李建成，大地測量學(xué)家，中國工程院院士，現任武漢大學(xué)測繪學(xué)院院長(cháng)、教授

　　李建成教授長(cháng)期致力于地球重力場(chǎng)理論及其工程應用領(lǐng)域的教學(xué)、科研和人才培養工作，特別在精密高程基準面建立與維持、高程測定模式現代化、全球重力場(chǎng)建模、衛星重力、海洋衛星測高等領(lǐng)域做出了突出貢獻，是我國該領(lǐng)域主要的學(xué)科帶頭人和大地水準面工程化應用的主要開(kāi)拓者。他提出了多項原創(chuàng )性方法，解決了區域精密大地水準面確定的多項理論和技術(shù)難題，完成了從米級到分米級、到厘米級、再到亞厘米級三次精度跨越，推進(jìn)了我國現代測繪基準建設進(jìn)程；提出了災區測繪基準快速重建方法，并用極短時(shí)間快速恢復了汶川、玉樹(shù)等地震災區精密高程基準，提升了我國應急測繪保障能力；開(kāi)展了全球重力場(chǎng)模型、衛星重力及衛星測高技術(shù)的研究，突破了地面重力數據與衛星重力數據最優(yōu)聯(lián)合及超大規?？焖俜€定解算等關(guān)鍵技術(shù)，研制了我國首個(gè)720 階WDM2001 模型，形成了自主創(chuàng )新的理論與技術(shù)體系。研究成果曾先后四次獲國家科技進(jìn)步二等獎，廣泛應用于測繪、國土、規劃、石油、水利、交通、航天、國防等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的社會(huì )經(jīng)濟效益。

　　1999年,35歲的李建成教授開(kāi)始擔任武漢大學(xué)測繪學(xué)院院長(cháng)。測繪學(xué)院綜合辦學(xué)實(shí)力強，人才培養質(zhì)量高，對我國測繪教育和科技事業(yè)的發(fā)展具有引領(lǐng)性、示范和輻射性，在國內外享有很高的聲譽(yù)，被譽(yù)為“測繪教育之都”。李建成院長(cháng)作為教育部高等學(xué)校測繪學(xué)科教學(xué)指導委員會(huì )主任委員，立足測繪學(xué)院，胸懷大局，在推動(dòng)我國測繪教育事業(yè)發(fā)展中做出了突出貢獻。

　　然而，成就頗多、頭銜滿(mǎn)滿(mǎn)的李院士并不像想象中那樣難以接近，相反，他平易近人，在接受記者采訪(fǎng)的過(guò)程中，隨和而不失風(fēng)度，優(yōu)雅地與記者詳細解釋并探討了測繪學(xué)中那些艱深的學(xué)術(shù)名詞，暢談測繪地理信息領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的趨勢，并對有志成為測繪人的年輕人寄予了厚望。

劃時(shí)代的大地水準面精化和高程基準現代化

　　記者：李院士您好，今天很榮幸能夠為您做一次專(zhuān)訪(fǎng)。您是武漢大學(xué)測繪學(xué)院院長(cháng)和教授，您所在專(zhuān)業(yè)聽(tīng)起來(lái)離普通人的生活非常遙遠。能否請您從科普的角度解釋一下，什么是大地水準面精化和高程基準現代化？

　　李建成院士：大地水準面精化和高程基準現代化，是指通過(guò)建立高精度高分辨率的大地水準面模型，實(shí)現衛星定位技術(shù)直接精確測出經(jīng)緯度和海拔高度，減少誤差，建立準確的地球外表空間三維數字化模型的做法。大地水準面的應用領(lǐng)域非常廣泛，大到國防安全領(lǐng)域，小到修路、架橋、建房、挖隧道、繪制地圖等，與人們的生活密不可分。并且，我們將地形的質(zhì)量和地形的引力位計算進(jìn)去，以進(jìn)一步提升這種方法的精度。

