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人物介绍 明镜,重庆市勘测院副总工程师,博士,高级工程师,注册测绘师,国家自然资源部高层次创新人才、重庆市青年科技领军人才协会会员,重庆市首届优秀青年设计师、江北区“人才绿卡”获得者。主持和参与了10余项国家级、省部级重点科研项目。获省部级二等奖及以上奖励18项,其中一等奖2次、金奖和优秀奖2次、二等奖11次、银奖3次。目前担任SCI杂志《Engineering Geology》、《Computers & Geosciences》以及EI杂志《岩土工程学报》的审稿人。以第一作者身份发表学术论文15篇,其中1篇被SCI收录,3篇被EI核心收录,10篇被国内核心期刊收录。获中国专利优秀奖1项,国家专利授权6项,作为第一发明人获得2项。 |
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明镜带领团队自主研制的移动测量装备。 |
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明镜和团队成员分析移动测量系统采集回来的数据。受访者供图 |
近年来,随着城市发展的脚步,自古有“巴渝”之称的重庆,因其穿楼而过的轻轨、纵横交错且构造复杂的城市立交和数不清的跨江大桥,被网友戏称为“5D魔幻城市”。在这些强大的重庆基建背后都离不开“勘测”二字。近日,记者来到重庆市勘测院,采访了城市建设的先行者,重庆市勘测院副总工程师明镜。
什么是勘测呢?“实际上勘测包含两个方面。勘察和测绘,这两个专业相似却又有所不同,都是为城市建设服务的专业,一个主要研究地下,一个主要研究地上。”明镜认真地向记者介绍道,勘测人的工作说通俗一点,是为工程项目建设前期提供拟建场地的空间信息服务,包括但不限于原始地形图和地质勘察报告等。
重庆市勘测院(重庆市地图编制中心)成立于1950年,1988年正式更名为重庆市勘测院,隶属于重庆市规划和自然资源局。2010年,明镜作为北京大学优秀毕业生加入重庆市勘测院,主要从事测绘地理信息、移动测量、勘测信息化等领域研究。
自主创新
研发移动测量系统
2013年,他领衔开展了车载全景激光耦合式移动测量系统研制及应用,在西南地区首次成功研制移动测量软硬件装备,打破了国外技术垄断,组建了重庆市移动测量工程技术研究中心。
据了解,此车载移动测量系统是在车载平台上集成定位定姿系统、控制系统、测量传感器(激光雷达、全景相机等)所构成的非接触式综合测量系统,是一种新型智能测量装备。该设备搭载在任何车辆上快速驶过就可完成对周边环境的测量工作,成果精度可以达到厘米级,在保持传统方式的人工测量精度的同时,效率大幅提升。
车载移动测量系统是实现传统接触式测量向现代非接触式测量转变的一种重要技术手段。相比传统的接触式测绘方式,车载测量系统是依托自主专利技术研发的产品,通过激光测距等设备,快速获得大量目标点的空间坐标,而且非常精准高效,在30~60公里/小时的速度下,每秒采集10万多个高精度的点坐标,再通过计算机进行自动化成图,在工作效率上较传统测绘提升百倍。
由于工作效率提高,减少了外业测绘人员数量和作业时间,将传统测绘从人员密集型劳动逐步转化为知识密集型工作,节约了人力成本。除此之外,最让团队感到自豪的一点在于,过去采用国外移动测量垄断技术,其产品售价上千万元。通过专利技术实施,并研发自主产品,将产品成本降至300万元。在超越进口产品测量精度的同时,打破了国外的价格坚冰,产品成本降至进口同类产品的30%以下。
砥砺奋斗
攻克技术瓶颈
作为北大的优秀毕业生,明镜以李四光前辈为榜样,时刻高标准要求自己勇于担当、励志勤学、刻苦磨炼。由明镜带领的重庆市勘测院移动测量团队攻克了移动测量系统多传感器集成的核心技术瓶颈,实现了激光雷达与移动平台的旋转与平移参数的准确标定,构建了移动测量系统的专利群,并获得了2017年第十九届中国专利优秀奖。
他带领的团队,是一批有信念有决心的“80后”,他们满怀科技强国的信心,在推进勘测信息化的道路上,挥洒汗水,砥砺奋斗,逐梦前行。他们用探索和实践,努力缩短技术上实现自主创新的时间表。研发初期总会遇到很多问题,如:移动测量系统包含定位定姿系统、控制系统、测量传感器(激光雷达、全景相机等)多种高精度传感器,那么多种传感器,如何集成在一起?集成之后,如何使它们互联互通、协同工作?系统每一秒钟的时间延迟就会带来15米的误差,系统精度如何保障?全景影像和点云是互相分离的,如何进行耦合?耦合之后,海量空间信息如何应用?
