【经天纬地】测绘学院教授卢小平:勤恳师者心 执着科研路

2022-02-24 15:23:23 陈庆贺

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1982年,卢小平教授从武汉测绘学院航空摄影测量系(现武汉大学测绘学院)毕业。在陕西省测绘研究所工作两年多,便来到焦作矿业学院(现河南理工大学)应聘教师。面试时,他良好的口才和过硬的专业知识让地质系领导如获至宝,就这样,他成为该校第一个未经试讲就上岗的教师。

初登三尺讲台,台下那60多双渴求知识的眼睛让年轻的卢小平内心深深一动,更加坚定了从事教育事业的决心。这堂课,他倾尽所学,用平实、幽默的语言,把一堂生涩的摄影测量绪论课讲得生动有趣,赢得了满堂喝彩。

备课时,卢小平发现,根据教学大纲,摄影测量专业只教授测量学和工程测量技术,对于学科相关的基本理论知识,如大地测量、天文测量、重力测量等却未有涉及。鉴于此,卢小平就在课堂内外尽可能多地给学生“开小灶”。同时,每当有国计民生和测绘行业重大事件发生,他都会在课堂上组织学生讨论,以培养学生的民族自尊心与自信心。“我们致力于培养的,是拥有高尚的爱国情操、开阔眼界和独立思考能力的高级测绘人才。”

卢小平授课拒绝照本宣科,而是采取启发式、互动式教学,为学生创造互动空间,并鼓励学生大胆设想、大胆创新,使学生成为课堂的“主角”。这种方式不仅活跃了课堂气氛,让学生乐于接受知识,也增进了师生之间的感情。如今,卢小平常被邀为历届同学会的座上嘉宾,席间提起校园旧事,他总能如数家珍。

为学须觉今是而昨非,日改月化,便是长进。进入新世纪,已近不惑之年的卢小平开始不满足于教学工作,他想把测绘行业最前沿的东西带给学生。“带领学生做科研是件很有意义的事情,不仅能够培养学生严谨作风和创新能力,也能利用科研中取得的最新成果更新教学内容,使学生及时了解当今世界最新的科技动态,开阔学术视野。”

要做科学研究首先面临两个问题:如何选择突破点和要解决什么问题。“当时,武汉测绘学院面向广泛的测绘做研究,已有深厚积累,我们要想有所突破只能另辟蹊径,所以就回归到原来服务的对象——矿山行业。”卢小平回忆说,在当时,国内很少有人将遥感技术应用到矿山上。

为此,在他的精心筹划与推动下,矿山空间信息技术国家测绘局重点实验室(现为自然资源部矿山时空信息与生态修复重点实验室)、遥感科学与技术专业于2007年成功获批。“学院是学科的载体,重点实验室是学科的制高点,有了这两个平台,对外交流的口径就宽了。”卢小平如是说。

研学之旅

找准了方向,卢小平便带领学生,以学科交叉为切入点,研究如何利用测绘手段来解决煤矿企业在生产、安全管理等工作中遇到的一些技术难题。

在主持完成的2009国家重点基础研究发展计划项目(973计划)“煤矿区地质灾害与环境要素协同处理及预警基础研究”课题研究过程中,经过调研分析,卢小平发现,受技术、方法、模型、数据等方面的限制,雷达差分干涉测量技术、高分辨率遥感影像、机载LiDAR等单一的主被动遥感手段无法实现快速实时获取矿区地表形变与环境要素信息,尤其是面对复杂地质背景下的矿区地表形变与覆被状况,不能完全满足矿区地表形变与覆盖要素监测的需要。

于是,卢小平便查阅大量资料,多次带领团队赴北京与专家进行交流探讨,最后提出了主被动遥感多源监测信息的协同处理方法。“协同处理就像是医生看病,经过望闻问切等多种手段的分析判断,最终诊出病人所患病症。协同就是根据多个指标来判断,最终得出想要的结果。这是一种全新的遥感技术处理方法,当时国内外尚未有成功的案例报道,更没有可参考的经验。”卢小平介绍说。

知之非难,行之不易。这些理论分析是否能够应用到实际监测过程中?监测指标怎么选?哪些指标对最终监测结果有利?哪些指标对最终结果不利?“这需要我们经过反复的假设、推演,最后再进行实际验证。”

为此,卢小平带领团队以鹤壁市为试点,以多传感器、多时相、多尺度主被动遥感数据为信息源,采用多层次匹配、复杂背景自动剥离、多尺度DEM快速构建、典型地物自动提取与识别、地表覆被变化检测与关联分析等领域的新算法和新模型,实现了对沉陷坑地表形变信息和典型地物要素的快速提取,从而全面表达了鹤壁矿区地质灾害与环境演变状况,为鹤壁市生态环境演变定量评价提供多时相、多尺度的全方位基础数据。

该项研究取得了多项成果,并获得了中国地理信息科技进步奖一等奖一项、二等奖两项,河南省科技进步奖三等奖一项等众多荣誉。

基于上述科研成果,卢小平带领团队又做了进一步的研究探索,并将成果广泛应用到天空地一体化数据获取与处理、主被动多源数据协同提取、数字矿山与智慧矿山、城市地质灾害监测与治理等领域,创造了显著的经济和社会效益。