　　記者：這是一種高程測量的新方法。那么,傳統的高程測量是怎么做的呢？

　　李建成院士：通常在平地傳遞海拔高程是通過(guò)傳統的水準測量方式，在山區和丘陵地區則通過(guò)三角高程測量,需要作業(yè)人員選取可以通視的位置，埋設地面標石，借助水準儀和全站儀來(lái)獲得高差信息。由于三角高程測量需要通過(guò)觀(guān)測兩點(diǎn)間的水平距離和天頂距（或高度角）求定兩點(diǎn)間高差而得到高程，故對天氣的要求也很高,很難跨海作業(yè)。如果碰上霧霾和陰雨天，幾公里之外就看不清了，觀(guān)測就無(wú)法繼續下去。而且受到大氣折光的嚴重影響，精確度較低。工作人員前期得到觀(guān)測數據后，后期還要經(jīng)過(guò)大量的人工計算才能得出結果?？梢哉f(shuō)，這種傳統測量方法消耗大量時(shí)間、人力和物力，效率也不高。

　　記者：那我們假設修一條10公里長(cháng)的隧道，如果用傳統方法進(jìn)行高程測量，耗時(shí)要多久？

　　李建成院士：為什么要修隧道？因為沒(méi)有路。沒(méi)有路，傳統的高程測量就不能進(jìn)行，作業(yè)人員就需要繞行隧道長(cháng)度5-10倍左右的距離進(jìn)行高程傳遞。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)水準作業(yè)組在山區每天最多也只能徒步跑5-7公里的高等級水準。為得到精準度高的數據，往往在一條路上需要兩組人同步從兩頭測，那么每組大約需要5個(gè)人。修10公里隧道的話(huà)，前期至少要20天的時(shí)間測量水準，而且這是假設天氣好的情況下所需的最短時(shí)間。而通過(guò)衛星定位技術(shù)聯(lián)合高精度大地水準面模型，單人測量完就可以得到海拔高結果，數據是即測即得的，不必再依靠大量外業(yè)工作人員高強度的戶(hù)外作業(yè)。

　　記者：這樣說(shuō)來(lái)，大地水準面精化真是一種劃時(shí)代的測繪地理信息技術(shù)。那么您認為，諸如此類(lèi)的測量方法普及以后，將如何影響我們的生活，或者說(shuō)可以帶來(lái)怎樣的經(jīng)濟效益呢？

　　李建成院士：毫無(wú)疑問(wèn)，大地水準面精化等現代測繪新技術(shù)新方法可以顯著(zhù)地提高測繪地理信息獲取的時(shí)效性，降低成本，提高作業(yè)效率。測繪地理信息技術(shù)本身無(wú)法直接產(chǎn)生非常顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，但是它能夠輔助其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟效益。如果我們想要建造一座橋梁，沒(méi)有測繪地理信息技術(shù)，得不到精確的測量數據，橋梁就建不起來(lái)。當橋梁建成通車(chē)，橋梁兩端的城市出現貿易往來(lái)，進(jìn)而產(chǎn)生經(jīng)濟效益。這些經(jīng)濟效益并非由測繪地理信息技術(shù)直接產(chǎn)生，但測繪地理信息技術(shù)在其中發(fā)揮了巨大的作用。所以，我們說(shuō)，測繪地理信息技術(shù)能夠從側面反映一個(gè)國家的整體國力。

　　記者：如此看來(lái)，測繪地理信息對一個(gè)國家的基礎設施建設來(lái)說(shuō)是一種必不可少的。那在您的印象中，有沒(méi)有什么通過(guò)測繪應用避免經(jīng)濟損失這樣的例子呢？

　　李建成院士：這就不得不提起汶川地震。地震過(guò)后，地形、地貌都發(fā)生了巨大的變化，從前人工的地界和地標都被破壞，急需重建。如果用傳統方法測量，一旦發(fā)生余震，這些標石就無(wú)效。即使上午快速測完，下午若有余震，剛做的地標就再次無(wú)效，需要重新測量，整個(gè)測繪基準恢復工程保守估計要花費兩三年的時(shí)間。而我們當時(shí)采用大地水準面精化技術(shù)，僅用15天，就建立起了災區數字化高程基準，接下來(lái)用衛星定位技術(shù)就可以重新建立大地基準。所以說(shuō)，我們的大地水準面在當時(shí)災區重建中發(fā)揮了很大的作用，它不需要地面再造標石。（未完待續）