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热情 创新 合作――科研三要素

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做任何事似乎都离不开热情。正如泰戈尔所说:热情,是鼓满船帆的风,风有时会把船帆吹断;但没有风,帆船就不能航行。创新合作则应是掌舵人的必备条件。三者皆备,则扬帆远航,缺一不可。而这三要素始终贯穿于钟若飞的学术研究中。

所以,当我们满怀热情和敬意走进钟若飞的科研世界,会发现其在移动测绘行业中的成就是偶然也是必然的。

偶然性:学生到老师的一个专业转变

钟若飞本科、硕士、博士先后毕业于在测绘与遥感领域享有较好声誉的武汉测绘科技大学、武汉大学与中国科学院遥感应用研究所,一直从事遥感与GIS的应用研究。于2005年博士毕业后加入首都师范大学任教。然而其任教过程并未十分理想。

首先,他并未延续在博士期间从事的定量遥感相关领域研究,而是根据实际情况在所在的三维信息获取与应用教育部重点实验室的安排下从事车载激光移动道路测量系统的研究。因不曾深入研究,所以面对车载项目的钟若飞必须让自己具备更加深厚的移动测量相关的专业知识。然而,各个学科本是相通的,所以对于干劲十足的钟若飞不是大问题。

其次,他在科研的同时还担任着教学工作,而教学工作本身对于一个刚开始进入教学环境的新老师是极其有挑战性的。在这种双重压力下,正是对科研的探索精神,对工作生活的热情让钟若飞更加积极,迎难而上。

这种工作上的偶然性让钟若飞开始了一个国内新兴领域的研究,也改变了自己的人生轨迹。

必然性:热情充沛,思维创新,团队合作

对科研充满热情,保持精力充沛,是钟若飞一直持有的。当然,光有一腔热情不够,还得同时拥有以下两点:想法和团队。一个好的想法要有创新性,同时,不善合作的人难有大成就,齐心协力则共享成功,拥有一个完美的科研团队更是必不可少。钟若飞说,热情、创新、合作是他们这个团队所追求的,而幸好这些他和他的团队都具备了。那么,具有计算机、摄影测量、GPS、GIS等多学科交叉的专业知识背景,以及科研上的探索精神、创新思维和团队合作精神,钟若飞在科研上的成就就是必然的。

2006年,在学校领导宫辉力校长和刘先林院士带领下,作为课题组副组长的钟若飞参与国家“863”项目“车载多传感器集成关键技术研究”,负责团队的具体组织与项目的具体实施。由此开始在移动测量技术领域大展宏图。

2011年,由首都师范大学资环学院主持开发设计的“SSW车载激光建模测量系统”产品顺利通过国家测绘地理信息局鉴定。作为国内第一家推出的激光道路测量车产品,“SSW车载激光建模测量系统”在2012年获得测绘科学技术进步一等奖,测绘科技进步奖由国家测绘地理信息局、中国测绘学会根据《国家科学技术奖励条例》和《中国测绘学会科学技术奖励办法》进行评选,是测绘领域的重量级奖项,也无疑是对获奖单位实力的认可。项目研制过程中,形成了近8项发明与实用型专利,有效结合了国家建设智慧城市的实际需要,结合了产品市场需求、产业化的需求,并组建了一支搭配合理、技术全面的科研创新团队。

研制出一个产品的下一步自然是推广,任何一个产品的推广应用当然离不开价格以及用户体验感受。钟若飞及其团队所研发的车载激光建模测量系统的一个很大优势是性价比高,国产的SSW价格大概约为国外同等技术指标的进口车载测量系统销售价格的三分之一。同时,应用结果显示,SSW车载激光扫描测量系统采集数据效率高、精度高,稳定性高,尤其是其对路面测量的高程精度突破2cm,这在国外类似的产品中也不多见,此研究成果应用在新建公路勘察设计中,能有效缩短工程勘测周期1/3,降低30%以上的测量成本,应用在老路改扩建中,能一次测量可以满足道路改扩建路线设计的初测和详测需要,能降低50%以上的测量成本,将完全改变现有公路勘察设计模式、公路运营及养护模式、公路改建及扩建模式,代表了我国公路勘察设计、运营养护领域的发展方向。

