【中國科學(xué)報(bào)】重走騰沖遙感路
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來源：《中國科學(xué)報(bào)》 記者：倪思潔 日期：2024年7月8日
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云南騰沖，一個(gè)鐵血又柔情的極邊之地，歷朝歷代都有重兵把守。這里有火山、密林、溫泉、古鎮(zhèn)，也是旅行愛好者的樂園。
2023年冬天 ，88歲的中國科學(xué)院院士童慶禧和他的老朋友、中國科學(xué)院院士薛永祺等人又一次來到騰沖。合影留念時(shí)，有人展開一條6米長的橫幅，上面寫著“45周年彈指一揮間，重走騰沖遙感路”。這一刻，往事在童慶禧腦海里浮現(xiàn)。?
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2023年底，童慶禧（左八）、薛永祺（左九）重走騰沖遙感路時(shí)的合影。
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那是1978年冬天，云南正值溫潤少雨的時(shí)節(jié)，來自全國68家單位、50多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的706名科技人員，陸續(xù)集結(jié)到騰沖和保山。小道消息很快在當(dāng)?shù)貍鏖_：“他們的本事大著呢，在飛機(jī)上用他們的‘鏡子’往地上一照，哪里有金子馬上就能知道?！?/span>
????科技人員聽了微微一笑，彼此心照不宣：他們?cè)谧鲆患日医鹱痈八从械氖隆瓿芍袊谝淮尉C合性遙感探測試驗(yàn)。
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“搖桿？怎么搖？”
遙感技術(shù)興起于20世紀(jì)60年代，是一種通過傳感器探測物體電磁波輻射、反射和吸收特性的技術(shù)，能在無接觸情況下獲取影像，分析地表信息，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水文、地質(zhì)、測繪、氣象等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
????然而，20世紀(jì)70年代初，國內(nèi)了解遙感的人還很少。童慶禧記得，曾有朋友問他是做什么工作的，他回答“做遙感的”。對(duì)方一臉困惑：“搖桿？怎么搖？”
????至于接觸過遙感技術(shù)的人就更少了。很多資源調(diào)查數(shù)據(jù)要靠調(diào)查隊(duì)員的兩條腿跑出來。
????1972年，中國科學(xué)院從院屬各所抽調(diào)人員，成立了地球資源衛(wèi)星調(diào)研組，并聯(lián)合全國幾家科研單位，發(fā)展地球資源衛(wèi)星相關(guān)技術(shù)。此后不久，地圖學(xué)家陳述彭跟隨中國科學(xué)院代表團(tuán)，赴墨西哥參加“人類與科學(xué)”大會(huì)。他發(fā)現(xiàn)，國外在遙感技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速。在深受震動(dòng)的同時(shí)，他敏銳地覺察到，遙感技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。
????1975年，陳述彭率先將美國陸地衛(wèi)星的影像引入國內(nèi)，用于編制全國影像地圖和陸地衛(wèi)星影像圖。同年，在時(shí)任國防科委副主任錢學(xué)森的建議下，中國科學(xué)院憑借多學(xué)科優(yōu)勢，將發(fā)展遙感技術(shù)列為重點(diǎn)工作之一。
????兩年后，一個(gè)難得的機(jī)遇出現(xiàn)了。外交部提出，希望中國科學(xué)院提供合適的科研項(xiàng)目，用以開展國際科技合作。
