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卫星与网络 （原文刊登于《卫星与网络》杂志2013年5月） 童庆禧，遥感科学技术专家。中国遥感技术应用领域的最早开拓者之一，中国航空遥感的开拓者，高光谱遥感的倡导者。中国科学院遥感与数字地球研究所研究员；北京大学遥感与地理信息系统研究所所长；国家科学技术部国家遥感中心专家委员会主任；中国空间科学学会空间遥感专业委员会副主任委员；中国地理学会常务理事；中国遥感全国委员会秘书长；亚洲遥感协会理事；中国科学院院士；国际欧亚科学院院士；中国科学院遥感应用研究所前任所长；研究员；博士生导师；华南师范大学双聘院士。主编《中国典型地物波谱及其特征分析》，参编《遥感信息机理研究》，编著《高光谱遥感——原理、技术与应用》等著作，成为遥感技术领域的经典。主持建成了基于两架先进涡扇式小型高空飞机平台，由多种类型遥感器分布式集成的先进航空遥感系统。在“新疆哈密航空遥感实验”、“云南腾冲航空遥感综合实验”、“津渤环境遥感试验”“黄淮海平原农业综合治理遥感研究”等重大遥感工程中，发挥了重要作用。 他与上海技术物理研究所薛永祺院士合作把握时机开展了高光谱遥感技术和应用研究，取得了重要进展，代表了国际和中国80年代末期和90年代在这一领域的发展方向。使中国高光谱遥感应用跻身于国际前列，成功地实现了跨出国门。90年代末，童庆禧又开展了“微小卫星”研究，并作为首席科学家参与中英合作的“高性能对地观测微小卫星”系统的研发。在此项目的催生下，于2005年10月成功发射了“北京一号”小卫星，这不仅有助于缓解我国对遥感数据的迫切需求，而且创了中国遥感卫星商业化运营模式。 2003年以来，作为国家中长期科技发展规划的战略研究专家，倡导推进“对地观测系统”建设、新一代航空遥感系统建设、“数字中国”建设、“无人机”遥感并致力于把中国的遥感技术和应用的新发展、新技术、新成果推向国际舞台。童庆禧是国际上著名的遥感科学技术专家，他对于遥感领域的贡献得到了国际社会的广泛认同。2002年，他荣获国际光学工程学会（SPIE）颁发的“国际遥感科技成就奖”； 2004年童庆禧获得由泰国诗琳通公主颁发的亚洲遥感贡献奖及金质奖章；2009年，在第30届亚洲遥感会上他再次荣获亚洲遥感协会（AARS）颁发的亚洲遥感终身成就奖。 与童院士见面，是他在中科院遥感与数字地球研究所的办公室里。童院士身着深色牛仔裤、白色衬衣和蓝色毛衣，配上一件黑色皮衣，精神矍铄。童院士用“幸运”一次总结自己的一生。谦虚的人总是感谢命运，但任何一个了解了童院士的人都会明白这样一个道理：机会总是留给有准备的人。正是由于有准备，才会在每一次任务降临的时候有出色的发挥；正是由于有准备，才能沉着冷静地应对每一次突发状况；正是由于有准备，才能把每一次挑战变成展示的舞台。 幼年离乡，少年求学 虽然童庆禧的简历上写着原籍湖北武汉，但早年由于战火，他在两岁的时候就随父母离开了家乡。“我是1935年出生，卢沟桥事变之后日本人长驱直下，我就随家里人搬迁到桂林去了。后来我就一直在桂林生长。所以说，我们这代人身上都是背负着民族仇恨的。” 中国有句成语“钟灵毓秀”，拿来形容桂林是最合适不过了：凝聚天地间的灵气，孕育着优秀的人物。童庆禧在桂林生活了18年，成为一位有志于建设祖国的青年。“人的一生，总是要受到各种因素的影响，”童老在采访中说：“我在学生时代就受到了当时一批老师的影响，他们循循善诱，让所有的科目看起来都非常有趣。当时的老师非常神圣，我们希望有老师那样的学识，希望自己能够向着老师的方向发展，把良好的教育带给下一代。有一首歌叫做《长大之后我就变成了你》，现在想想，的确是这样。” 童院士的中学时代在建国初期的时间里度过，童院士感叹道：“我们的国家几乎是在一片废墟上发展起来的，解放战争后真的是一穷二白。有一种说法是国民党在撤离大陆的时候，把国库里最后的九十万两黄金都带走了，只留下战争过后的一副烂摊子。短短的几年的时间里，整个国家从完全崩溃的情况下站了起来。不仅解决了人民吃饭穿衣的问题，还建立了自己的工业体系，能够生产出汽车、拖拉机，这就非常了不起。” 良好的社会环境，造就了“响应祖国号召”的风气。在投靠大学的时候，一向好动、想学工科的童老就被调配到前苏联敖德萨水文气象学院学习水文专业。