身在今天中國哪怕縣一級城市,都能通過手機點外賣、發(fā)快遞、叫出租,人們在不知不覺中使用和享受著測繪地理信息提供的先進服務。

習慣是如此之輕,以至于無法察覺;又是如此之重,以至于無法掙脫。

尤其在非著名攝影師李朋德的鏡頭里,山、水、林、田、湖、草和海洋等自然要素總是高頻出現(xiàn),他似乎從不曾擺脫職業(yè)痕跡。

鏡頭背后,是一雙洞察纖毫卻和善不爭的眼。

在自然資源部中國地質調查局的網(wǎng)站上,李朋德簡介里的工學博士和高級工程師,為這位副局長增添了高級知識分子的身份注解。

許多發(fā)展迅猛的專業(yè)領域,管理者教育背景大都呈現(xiàn)高學歷、高職稱特征。時代進步的象征正在于此。大多數(shù)人的努力和奮斗,推動了科技進步和社會發(fā)展。而社會發(fā)展又孕育出更多機會,贈予時代奮斗者們。

身在今天中國哪怕縣一級城市,都能通過手機點外賣、發(fā)快遞、叫出租,人們在不知不覺中使用和享受著測繪地理信息提供的先進服務。

而歷史上,因為沒有趕上17世紀新一輪科技革命的步伐,中國在測繪地理領域曾一度落于人后幾百年。

20、 21世紀之交,不過40年已是山河巨變———技術和模式的裂變,測繪地理信息科技從模擬時代到計算機輔助時代、數(shù)字化時代和信息化時代再到智能化時代,中國跑出了“追趕———超越———領先”的激情速度,李朋德親歷種種。

“清零重啟動”踏上新征程

2018年3月到中國地質調查局上班的李朋德,好比換了“新窩”,在第一個月,記不住人、對不上號,話語體系也因為和測繪地理信息領域不同,他甚至懷疑自己病了,還一度覺得自己腦子在新環(huán)境里“清零并重啟動”了。

“地球從哪兒來的?是如何演進運動的?已經(jīng)45億多年壽命的地球未來如何?人類和地球相比太短暫了,人能夠認清地球上的大氣圈、水圈、生物圈和土壤圈,而地球內(nèi)部的地殼、地幔、地核就很難認清。”

渡過了短暫的不適應期,李朋德又重新找回了自信,對地球表面的事關注了30多年,忽然有機會深入地球內(nèi)部,探知內(nèi)在秘密和內(nèi)外之間的關系,他來了興致。

“地球是個復雜的巨系統(tǒng),在平衡中演變,地球內(nèi)部的結構還有待搞清,地球內(nèi)有冷有熱,有輕有重,有稠有稀,有靜有動,一旦地下的能量通道發(fā)生變化,可能會發(fā)生災難問題……”

“一般都說史前動植物隨著地球的突然變化,被埋入地下經(jīng)過億年的高溫高壓才變成石油、化石、煤……這是一種理論,石油天然氣還有另外一種假說,是俄羅斯科學家提出的無機說……”

站在中國地質圖和世界地質圖前,手在圖上比劃,滔滔展示著最近的學習成果。“研究地球真挺有意思的!”李朋德的桌子上,一個自動地球儀正緩緩進行著自轉。

最近,李朋德正考慮從地質和測繪地理信息交叉融合的邊緣領域發(fā)力,把以前的技術和現(xiàn)在的工作結合起來。“能不能把地圖做厚,上到天上,下到地下,覆蓋陸地和海洋?”他似在反問,又在自答:“就像哈利波特的魔法地圖或者全息地圖。”

李朋德也并不是學傳統(tǒng)測繪出身,雖本科畢業(yè)于武漢測繪學院(后并入武漢大學),但初入大學的那一腳,踏進了計算技術專業(yè)的大門。實現(xiàn)從計算機科學到航空攝影測量與遙感、土地信息管理、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)的跨越,那是后來的努力故事。

如今去看,1979年的大學生無疑是幸運的,那是充滿深刻寓意的一年,趕上中國下定決心重回世界和平競爭舞臺,又適逢舉國培養(yǎng)科技人才的空前熱情。

1983年,大學畢業(yè)的李朋德到河南省測繪局報到。

“計算機真的是用來計算的大機器”