????得知消息后，同在中國科學(xué)院地理研究所（中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所前身之一，以下簡稱地理所）工作的陳述彭和童慶禧向中國科學(xué)院建議，希望以國際合作方式開展航空遙感聯(lián)合試驗(yàn)。
????很快，他們的建議獲得了國際合作伙伴的認(rèn)可。之后，中國科學(xué)院迅速成立了聯(lián)合試驗(yàn)籌備組，由地理所二部負(fù)責(zé)統(tǒng)籌。
經(jīng)過多方面協(xié)調(diào)和綜合考慮，聯(lián)合試驗(yàn)地點(diǎn)選在云南騰沖?！斑@里素有‘地質(zhì)博物館’之稱，地質(zhì)、地貌、水文以及生物多樣性等條件非常好，是一個(gè)十分理想的遙感試驗(yàn)基地?！蓖瘧c禧回憶。
????然而，1978年，國際合作突然中止。原本滿懷希望的中方科研人員像是被潑了一盆冷水：“沒有合作‘老師’了，怎么辦？”
“不如趁熱打鐵，自己做下去！”陳述彭和童慶禧鐵了心。他們撰寫報(bào)告，通過中國科學(xué)院呈報(bào)國務(wù)院，申請(qǐng)自主開展騰沖遙感試驗(yàn)。
很快，國家相關(guān)部門批準(zhǔn)同意中國科學(xué)院自主開展騰沖遙感試驗(yàn)，不少單位的積極性隨之被調(diào)動(dòng)起來。
當(dāng)時(shí)全國電話資源稀缺，地理所專門在917大樓為騰沖遙感試驗(yàn)布設(shè)了一條分機(jī)線，分機(jī)號(hào)碼為648。此后的40多年里，童慶禧一直對(duì)數(shù)字“648”情有獨(dú)鐘，“它聯(lián)系起全國68家單位”。中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、西安光學(xué)精密機(jī)械研究所等相關(guān)院所，北京大學(xué)、北京師范大學(xué)等高校，原林業(yè)部、原冶金工業(yè)部等國家部委所屬研究機(jī)構(gòu)，通過“648”分機(jī)線聯(lián)結(jié)成一張無形的協(xié)同網(wǎng)。
陳述彭的助手、地理所研究員勵(lì)惠國對(duì)當(dāng)時(shí)此起彼伏的電話鈴聲記憶深刻：“搞遙感的‘火’一下子就‘點(diǎn)’起來了?！?/span>
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遙感界的“黃埔軍校”
熱鬧歸熱鬧，要想自主開展騰沖遙感試驗(yàn)，還有一系列問題需要解決。
????第一個(gè)問題是參試人員知識(shí)儲(chǔ)備不足，幾乎從未接觸過遙感技術(shù)。1978年7月初至8月中旬，中國科學(xué)院和北京大學(xué)聯(lián)合舉辦“遙感技術(shù)應(yīng)用研究班”，為試驗(yàn)培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)骨干，前后參加研究與培訓(xùn)的有200余人。
????第二個(gè)問題是大家對(duì)騰沖的具體資源分布情況不熟悉。1978年4月，中國科學(xué)院派出地理所等5個(gè)研究所，聯(lián)合原冶金工業(yè)部等共6個(gè)部委所屬13家單位22名科技人員，赴騰沖開展任務(wù)調(diào)研與實(shí)地踏勘。同時(shí)，他們還與云南省、保山地區(qū)和騰沖縣各級(jí)政府溝通協(xié)調(diào)，落實(shí)騰沖遙感試驗(yàn)部署事宜。
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1978年，陳述彭在騰沖現(xiàn)場考察溫泉噴口的石灰華。地理所供圖