一向以“幸运”自诩的童老，这时经历了人生中的一个小插曲。 在建国初期，中国与苏联的关系良好，所以大量往苏联派遣留学生。但是在1955年左右，两国的实际关系已经出现问题，导致原定派遣到苏联的留学生有一半都无法成行。这时他们有两个选择：等第二年的名额、参加国内分配。童院士毫不犹豫地选择了前者。“当时对我们而言，在学校的阶段一直都很朦胧，只知道自己以后要建设祖国，但是从什么方面建设祖国是没有想过的。而且当时的每一位老师都很棒，所以觉得行行都可以。‘服从组织安排’这句话不是屈居于压力，而是发自内心的。虽然我自己有爱好，但是并不像许多现在的年轻人一样，非这个爱好不可。”童院士这样描述他当时的心理状态。 到了苏联之后，经过一段时间的熏陶，童院士的俄语已经非常流利。突破语言关后，大学绚烂生活的大门就向一个性情活泼的少年敞开了。在苏联的几年里，童庆禧发奋努力，1961年以优异的成绩从敖德萨水文气象学院毕业，还获得前苏联体操和射击两项二级运动员荣誉。 “我人生的第一个转折就是到国外去学习。”童院士愉快地回忆自己的留学生涯，“一个无知的少年，通过这个机会了解了国外的情况，得到了学业和素质上的提高。大学的教育好像给了我一把钥匙，让我去开启知识的大门，懂得了如何去充实自己，懂得了以后的路该怎么走。”他这样形容留学苏联对自己举足轻重的作用。 学成归国，研究遥感 “遥感”这个词是1962年在由美国的密歇根环境研究发起的国际环境遥感研讨会上提出的。在此之后，人类开发出了许多通过不同电磁波频段感知世界的手段，包括可见光、红外、微波、激光等。在五十多年的发展中，遥感技术发展出很多门类。其中以出现在二十世纪八十年代的高光谱遥感和雷达遥感的影响最为显著。 “举个例子来说，在上个世纪九十年代中期，城镇化发展，许多农民进城就业。这就造成了耕地撂荒的问题。使用高光谱遥感，我们可以了解两方面问题，一是农民有没有按照时节种地，二是地里种的究竟是粮食作物还是经济作物或者是撂荒后长的杂草。高光谱遥感在农业中的应用，可以在技术上保证我国的耕地面积得到监控。”“在工业上，高光谱遥感同样发挥着重要的作用。”不同的物品具有不同的光谱特性，所以在建筑方面，使用高光谱遥感可以判断出使用了什么材料，避免偷换材料造成的无形损失。说到这里，童院士半开玩笑地说：“你们看过去的老电影里，军队可以在自己的身上和物资上盖上一层草作为掩饰。但如今在高光谱遥感的帮助下，所有的掩饰都无所遁形。” 童院士在高光谱应用方面进行了广泛的研究，在黄金找矿为目标和以油气资源为对象的地质研究中，第一次直接提取了多矿蚀变信息，进行了碳酸盐和粘土矿物信息的定量提取和制图。在新疆柯坪地区有效地区分了不同时代的地层。特别是将两个含有相同灰岩但主矿物不同（白云岩和方解石）的地层（寒武－奥陶和二叠纪）明显地区分开来，实践了“遥感直接鉴别（某些）矿物”的先例。而这是用现有常规遥感手段所不能的。又如在对植被遥感研究中，对成像光谱仪获取的影像数据进行了湿地植被的分类，特别是将同属但不同种的植被区分开。这些研究成果在国内属首次，也引起国外同行的关注。它们不仅进一步促进了本领域的发展，而且对推动我国相关计划，如“九五”国家攻关，863高技术计划和921工程中有关项目研究起了很大作用。 童院士在苏联学的是农业气象专业，可是回到国内却搞起了遥感研究，从表面上看，这的确有些差距。然而深入了解，会发现“机会总是留给有准备的人”这句话的确非常适合用在童院士身上。 童庆禧在苏联学习期间，比较偏重于气候和气象学。气候形成有三方面最主要的因素：太阳辐射、地面状况和大气环流。童院士的兴趣又偏重于地面状况和太阳辐射，所以走上遥感、特别是高光谱研究是自然而然的事情。 童院士在1961年进入中科院，虽然一直都是研究实习员，但他凭着自己的热情，发现了属于自己的“世外桃源”——国防科委和国家科委的情报所。当时国家财力有限，很多研究材料只有这里才拥有馆藏。在这个知识的海洋里，他研究了许多国外进口的微缩胶片，在这里往往一猫就是一整天，了解国外的发展动向，也深深认识到了发展遥感技术的必要性。 1972年，美国发射第一颗地球资源卫星，那是一颗货真价实以地球特别是以陆地为观测对象的遥感卫星。基于国际科技发展的动向，当时中科院开始考虑部署遥感卫星或资源卫星的研究。初期工作是各个相关研究所对遥感卫星进行了调研，童庆禧在这时被选入了调研组。