文 ｜ 《中国科学报》 记者 李思辉 通讯员 朱勇进
在武汉大学，有一位80多岁的大地“摄影师”。他在测绘遥感领域深耕60多年，推动中国数字化影像测绘技术从零起步走向国际领先。他是中国工程院院士张祖勋。近日，张祖勋接受了《中国科学报》记者的采访。
张祖勋（右一）给学生讲课。湖北省科技厅供图
推出我国首个全数字化自动测图设备
60多年来，张祖勋执着于摄影测量与遥感领域研究。为打破技术垄断，他和团队成员经过14年的艰辛探索，推出中国首个全数字化自动测图设备。
谈起摄影测量与遥感技术，张祖勋感叹，1955年刚考入大学时，他连“测量”是什么都不知道。“当时就看到有个反光镜，把两张照片放在底下，一座山瞬间就高了起来。我感觉这里肯定大有学问，就这样，我选择钻研摄影测量技术。”张祖勋告诉记者。
20世纪70年代，中国的测绘事业艰难起步。1976年，张祖勋被派往瑞士最先进的航测仪器厂学习。“我们去瑞士就像刘姥姥进大观园。”也就在那个时候，他看到中外之间的科技差距。从此，张祖勋下定决心，要让中国的测绘遥感技术在国际上占有一席之地。
1978年，张祖勋的老师王之卓提出，中国摄影测量要走全数字化自动测图之路。当时，国内外大多认为“胶片是影像最好的信息载体”，影像“数字化”理论显得不可思议或为时太早。
张祖勋认为老师的想法很有挑战性，值得为之一搏。作为王之卓的得力助手，张祖勋主动承担起这个课题的攻关重任，从零开始向前“爬”。
“当时肩扛手提仪器搞测量，就像‘小米加步枪’。”课题组购买了当时世界上最先进的影像数字化器和计算机。“说是先进，其实计算机内存仅有64K，也没有图像显示器，无法直观看到图像处理结果，效率极其低下。”张祖勋说。
另外，当时的计算机没有显示器，图像处理只能摸黑。例如核线排列，张祖勋等人只能先用打印机打出来，再看两条核线是否排列一致。仅这一项工作就花了团队近半年时间。
历经14年，课题组终于研制出中国首个全数字化自动测图设备，用计算机代替传统的测量仪器，用计算机影像自动匹配代替人眼观测，实现测图自动化。全数字化自动测图是摄影测量从理论到实践的革命，整个测绘界为之震动。
1992年，中国首个可产业化的全数字化自动测图系统软件VirtuoZo问世，这项开创性成果使中国摄影测量跻身国际三强。该成果于1993年获国家自然科学奖二等奖。
此后，张祖勋经常带着学生用无人机丈量山河大地。在金沙江白格滑坡，他监测高山峡谷区的每一道裂缝，进行地质灾害预警；在汶川地震发生后，他率领团队用最新技术制作出震区首个数字地面模型和正射影像图，在抗震救灾部署方面起到重要作用；在陡直的峭壁间，他力求还原山西悬空寺古建筑细节，为文物保护出谋划策……
创新第三种摄影测量方式
多年来，张祖勋带领团队，努力破解一个又一个难题。
长江三峡有一块危岩叫作“箭穿洞”。在三峡库区1：2000的正射影像图上，这个“箭穿洞”就是一个点，但它实际上是一块高200多米的危岩，可是在地图上看不到任何信息。
要想加固危岩，就需要掌握滑坡和危岩的数据，可如何获取数据？
张祖勋团队打破固有思维，在二维对地正射影像、三维倾斜摄影之外，找到第三种摄影测量方式——贴近摄影测量。贴近摄影测量是面向目标的摄影测量，它以物体的面为摄影对象，针对三维空间任意坡度、坡向的面进行摄影。张祖勋团队经过两年多的研发，使得贴近摄影测量技术越来越完善，应用面越来越广，具有可高度还原地表和物体精细结构的特点，可应用于城市精细重建、古建筑重建、水利工程监测等方面。
捐款奖励年轻教师
从科研追梦人到科研带路人，张祖勋将毕生成就归功于“遇到一位好老师”。他认为，科学发展在于人才的接力、教育的传承。
张祖勋作为大学教师，始终不忘师者的传道使命，一次次理论创新、一项项原创算法、一个个反复试错后的优化方案，都聚沙成塔凝结在他撰写的《数字摄影测量学》教材里。这本教材惠及数十万人，对培养专业人才作用巨大。
武汉大学有一门阵容豪华的课程曾引发社会的广泛关注——测绘学科本科生课程《测绘学概论》。这门课始自1997年9月，由宁津生院士倡导设立，授课团队由张祖勋、刘经南、宁津生、李德仁、陈俊勇、龚健雅6位院士及其他4位教授担纲。“6位院士为本科生同上一门课”，公众对“院士天团”给予热情点赞。张祖勋则认为，做老师的给学生上课，再正常不过了。
为了鼓励年轻教师，2017年，张祖勋向武汉大学遥感信息工程学院捐赠100万元，倡议设立“教书育人奖”，以此鼓励在教学一线辛勤耕耘、深受学生爱戴的优秀教师。2021年，张祖勋获得“杰出教学奖”。随后，他将获得的100万元奖金全部捐给武汉大学遥感信息工程学院，用作学院“教书育人奖”奖金。
“用杰出教学奖的奖金去奖励年轻一辈教学出色的教师，再适合不过了。”张祖勋笑着说。
《中国科学报》 (2024-04-03 第1版 要闻)
编辑 | 赵路
排版 | 郭刚