SSW车载激光扫描测量系统目前已经得到广泛应用,比如中交第二公路勘察设计研究院道路改扩建、三亚测绘院、浙江测绘局江苏测绘局的大比例尺地形图测绘、厦门银锯空间信息技术有限公司的道路设施调查、北京四维图新的高级驾驶辅助系统(ADAS)路面信息采集、北京测绘院的首钢遗址的三维建模等。同时,此款车载激光扫描测量系统已经进入国外市场得到应用并受到极高评价和肯定。

然而这些成就并未让钟若飞固步自封,而是给了他更大的鼓励去完善并研发更具有国际竞争力的产品。2011年的美国之行,给了钟若飞强烈的感受。在美国丹佛举行的移动激光会议上,钟若飞看到了国外的移动测量技术的完善性以及该技术在现实生活中的广泛应用(比如:气象、洪涝灾害等领域的应用,通过网站实现激光雷达数据的共享,军方用激光进行地面和非地面的分离及地形观测等),都是国内未曾涉及的。这些给了钟若飞更开阔的视野和更大的动力来完善推广该移动测量系统在国内的研发和普及。

回国后的钟若飞开始进行市场调研,发现市场上常见的移动激光测量产品主要有高端测量型和低端街景型两种,高端测量型成本昂贵,低端街景型测量距离近,测量精度低,对于某些领域存在的高精度测量及高精细、高效率、低成本的资产普查需求,上述两类产品往往很难同时满足。看到这一产品空白区后,钟若飞带领其团队开始着力于研发介于高端与低端之间一种高精度、低成本、多功能一体化的中端产品,以满足更多领域(文物考古建模测量、智慧旅游、连续真三维彩色精细街景等)的应用需求。

2012年,钟若飞及其团队与广州市城市规划勘测设计研究院合作多传感器城市实景移动测量系统的研发,于2013年底通过由中科院童庆禧院士、陈天恩教授等多位专家组成的鉴定委员会的鉴定并得到肯定,委员会认为该成果达到国内领先水平国际先进水平。该项目具有很好的开创性与创新性,在国内率先提出并实现了集成了Riegl3D激光扫描仪及全景相机的“多传感器城市实景移动测量系统”,该系统的总体创新思路是把原本用于三维定点激光扫描的奥地利RIEGL VZ-400传感器改造成移动扫描,与惯性导航技术、全球卫星定位系统、CCD相机集成,并开发出多源信息复合处理的软件,使之构成综合、完善、灵活适用于不同载体平台(车载、船载、摩托车等)一体化激光测量与可量测城市实景的工程实用系统,实现应用需求的各项基本功能。该系统具有广泛的应用领域,比如,文物考古建模测量、智慧旅游、连续的真三维的精细街景、城市快速建模、隧道隐患调查等。

2012年,钟若飞主持国家科技支撑计划子课题“倾斜摄影、地面LiDAR和野外测绘装备国产化”。2013年,钟若飞获得国家自然科学基金面上项目以及国家测绘地理信息局公益性行业科研专项经费支持,将继续带领团队为测绘装备国产化尽自己的努力。

全心投入,培养学生科研实践能力

做一件事,就要当一件事,若还苟且粗疏,定不成一件事。在研究生培养工作中,钟若飞一直言传身教,根据学生的兴趣和特长培养学生,旨在提高学生的科研实践能力和综合素质。并常常教导其学生带着热情认真做好每一件事,通过提出问题解决问题时时督导学生的学习进程。

对生活充满热情,认真对待每一天,是钟若飞对其学生的生活指导;不急功近利,一步一个脚印,团队合作,共同进步,是钟若飞对其学生的学习教诲;创新,想别人所不想,做别人所不做,是钟若飞对其学生的科研期望。