由于他早期对遥感领域的关注和学习，1975年在中科院领导与国防科委钱学森副主任研究部署资源卫星发展相关工作时，正是童庆禧作为中科院资源卫星调研组的代表直接向钱学森汇报。这次高层会议最重要的结果是：为研制和发射资源卫星的首要条件就是要狠抓遥感技术的发展。特别是钱学森同志关于要将遥感技术发展摆在像1956年国家12年科技发展规划中4项紧急措施同样重要的地位来抓的思想奠定了中国遥感此后的持续发展地位。在中科院的主持下1976年在上海召开了我国的第一次遥感规划会，童庆禧得以与王大珩、陈述彭等老一辈科学家们成为会议的代表，这时他只是一名研究实习员。1978年又作为空间遥感技术领域的专家参加了由国家科委主任方毅同志主持，为第一次科学大会做准备的全国科技规划会，这是在这个会上由他参与主持制定关于遥感发展规划正式被列入了国家的规划。就在这一年，第一个美国政府科技代表团访华。这时童庆禧又参与了由国防科委主持的、由当时七机部和中科院参与的与美国时任宇航局长带领的航空航天组的合作谈判。就是这次会议奠定了中国通信卫星技术引进和遥感卫星地面站建设的基础。在这次开拓性的重要谈判中，中科院只有两个名额，而童庆禧有幸被指派为其中之一。这时他还只是个年轻的“助理研究员”。聊到这里，童院士又回到了他对自己人生的感慨：“我觉得自己这一辈子在每一个阶段中都遇到很多很幸运的事情！” 在众多幸运的事情当中，童院士也讲了一件非常有趣的事。上个世纪八十年代初期，中国的卫星发展水平不高，既没有遥感仪器，也没有把遥感仪器带到空中的手段。于是童院士和同事就向科学院递交了几份报告，提出了发展航空遥感的建议，申请装备遥感飞机。当时童院士被指定为引进和装备遥感飞机的负责人，引进的飞机是美国塞斯纳公司的“奖状”系列公务机。就在一切协商结束，准备接机回国的时候，童庆禧发现飞机上原本应该配装的六个座位不见了。“于是，我跟当时那个公司的副总裁花了三天的时间在吵架。每天他都只有快下班的时候才有空见我，我们吵一吵就到了吃饭时间，所以他连续请我吃了三天的晚饭。每顿饭我们都僵持在飞机上到底应不应该有椅子的问题。”后来，双方都做出了让步：中方用三把椅子的价钱买到了六把椅子。这两架飞机装备之时，由时任中共中央总书记的胡耀邦同志题写了“中国科学院航空遥感中心”十一个字，并喷涂在机身的显著位置上。这两架先进的遥感飞机从1986年正式服役起在我国大江南北翱翔了20多个春秋，还数次飞向国外。2008年汶川地震、2010年玉树地震和2013年的雅安芦山地震时，飞机还在执行遥感灾情监测任务。 展望发展，回想故乡 处理数据对于遥感而言，一直都是一个挑战。人们总是要求分辨率高、数据量大、处理速度快。而在给定的计算机性能下，这些要求实际上是相互矛盾的。但童院士说，随着技术的发展，云计算和云存储可以解决这个问题。云技术的优势在于众人分享和合力完成任务。一旦有了后台技术的支撑，任何人都可以在同一个数据库中调取数据。 而智慧化也是人们追求的目标。所谓智慧化，就是把物性和人结合在一起。物品同样可以拥有智慧，但前提条件是人们足够了解它们本身的特性并且加以利用。如今，互联网把人和人联系在一起，未来物联网会把物与物联系在一起。设想一下，未来城市中会布满传感器，不论哪里的房子倒塌了，或者哪里的井盖失踪了，人们都可以马上得知，这就是一种智慧体系。 当然，物品过于智慧化，人们在生活越来越方便的同时，对于科技的依赖性也会越来越强。由于现在的人做事情越来越容易，所以就需要“自己给自己找麻烦”，童老说到这里，笑了一下：“现在的人肯定不能像过去那样，一天走几十里路，但是人还是可以去健身房锻炼。”在科技的影响下，人们一定要学会自我调节，找到方法自我磨练。将来社会进步，以后很多的事情都需要机器来解决，人还是可以自己找到乐趣。 最后，童老又谈起了家乡桂林。“我有很多同学都在年轻的时候出来读书上学，但是老了之后又回到桂林。青年时期我受到的影响都来自桂林，我也很喜欢那儿，但估计我这片叶子会叶落他乡了！”童院士不无遗憾地微笑了一下，继续说：“不过只要有空，我就会回去看看。” 采访结束后，童院士为卫星应用产业写下了饱含情感的寄语：“发展航天产业，服务祖国，造福人类”。
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