當前,地理信息服務從傳統(tǒng)交付模式逐漸發(fā)展到實時在線服務,地理信息產(chǎn)業(yè)跨界發(fā)展成為趨勢,產(chǎn)業(yè)鏈條不斷延伸。“今天,互聯(lián)網(wǎng)上匯集的海量大數(shù)據(jù),成為經(jīng)濟運行、社會管理、政府運作的基礎設施,被認為是現(xiàn)代信息社會的基石和財富,人人都游蕩在數(shù)據(jù)的海洋里。”

經(jīng)歷過早期計算機形態(tài)的李朋德,在2016年提交的《創(chuàng)新國情調查、共享數(shù)據(jù)資源、促進精準決策》政協(xié)提案中,描述數(shù)據(jù)重要性的字句間,不乏時代觸感。

但在早期,以測繪為主的地理數(shù)據(jù)僅面向專業(yè)人士,且無不需要轉化進入計算機進行處理分析。“上世紀80年代初國產(chǎn)電腦的功能性能,連現(xiàn)在手機的萬分之一都不到。”繪制地圖是復雜精密的科技工作,每一步要用到數(shù)學工具,地面物的坐標計算出來后,才能按比例畫出。

今天,我國對地觀測已發(fā)展為輕小型衛(wèi)星組建星座,以遙感影像獲取地理信息,通過天地協(xié)同、在軌計算等處理數(shù)據(jù),實施獲取、傳輸和處理海量數(shù)據(jù),實現(xiàn)全天時、全天候、全方位地對地精細化觀測。

而在當時,航空攝影測量需要用飛機把廣大的區(qū)域拍成可立體觀測的連續(xù)照片,通過測量獲得少量地面點的大地坐標,找到照片上對應點并測量出相片上的坐標,再計算出它們的數(shù)學關系,可以求得照片上地物的大地坐標,從而進行繪圖。這個求得空中所拍照片上點與地面點的坐標轉換關系,就是技術含量最高的“空三加密”工作,即解析空中三角測量和坐標反求的工序。

“計算機真的是用來計算的大機器。”李朋德記得,那時的計算機是裝滿好幾個房間的大機器,開機都需要半個小時,運行的聲音很有韻律。計算機沒有硬盤只有磁鼓,沒有屏幕只有按鈕和指示燈,先把黑紙帶上的程序裝入,再把黑紙帶上的數(shù)據(jù)加載進去,計算后的結果用輪式打印機打出來。當然,數(shù)據(jù)是需要人工方式在坐標量測儀上測出來,寫在表格里,然后再用紙帶穿孔機轉錄在黑紙帶上。

“黑紙帶就和黑膠布類似,用一排排的圓孔表示數(shù)據(jù),出錯的話還要用膠水修補。打印紙和現(xiàn)在商店里的購物條差不多寬,當時打不了漢字,只有數(shù)字和ABC。”計算機需要到其他單位進行租用,有時還要出差到北京、太原。

上世紀70年代末,美國、聯(lián)邦德國等研發(fā)出最先進的設備———計算機輔助的解析立體測繪系統(tǒng)。1985年后,超大規(guī)模集成電路和計算機技術的快速發(fā)展,使得這種高級設備對中國解禁。計算機輔助模式帶來的第一次測繪技術革命,剛好趕上了中國的改革開放。

1985年已是遙遠模糊的從前

李朋德第一次見到這套設備是在西安,國家測繪局直屬局的陜西測繪局第一家引進。

安裝過程中,李朋德和其他觀摩培訓人員被要求遠遠站在門外,看戴著手套的德國工人全程安裝。新科技被賦予的隆重儀式感,給他留下了深刻印象,“裝載設備所用的大木箱子都內(nèi)外三層,用的木頭也好得不得了。”

安裝的同時還有培訓。安裝一周,培訓兩周多,前后將近一個月時間,教材是陜西測繪局自己翻譯的設備使用手冊。接受培訓的人員不能上機操作,與德國來的培訓老師之間的溝通,也要依靠翻譯才能進行更多的交流。這讓身處中原的李朋德本能意識到得“學好外語”。

第二年,湖北測繪局引進同樣設備開始安裝,李朋德又去觀摩、接受培訓。

一回生二回熟,到第三回,就是河南測繪局自己了。1986年,負責設備進口報關手續(xù)的李朋德開始跑北京報關,到上海提貨。

本就接受過計算機專業(yè)系統(tǒng)培訓的李朋德,經(jīng)過培訓觀摩,對設備結構、軟硬件掌握得比較快。儀器包裝箱打開后,他又拿出全套手冊,如饑似渴地在細節(jié)上掌握儀器和計算機的操作程序及要求。“十好幾本全英文的大開本,放在文件柜里,就放了好幾排。”外籍培訓老師上門時,李朋德基本能當翻譯了。