面对一个又一个的难点,明镜带领团队用十年的时间逐一破解,在硬件系统集成方面,采用自主专利的全新结构件设计,安装简单、通用性强。同时采用国内首创的系统通信总线设计,实现了众多传感器的实时互通互联。其次,在系统精度提升方面,自主设计时间同步器,达到了亚毫秒级的时间同步,在国内率先采用粒子群算法进行系统整体标定。创新性使用多基站联合解算,对坐标进行求精。在卫星信号缺失时,可使用全景影像获取航向角和旁向角。多种专利技术的使用,使系统测量精度提升到厘米级。在全景点云耦合方面,基于精密解算位置姿态信息,利用国际首创的全景点云耦合生成技术,可生成精密配准的可量测实景影像。其应用方面,实现了点云的自动分类,在国内率先提出基于真彩色的鸟瞰实景影像生成技术,创新性地采用分块思想,实现了海量点云的瓦块化网络发布。
自主学习
是他成为“学霸”的法宝
有人说,任何一件事,只要做到极致就会成功。明镜就是这样,他从小对数字就非常敏感,对数学格外痴迷,课外读物也都是一些趣味数学类的书籍。由于这份“极致”爱好,明镜从小学参加数学竞赛就取得了好名次。他介绍,在学习生涯中,除了参加过小学升初中的考试以外,其他升学考试都是一路绿灯,初中保送至本校高中,高中毕业凭借全国数学竞赛一等奖登上了保送北大地质专业的直通车。
在同事们眼中,明镜是不折不扣的学霸,但他说:“我只是一个对待学习和科研都认认真真、一丝不苟的普通人。我可以静下心来,只专注于一件事情,不受干扰,算是一种单线程生物吧,当然这也跟我的性格有关。同时我也很享受我的科研工作。”
2001年,明镜只身一人前往北京,开启了他的地质求学之路。来到北大才发现,这里高手如云,身边个个都是来自全国的佼佼者。由于学地质需要很强的方向感和空间想象力,重庆人分不清东南西北的特性成为了明镜的学科短板。记地图,分东西南北,提高方位感,是他来到北大首先要攻破的难关。他说:“在北大,让我现在回忆起来觉得最爽的事情就是在图书馆抢到一个自习位,学上一整天。”从小就善于自主学习的他,时常“泡”在图书馆,“啃”专业书籍,通过持续的努力,他逐渐从默默无闻到崭露头角。他说:“读大学比读高中还累!”如果说图书馆是明镜学习的战场,那么未名湖就是他的解忧地。
即将毕业时,看着同学们踏向自己的前程,明镜犹豫不前。就在忧愁迷茫之时,他站在未名湖旁对朋友说:“你说人这一辈子到底该如何活?如何选择?”这句话看似在问朋友,其实是在审视自己的内心,通过经济学中的“效用函数”、博弈论,明镜想除了数学还对计算机感兴趣,计算机编程中那些小小代码构成的“奇幻世界”也吸引着他。于是,他选择了在计算机编程与地质相结合的学科研究方向上继续深耕,直到现在他在勘测信息化领域已超过16年。
不忘初心
但行好事莫问前程
身为重庆市领军人才协会成员,明镜期待将工程需求和高精尖技术相结合,实现产学研的跨界融合,开发应用创新,从而推动重庆在勘测技术方面的新发展。
他说:“工作以来,有两个信念一直支持着我不懈努力。第一,不断挑战自我,不能给母校丢脸。第二,坚定信念,牢记初心。单位一个老前辈说过,所谓勘测工作,都是参与建设,在古代来说,修路修桥都是积善积德的好事,所谓但行好事莫问前程。我深以为然,作为重庆人,要为家乡的发展建设贡献自己的知识和力量,让这辈子不留遗憾。”明镜表示,在未来依然以饱满的热情和昂扬的斗志,继续奋斗在科研事业中,在奋勇拼搏中肩负起一个城市建设先行者应负的使命。