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第三個(gè)問題是參試單位和人員多，需要建立有效的組織協(xié)調(diào)機(jī)制。1978年10月，中國科學(xué)院在北京召開由相關(guān)部委和地方負(fù)責(zé)人參加的“騰沖航空遙感試驗(yàn)”協(xié)調(diào)會(huì)議，決定成立試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組和現(xiàn)場指揮部及其辦事機(jī)構(gòu)。
根據(jù)試驗(yàn)安排，騰沖、保山兩地同時(shí)設(shè)立地面和空中指揮部，陳述彭擔(dān)任試驗(yàn)副總指揮和地面總指揮，童慶禧擔(dān)任空中總指揮。
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1978年12月，童慶禧在“米-8”型直升機(jī)上打開機(jī)艙門測量地物波譜。
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從1978年底起，100多名航空遙感技術(shù)相關(guān)參試人員陸續(xù)集結(jié)到保山，空軍先后派出4架飛機(jī)支持，開展航空遙感飛行和數(shù)據(jù)采集。
????同時(shí)，600多名地學(xué)研究和遙感應(yīng)用領(lǐng)域的參試人員陸續(xù)集結(jié)到騰沖，開展地面調(diào)查、驗(yàn)證和遙感試驗(yàn)數(shù)據(jù)判讀工作。
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1978年12月，“米-8”型直升機(jī)光譜測量及空地勤人員落地后合影。
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“大家憋著一股勁，要好好發(fā)展我國自己的遙感事業(yè)，所以做了很多準(zhǔn)備?！蓖瘧c禧說。
不過，到試驗(yàn)現(xiàn)場后，新的難題還是出現(xiàn)了?！拔覀兊膬x器不夠先進(jìn)?！蓖瘧c禧回憶。比如，遙感試驗(yàn)中的重要探測設(shè)備——地物波譜測量儀器，不能固定在飛機(jī)上。測試人員只好打開直升機(jī)艙門，手持貌似機(jī)槍的儀器瞄準(zhǔn)地面，一邊測量，一邊把測試的地物和方位告訴同事。地物波譜測量儀器的負(fù)責(zé)人田國良帶著試驗(yàn)員們，在直升機(jī)上配合操作并記錄下試驗(yàn)數(shù)據(jù)。機(jī)艙外的風(fēng)吸力大，拍攝人員就用一條繩子把自己拴??；機(jī)艙里的噪聲大，大家就扯著嗓子報(bào)數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)期間，危險(xiǎn)常在不經(jīng)意間出現(xiàn)。有一次，童慶禧等人在飛越高黎貢山時(shí)，突然遭遇強(qiáng)烈氣流，飛機(jī)急劇下墜，幾乎撞上山體。化險(xiǎn)為夷后，一位飛行負(fù)責(zé)人跟參試人員半開玩笑地說：“可得給老童打個(gè)招呼，我們腦袋都拴在褲腰帶上，不要再加航次了。萬一哪天摔了，大家都完了。”
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1979年1月，科研人員登上“伊爾-14”飛機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)行遙感飛行。
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還有一次，童慶禧和從事多光譜與成像光譜技術(shù)的薛永祺等人一起從保山機(jī)場起飛。沒想到，不到半個(gè)小時(shí)飛機(jī)就進(jìn)入了雷雨區(qū)，天空漆黑一片，艙外雨聲、雷聲和螺旋槳的轟鳴聲混在一起，閃電不時(shí)劃過舷窗。機(jī)長緊張地跟童慶禧說：“再往前飛就到玉龍雪山了，我們現(xiàn)在飛行高度是3000米，玉龍雪山可是5500多米??！”為安全起見，童慶禧決定返航。他回過頭看了看薛永祺，只見薛永祺面色不改，淡定地操作著儀器。?