改革開放和科技進步的速度到底太快,現(xiàn)在再去看1985年,實在已經(jīng)是一個遙遠模糊的從前。

那時,作業(yè)員進入儀器室和計算機室需要更換拖鞋、穿白大褂。計算機室的窗戶是雙層,門有兩道,室內(nèi)裝有換氣扇、空氣凈化器和隔離變壓器。李朋德負責這里的技術和設備。

這批進口設備也不負眾望,實現(xiàn)了航空攝影測量的革命。傳統(tǒng)儀器通過光學機械方式建立航空相片、地面和繪圖桌之間的關系,實現(xiàn)模擬繪圖。新儀器借助計算機的高速計算,用數(shù)字坐標構建了相片到地面和繪圖儀的關聯(lián)。

有了坐標數(shù)據(jù),就可以把地圖變成數(shù)字,就可以用一系列的地面點表達地面的起伏狀態(tài),從而實現(xiàn)照片向地面的精準投影,生產(chǎn)出具有照片效果的影像地圖。

李朋德還使用新設備探索出一些新的測量方法———把等高線計算出來掃描在影像地圖上;用彩色照片生產(chǎn)出彩色影像地圖;建立簡易網(wǎng)絡,把計算機連起來實現(xiàn)文件傳送;開展近景攝影測量的解析化。

有一次計算機不正常工作,外國公司的國內(nèi)代表處沒有維修能力,唯一方法就是把設備寄到國外。“這還沒見過豬跑了。”李朋德把兩臺相同的設備同時打開、對照檢查,花了兩天時間找到故障點,再聯(lián)系廠家寄來替換部件。還有一次,繪圖機電源發(fā)生故障,他和同事一起分析原因,設計替代電路,再跑到北京中關村買電子元件自行改造。后來,其他測繪局有過幾次設備故障,也都找他解決……

這套被視為第一代先進儀器的計算機輔助解析立體測圖系統(tǒng),現(xiàn)在被保存在測繪博物館一隅,作為計算機輔助時代里中國測繪地理謀求發(fā)展的物證。

“讀書專業(yè)戶”

“如果沒有改革開放、沒有高考,我還在農(nóng)村修地球。”被選派出國學習,是李朋德在當時壓根沒想過的事。沒有無緣無故的好事,也恰是在引進設備中,他的英語能力得到增強,也由于他一直在備考研究生,當國家測繪局開展全國測繪系統(tǒng)英語考試選拔出國人員時,機會到了。

出國留學是機會,但也導致家庭責任中的缺位,這給李朋德后來面對家人埋下了氣短時刻。教訓孩子時,會換來孩子不服氣地頂撞:“你管過我什么?”妻子生產(chǎn)后,他也因為人在外,“一塊尿布沒洗過,一次飯沒送過。”這些,構成了李朋德這一代人在改革開放當中關于抉擇的集體經(jīng)驗。

長期信息匱乏形成對學習的渴求,是李朋德個體的,也是整整一代人的。當時社會背景下,像李朋德這樣有工作單位又因公外派的留學生有一定人群代表性,他就是當時人們說的“讀書專業(yè)戶”。

系統(tǒng)學習不僅能得到知識的豐收,也是構建知識結構、確立認知坐標系的必要一環(huán)。如今翻看全國政協(xié)委員、常委李朋德6年來所提交的近70件提案和信息,不論是測繪地理信息、相關交叉領域或擴展后的社會民生話題,他的議政建言都有自己的原始坐標系,條分縷析,理性溫和。

今天,中國已建有高速公路網(wǎng)和高鐵網(wǎng),小汽車進入千家萬戶。但上世紀80年代末在外國,“乘坐導師的私人小汽車奔馳在荷蘭高速公路上像飛一樣。搭乘城際鐵路像坐公共汽車一樣方便……”“中國剛有PC機的時候,他們已經(jīng)有了圖形工作站,專門用來做衛(wèi)星照片的處理。”參加土地管理信息系統(tǒng)研究生班進修,李朋德又學習了城市規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃、衛(wèi)星遙感、自然資源綜合調查、數(shù)據(jù)庫設計等課程,對當時最先進的地理信息系統(tǒng)有了深入掌握,還曾到德國、丹麥、英國實習。