在“城市地质灾害星地传感网一体化监测预警及应用”项目研究中,卢小平带领团队,通过与深圳市地质局、河南省地质矿产勘查开发局、河南省地质环境监测院等多家单位长期的“产学研用”联合攻关,提出了卫星雷达干涉测量与水准测量同步实施的星地一体化地表形变提取方法,构建了城市地质灾害隐患点筛查技术方法,创建了基于传感网的地质灾害实时监测监控及预警平台,为深圳市城市防灾减灾提供了科学依据和技术支撑。

在井上下一体化三维信息管理与应急系统研发及规模化应用研究中,卢小平带领团队研发了基于物联网的井上下一体化三维信息管理与应急系统,创建了三维地理信息与行业专题信息融合、平台与服务一体的三维技术体系,为煤矿辅助决策与应急指挥提供了新途径,该项成果已广泛应用于河南、山西、陕西、新疆等地多个煤炭主产区,为矿区防灾减灾工作提供了科学有效的模式,产生直接和间接经济效益3.5亿元。

在矿区地质灾害与环境天空地一体化监测及预警研究过程中,卢小平带领团队从学科交叉角度研究地下开采活动与地表形变的关联机理,建立了煤矿区典型地质灾害预警理论与方法及基于地理矿情监测结果的矿区生态环境修复模式,并广泛应用于多个省份煤炭主产区,完成土地复垦超过26000余亩,产生直接和间接经济效益31亿元。

此外,作为河南省测绘学会专家成员,卢小平还参与了全省18个地市数字城市地理空间框架建设、全省测绘发展战略谋划等工作,并发挥了重要作用。

硕果之丰

执教35年,投身科研近20载,卢小平教授与教育科研事业已结下不解之缘。他严谨治学、笔墨播种、润物无声;他亲历了测绘技术从模拟到数字再到信息化的技术升级,实现了从青年教师到博士生导师、自然资源部矿山时空信息与生态修复重点实验室常务副主任的转变,也取得了丰硕的教学科研成果。

他先后主持完成国家973计划前期专项1项、课题1项,2016年度国家重点研发计划课题1项,省部级项目6项,技术推广项目10余项。他以第一完成人获省部级科技进步一等奖2项、二等奖8项、三等奖2项,发表论文100余篇,其中世界著名的科技文献检索系统SCI(科学引文索引)及EI(工程索引)期刊20篇。他编制并出版了4部专著和教材,培养了硕士研究生和博士研究生50余名。他个人也获得了河南省优秀导师、焦作市优秀教师、河南理工大学师德标兵、河南省创新型科技团队带头人、河南省高校科技创新团队带头人、河南省十大测绘科技创新人物等诸多荣誉。

目前,卢小平负责的2016年度国家重点研发计划项目“灾害环境下快速应急定位组网技术”课题研究也已取得了阶段性成果:团队共发表或被录用论文44篇,申请国家发明专利2项,获软件著作权4项,开发应急基站组网服务等软件系统6个,规划建设应急定位综合试验场1个。

他经常对学生说:“做科学研究不能太注重名利得失,要耐得住寂寞,不付出超常的努力,又如何获得超过他人的成果呢?”

如今,卢小平依旧奋战在科研一线,他把所有精力都放到教学和研究工作中,其他一切从简。虽然在高校时间自由,但他的假期几乎都在办公室里度过。他每天早上5点半起床,锻炼、看书,辅导研究生开展课题研究;晚饭后,他又一个人回到办公室继续伏案工作;研究生们也时常收到他凌晨一两点发来的指导科研工作的邮件。

常有学生感叹:“卢教授就像一台永动机,不知疲惫。”问其“永葆活力”的秘诀,卢小平归结为劳逸相伴、动静结合。

一方面,他喜欢静,喜欢做一些需要动脑、推理的事情,比如下象棋、打桥牌。读书更是半生挚爱,中国古典文学诸如四大名著、《中国通史》是他的爱好,对大仲马、司汤达、雨果、莎士比亚的作品也多有涉猎。

另一方面,他喜欢动,喜欢比较剧烈的竞技运动,比如跑步、篮球、乒乓球等。在校期间,他就是学校田径队、篮球队的主力,每次比赛都要争第一;现在每天仍然坚持打一两个小时的乒乓球。

在卢小平看来,广泛的文学涉猎陶冶了他的情操,让他的逻辑思维更加敏捷、严谨,让他能够快速抓住问题核心,找到解决问题的方向;剧烈的竞技运动锻炼了他健康的体魄,也培养了他争强好胜、永不言败的性格,让他有更充沛的精力和体力在完成繁重的教学任务之余,破解一个又一个科研难题。

倾尽丹心育桃李,奉献韶华铸师魂。作为老师,卢小平传道授业解惑,培育了一代又一代的优秀青年;作为科研工作者,卢小平砥砺创新,承担了一个又一个重大重点科研项目。

“我要趁现在脑子还好使,多做些有意义的事情。”卢小平说,他将继续带领团队,充分发挥技术优势,深挖应用需求,不断创新实践,为河南测绘地理信息事业发展做出新的贡献。








责任编辑:丁翔

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    倾尽丹心育桃李,奉献韶华铸师魂。传道授业解惑培育时代优秀青年;科研育人,探索创新,服务测绘事业发展。
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