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1979年1月，薛永祺在“伊爾-14”飛機(jī)上操作遙感儀器。
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就這樣，空中試驗(yàn)做了50天，飛行了46個(gè)架次、136個(gè)小時(shí)。
地面試驗(yàn)也常遇到艱難險(xiǎn)阻。“區(qū)域地理信息分析方法與應(yīng)用”課題參與者、地理所研究員傅肅性記得，從昆明到騰沖，地圖上的直線距離只有420公里，但實(shí)際上要先過瀾滄江、怒江，再翻過海拔3000多米的高黎貢山。翻山時(shí)，長途汽車緊挨著懸崖峭壁，每個(gè)人的心都提到了嗓子眼。汽車走了3天，終于安全抵達(dá)騰沖。大家歡呼雀躍相互慶祝，不僅因?yàn)樽哌^了最危險(xiǎn)的一段路，也因?yàn)橛H眼看見了騰沖的地物豐富性，試驗(yàn)信心更足了。
最終，試驗(yàn)隊(duì)伍完成了當(dāng)時(shí)我國規(guī)模最大、學(xué)科最多、涉及技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛的綜合性遙感試驗(yàn)。我國在遙感新領(lǐng)域邁出了具有歷史意義的第一步。
騰沖遙感試驗(yàn)像一個(gè)搖籃，既哺育了新生的遙感技術(shù)與應(yīng)用，也孕育了萌芽中的地理信息系統(tǒng)。騰沖遙感試驗(yàn)也成為中國遙感事業(yè)的“黃埔軍校”。其中，陳述彭、童慶禧、薛永祺分別于1980年、1997年、1999年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
經(jīng)此一役，1979年，地理所參與騰沖遙感試驗(yàn)的科研人員分為兩部分，一部分留在地理所從事資源與環(huán)境地理信息系統(tǒng)研究，另一部分加入地理所二部，獨(dú)立組建為專門從事遙感技術(shù)與應(yīng)用研究的機(jī)構(gòu)——遙感應(yīng)用研究所，后與相關(guān)研究單位合并成立了中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院。
“我們從此有了自己的遙感人才。”進(jìn)入遙感應(yīng)用研究所工作的田國良感慨，很長一段時(shí)間里，“騰沖遙感試驗(yàn)”一直是里程碑般的存在，“參與過騰沖遙感試驗(yàn)”成為相關(guān)領(lǐng)域科研人員職業(yè)生涯中濃墨重彩的一筆。
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一次試驗(yàn)，多方受益
騰沖遙感試驗(yàn)的現(xiàn)場工作于1979年初完成，不僅檢驗(yàn)了中國科學(xué)院研制的九波段多光譜儀、六波段紅外掃描儀、四波段多光譜照相機(jī)、激光測高儀、地物波譜儀等第一批國產(chǎn)航空遙感儀器，也對(duì)當(dāng)時(shí)保定膠片廠生產(chǎn)的新型彩色紅外感光膠片進(jìn)行了飛行檢驗(yàn)。
試驗(yàn)積累了大量第一手遙感技術(shù)資料，累計(jì)遙感面積約3萬平方公里，拍攝膠片長達(dá)1100米，錄制磁帶共90盤，包括黑白全色、黑白紅外、天然彩色、彩色紅外、多光譜5種航空攝影像片，以及多光譜、熱紅外、激光測高等一系列資料。參試人員在地面和飛機(jī)上測得100余種樹木、作物、土壤、水體、地質(zhì)體等目標(biāo)地物波譜曲線1000多組，為以后制定統(tǒng)一的標(biāo)定、測試規(guī)范，選擇最佳波段、開發(fā)特定波段以及開展遙感基礎(chǔ)研究打下了基礎(chǔ)。
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騰沖火山地貌遙感影像，紅色部分表示植被。
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這些資料成為中國遙感事業(yè)發(fā)展的“第一桶金”，相關(guān)數(shù)據(jù)分析和科研工作一直持續(xù)到1980年12月。
科研人員共完成71項(xiàng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題，寫出120多篇學(xué)術(shù)論文和技術(shù)方法總結(jié)，其中58篇收入《騰沖航空遙感試驗(yàn)總結(jié)資料匯編》，包括空中試驗(yàn)、地質(zhì)應(yīng)用、農(nóng)林應(yīng)用、水資源應(yīng)用、測繪制圖5個(gè)分冊(cè)，總計(jì)20余萬字。
他們還編制了1：10萬比例尺系列專題地圖26幅，出版《航空遙感圖集（騰沖試驗(yàn)區(qū)）》《騰沖縣農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)地圖集》等，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域綜合性遙感制圖，使我國第一次擁有了基于自主航空遙感數(shù)據(jù)的資源環(huán)境系列計(jì)算機(jī)制圖。
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遙感影像中的保山大海子水庫。本文圖片除署名外均由受訪者提供