1988年打算再去攻讀碩士學位時,恰趕上西方國家對中國制裁,計劃一直擱置。直到1991年9月李朋德才再次遠赴荷蘭留學,攻讀地理信息系統(tǒng)(GIS)在地籍管理中應用碩士研究生。當時國內(nèi)還沒有同專業(yè)的碩士學位。

這期間,李朋德遇到了剛成為中國科學院院士、擔任國際攝影測量遙感協(xié)會第三委員會主席的李德仁來荷蘭講學。第一次見面的暢聊,李院士提出要實現(xiàn)“3S集成”(全球定位系統(tǒng)GPS、遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS)的超前想法,對李朋德產(chǎn)生了強烈吸引力,也使得后來,在荷蘭學校和李德仁院士的邀請信面前,李朋德堅定追隨李德仁攻讀博士。

海南5年

2000年,全國各省測繪局啟動數(shù)字化測繪技術體系大專項建設。這場測繪的數(shù)字化技術革命并非從2000年開始,早在5年前的海南,就已啟動。

先行先試,總結經(jīng)驗,形成標準,全面推廣,是中國在各個領域改革創(chuàng)新常采用的模式。說中國測繪的數(shù)字化、網(wǎng)絡化源于海南,也并不為過。海南是第一個建立省級基礎地理信息中心的省份。

“在海南5年,把以前所學全都用上了,這是我人生升華突變的5年,從技術到管理、從國內(nèi)到國際,所有的新技術都在這個工程里得以體現(xiàn)。”隨著計算機技術的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),上世紀90年代中,全數(shù)字化的測繪技術體系建設被提上日程。

作為中國第二大島,也是中國最大的經(jīng)濟特區(qū)和最年輕的省份,1988年海南建省后才得以全面高速發(fā)展,而這種高速也帶來環(huán)境質量的下降和資源利用的不合理。

要想科學、有效、合理地利用各種自然資源,規(guī)劃必須先行,而規(guī)劃又基于各種國土資源信息。“海南國土資源基礎信息系統(tǒng)”項目1995年正式啟動。這是中國第一個大范圍、高起點的省級基礎地理信息系統(tǒng)項目,由澳、中兩方專家一起攻關完成。

在物色中方專家辦公室主任時,海南省測繪局找到李朋德。他們希望這個主任既懂業(yè)務、英語還要好。問到他的想法,李朋德實話實說:“我要跟我的導師匯報,導師讓我去,我才能去。”

“這是大好事,國家大事,國際大事,我支持你去!但這里的GIS科研項目也很重要,也擔心你去干工程會影響學術研究。”李德仁院士沉吟片刻后才回答。項目推進中遇到的管理、人才培養(yǎng)、國際合作、國內(nèi)協(xié)調及數(shù)據(jù)和信息的標準化、軟硬件系統(tǒng)集成、空間數(shù)據(jù)庫設計等方面問題,被李朋德寫入了博士畢業(yè)論文,其中的有關成果被納入《1:10000基礎地理信息更新與建庫技術設計指南》。

1999年,這本黃皮指南書由國家測繪局印發(fā),用于指導全國測繪數(shù)字化建設。

今天“一帶一路”這項更大的國際合作系統(tǒng)工程擺在眼前,有過相似經(jīng)歷的李朋德深諳其中的機遇和挑戰(zhàn),他以專業(yè)眼光找尋實施路徑,為這項改革探索通過政協(xié)平臺進行發(fā)聲:“大力推動中國標準國際化,強化標準與政策、規(guī)則的銜接,以標準‘軟聯(lián)通’打造合作‘硬機制’……”

一滴墨滴到水里

“數(shù)字中國”“數(shù)字城市”“智慧城市”“智慧鄉(xiāng)村”的涌現(xiàn),既是信息技術進步的象征,也是社會形態(tài)變化的端倪,更內(nèi)含了服務型政府的建設要求。“數(shù)字”“智慧”都以信息化測繪技術體系為基石。

新世紀之初,隨著中央政府提出“西部大開發(fā)”重大決策,李朋德舉家搬去西安。陜西測繪局的8年半,西部無圖區(qū)測繪工程、新農(nóng)村測繪工程、“數(shù)字城市”建設試點,測繪地理技術歷經(jīng)這一系列建設由“數(shù)字化”轉為“信息化”。李朋德帶領團隊設計了“數(shù)字陜西地理空間基礎框架工程”,推動了“數(shù)字區(qū)域”發(fā)展,牽頭編制的《1:10000基礎地理信息生產(chǎn)與建庫總體技術綱要》由國家測繪局行文印發(fā)。

