身在今天中國哪怕縣一級城市,都能通過手機點外賣、發快遞、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,他似乎從不曾擺脫職業痕跡。

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。

許多發展迅猛的專業領域,管理者教育背景大都呈現高學歷、高職稱特征。時代進步的象征正在于此。大多數人的努力和奮斗,推動了科技進步和社會發展。而社會發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部,探知內在秘密和內外之間的關系,他來了興致。

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

“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力,把以前的技術和現在的工作結合起來。“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測繪出身,雖本科畢業于武漢測繪學院(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的大門。實現從計算機科學到航空攝影測量與遙感、土地信息管理、地理信息系統等專業的跨越,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,又適逢舉國培養科技人才的空前熱情。

1983年,大學畢業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交付模式逐漸發展到實時在線服務,地理信息產業跨界發展成為趨勢,產業鏈條不斷延伸。“今天,互聯網上匯集的海量大數據,成為經濟運行、社會管理、政府運作的基礎設施,被認為是現代信息社會的基石和財富,人人都游蕩在數據的海洋里。”

經歷過早期計算機形態的李朋德,在2016年提交的《創新國情調查、共享數據資源、促進精準決策》政協提案中,描述數據重要性的字句間,不乏時代觸感。

但在早期,以測繪為主的地理數據僅面向專業人士,且無不需要轉化進入計算機進行處理分析。“上世紀80年代初國產電腦的功能性能,連現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,我國對地觀測已發展為輕小型衛星組建星座,以遙感影像獲取地理信息,通過天地協同、在軌計算等處理數據,實施獲取、傳輸和處理海量數據,實現全天時、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域拍成可立體觀測的連續照片,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,再把黑紙帶上的數據加載進去,計算后的結果用輪式打印機打出來。當然,數據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據,出錯的話還要用膠水修補。打印紙和現在商店里的購物條差不多寬,當時打不了漢字,只有數字和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、聯邦德國等研發出最先進的設備———計算機輔助的解析立體測繪系統。1985年后,超大規模集成電路和計算機技術的快速發展,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系統培訓的李朋德,經過培訓觀摩,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,現在再去看1985年,實在已經是一個遙遠模糊的從前。

那時,作業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,實現了航空攝影測量的革命。傳統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,實現模擬繪圖。新儀器借助計算機的高速計算,用數字坐標構建了相片到地面和繪圖儀的關聯。

有了坐標數據,就可以把地圖變成數字,就可以用一系列的地面點表達地面的起伏狀態,從而實現照片向地面的精準投影,生產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;用彩色照片生產出彩色影像地圖;建立簡易網絡,把計算機連起來實現文件傳送;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,再聯系廠家寄來替換部件。還有一次,繪圖機電源發生故障,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,現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展的物證。

“讀書專業戶”

“如果沒有改革開放、沒有高考,我還在農村修地球。”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“讀書專業戶”。

系統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。如今翻看全國政協委員、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和高鐵網,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,他們已經有了圖形工作站,專門用來做衛星照片的處理。”參加土地管理信息系統研究生班進修,李朋德又學習了城市規劃、區域規劃、衛星遙感、自然資源綜合調查、數據庫設計等課程,對當時最先進的地理信息系統有了深入掌握,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(GIS)在地籍管理中應用碩士研究生。當時國內還沒有同專業的碩士學位。

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“3S集成”(全球定位系統GPS、遙感RS、地理信息系統GIS)的超前想法,對李朋德產生了強烈吸引力,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字化測繪技術體系大專項建設。這場測繪的數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,總結經驗,形成標準,全面推廣,是中國在各個領域改革創新常采用的模式。說中國測繪的數字化、網絡化源于海南,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、從國內到國際,所有的新技術都在這個工程里得以體現。”隨著計算機技術的快速發展和互聯網的出現,上世紀90年代中,全數字化的測繪技術體系建設被提上日程。

作為中國第二大島,也是中國最大的經濟特區和最年輕的省份,1988年海南建省后才得以全面高速發展,而這種高速也帶來環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,規劃必須先行,而規劃又基于各種國土資源信息。“海南國土資源基礎信息系統”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、國際合作、國內協調及數據和信息的標準化、軟硬件系統集成、空間數據庫設計等方面問題,被李朋德寫入了博士畢業論文,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,用于指導全國測繪數字化建設。

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

一滴墨滴到水里

“數字中國”“數字城市”“智慧城市”“智慧鄉村”的涌現,既是信息技術進步的象征,也是社會形態變化的端倪,更內含了服務型政府的建設要求。“數字”“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”重大決策,李朋德舉家搬去西安。陜西測繪局的8年半,西部無圖區測繪工程、新農村測繪工程、“數字城市”建設試點,測繪地理技術歷經這一系列建設由“數字化”轉為“信息化”。李朋德帶領團隊設計了“數字陜西地理空間基礎框架工程”,推動了“數字區域”發展,牽頭編制的《1:10000基礎地理信息生產與建庫總體技術綱要》由國家測繪局行文印發。

測繪技術體系的進步為全國各省數字化生產和數據庫建設提供了支撐,更直接服務了陜西。

在應對2008年汶川大地震中,“數字陜西”的數據庫系統為災情評估和恢復重建規劃發揮了重要作用。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送地圖,帶無人機團隊航拍災區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,提出并啟動數字地圖和網絡地圖技術審查;擔當籌建衛星測繪應用中心大任,推進第一顆民用立體測繪衛星“資源三號”的研發,開發地面應用系統,中國進入自主衛星測繪時代……

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,并實現了國際標準的突破。

2018年11月21日,首屆聯合國世界地理信息大會在浙江德清落下帷幕,作為聯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,要繼續引領和促進全球測繪地理信息事業的發展。”

再出發,意味著到改革“深水區”去。“一塊地上有5根草,有一棵樹。農業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;而林業部門能根據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。

“隨著移動互聯網、衛星遙感技術的快速發展,各類時空數據的空間一致性、時間同步性、內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調的建議》被全國政協評為2017年度優秀社情民意信息,有紛紜中抓取要義的精準:“隨著網絡化、分建共享成為社會經濟新模式的發展,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、農村測繪、數字城市、數字縣域、土地二調、應急測繪、數字中國等關切社會發展“家底”的專業維度。

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,為現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:測繪地理人敢于創新、接力奮斗的基因,已溶血入骨。