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“這是綜合性成果，對(duì)騰沖地方的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到了重要作用。這些成果放到今天恐怕都不落后?！蓖瘧c禧說。
騰沖遙感試驗(yàn)成果為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了立竿見影的社會(huì)效益：
原林業(yè)部修訂了森林儲(chǔ)積量的估量模式，將估量參數(shù)從13個(gè)減少到9個(gè)，可信度由85%提高到93%，森林資源調(diào)查的精度和效率由此提升；原核工業(yè)部修訂了熱液成礦機(jī)理和構(gòu)造控礦模式，圈定2個(gè)二級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)和1個(gè)三級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)，經(jīng)鉆探驗(yàn)證后，為我國增加了鈾礦儲(chǔ)量；原鐵道部在遙感模擬選線設(shè)計(jì)中，調(diào)整了原有設(shè)計(jì)，避開了4平方公里的大滑坡，隧道長度縮短2公里，節(jié)約工程投資數(shù)百萬元；云南省利用試驗(yàn)結(jié)果在騰沖縣進(jìn)行農(nóng)業(yè)區(qū)劃試點(diǎn)，核實(shí)了水田面積，查明森林覆蓋率在20年內(nèi)由50%降到34%，荒山荒地增加37.6萬畝，并以此為依據(jù)調(diào)整了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)……
陳述彭在一篇回憶文章中說：“騰沖遙感試驗(yàn)估算總投資不到70萬元，共完成71項(xiàng)專題，平均每個(gè)專題不到1萬元，取得了‘一次試驗(yàn)，多方受益’的組織經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)效益?！?/span>
騰沖遙感試驗(yàn)的一部分成果曾在國際會(huì)議上發(fā)表，外國專家給予了高度評(píng)價(jià)。參試人員、地理所研究員張仁華記得，他在1980年4月帶著騰沖遙感試驗(yàn)成果《遙感土壤水分研究》論文，應(yīng)邀參加在哥斯達(dá)黎加召開的一次國際會(huì)議。一位美國教授用“非常棒”形容他的研究，請(qǐng)求把論文帶回去仔細(xì)閱讀。
1983年，以騰沖遙感試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)的“騰沖區(qū)域地理信息數(shù)字分析方法與應(yīng)用研究”，榮獲中國科學(xué)院科技成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。1984年、1985年，“騰沖區(qū)域航空遙感應(yīng)用技術(shù)”先后榮獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
完成騰沖遙感試驗(yàn)后，陳述彭、童慶禧等又組織和實(shí)施了兩次大規(guī)模遙感應(yīng)用示范工程——天津城市環(huán)境遙感監(jiān)測和二灘水電站遙感試驗(yàn)。這三次試驗(yàn)被譽(yù)為“為中國遙感發(fā)展奠基的三大戰(zhàn)役”。
回顧騰沖遙感試驗(yàn)，童慶禧感慨良多：“第一，國家的重視和支持是科學(xué)研究成功的關(guān)鍵。第二，騰沖遙感試驗(yàn)是自力更生的結(jié)果，我們要有志氣，任何時(shí)候都不要忘記自立自強(qiáng)。第三，要對(duì)標(biāo)先進(jìn)技術(shù)水平，做到知己知彼。第四，有志同道合的伙伴才有可能成就大的事業(yè)。到現(xiàn)在，這些經(jīng)驗(yàn)仍使我們受益無窮?！?/span>
現(xiàn)如今，我國遙感從平臺(tái)、傳感器到數(shù)據(jù)處理能力，再到應(yīng)用，都有了飛躍式發(fā)展：我國在軌運(yùn)行的遙感衛(wèi)星超過300顆，數(shù)量與質(zhì)量均達(dá)到世界先進(jìn)水平，在自然資源調(diào)查、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、重大工程監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、應(yīng)急救援等方面發(fā)揮著巨大作用。
不約而同地，騰沖遙感試驗(yàn)的親歷者們都期盼著，未來有一天，我國遙感衛(wèi)星每天都能將廣袤的國土“掃描”一遍，獲得全天候的高分辨率遙感數(shù)據(jù)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供更多、更及時(shí)的信息支撐，成為國家新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分。
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《中國科學(xué)報(bào)》 (2024-07-08 第4版?專題)
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