測繪技術體系的進步為全國各省數(shù)字化生產(chǎn)和數(shù)據(jù)庫建設提供了支撐,更直接服務了陜西。

在應對2008年汶川大地震中,“數(shù)字陜西”的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為災情評估和恢復重建規(guī)劃發(fā)揮了重要作用。李朋德尤其記得帶人去陜南查看地震災情提供測繪保障的那一次。“在去寧強縣青木川的路上,碎石還不時從路邊的山上往下滾落……”李朋德帶隊到漢中地震災區(qū)送地圖,帶無人機團隊航拍災區(qū)狀況提供給應急指揮部,參與恢復重建的測繪保障工作。

此后的測繪信息速度和李朋德的腳步猶如按下“快進鍵”:

2008年奧運會后入京擔任國家測繪局地圖技術審查中心主任,提出并啟動數(shù)字地圖和網(wǎng)絡地圖技術審查;擔當籌建衛(wèi)星測繪應用中心大任,推進第一顆民用立體測繪衛(wèi)星“資源三號”的研發(fā),開發(fā)地面應用系統(tǒng),中國進入自主衛(wèi)星測繪時代……

擔任國家測繪局副局長后,籌劃推進信息化測繪技術體系建設,研究組織編制《信息化測繪體系建設技術大綱》,落實測繪地理信息行業(yè)公益性科研項目,推進中國測繪國際化……國家測繪地理信息標準化體系日臻完善,并實現(xiàn)了國際標準的突破。

2018年11月21日,首屆聯(lián)合國世界地理信息大會在浙江德清落下帷幕,作為聯(lián)合國全球地理信息管理專家委員會共同主席,李朋德說:“這是測繪地理信息局的收官之作,也將是自然資源部開展測繪地理信息強國建設的新起點。中國處于世界測繪地理信息舞臺的中央,要繼續(xù)引領和促進全球測繪地理信息事業(yè)的發(fā)展。”

再出發(fā),意味著到改革“深水區(qū)”去。“一塊地上有5根草,有一棵樹。農(nóng)業(yè)部門可以劃定這塊地為草地,按照面積測算給予草地標準補貼;而林業(yè)部門能根據(jù)這一棵樹給予林地標準補貼;同時,國土部門若認定這棵樹是果樹又會給予相應補貼……”重復計算造成的底數(shù)不清,是新組建的自然資源部當前需要解答的一道難題:除了建立認定的標準化體系,還要構建新舊標準間的轉化方式。

“隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感技術的快速發(fā)展,各類時空數(shù)據(jù)的空間一致性、時間同步性、內(nèi)容歸一化方面都缺少標準。”李朋德提交的《關于加強交叉領域標準化協(xié)調的建議》被全國政協(xié)評為2017年度優(yōu)秀社情民意信息,有紛紜中抓取要義的精準:“隨著網(wǎng)絡化、分建共享成為社會經(jīng)濟新模式的發(fā)展,諸如此類的跨界標準問題需要高度重視!”

眼光也與閱歷有關。“政協(xié)讓我接觸到國家政策走向,了解到國家需求,又知曉科技領域進展和存在的問題。”復合了管理者、技術型的身份,李朋德參政議政的游刃還有著經(jīng)驗的積累。

2002年底,李朋德被選為第十屆全國人大代表,2008年再當選第十一屆全國人大代表。“測繪地理信息科技先進但不為人知,國民經(jīng)濟建設急需地理信息服務但不知道哪里有”的供需矛盾,讓李朋德的議案從來離不開西部測圖、農(nóng)村測繪、數(shù)字城市、數(shù)字縣域、土地二調、應急測繪、數(shù)字中國等關切社會發(fā)展“家底”的專業(yè)維度。

如今,隨著國家機構改革,測繪地理信息“像一滴墨滴到水里”一樣,正融入新的自然資源部系統(tǒng),為現(xiàn)代化中國提供精準支撐服務。

“看不見不代表消失了,而是成為信息化社會服務中的‘血液’,隨時隨地都在。”坐在掛滿了中國地質圖和世界地質圖的辦公室里,履新中國地質調查局不到一年的李朋德,描繪未來發(fā)展空間時“功成不必在我,功成必定有我”的語氣令人確信:測繪地理人敢于創(chuàng)新、接力奮斗的基因,已溶血入骨。