在星湖楼 501 这间宽敞明亮的办公室里 ,储物柜上摆放着一幅精致的遥感影像图 ,色彩斑斓 ,细节丰富。贺威向我们介绍道:“这是武大 130 周年校庆的时候 ,我们实验室做的影像图 ,每栋楼都能看清楚。”在花花绿绿的卫星影像图中 ,贺威为我们指出 912 操场、 行政楼、 图书馆……5000 多亩的武汉大学被浓缩在这幅小小的卫星图里,令人惊奇。而这看似不起眼的遥感影像图,却是武汉大学测绘遥感工作者们倾注数十年心血的研究成果。
作为遥感信息领域的学者 ,贺威本科却就读于基础数学专业。早在高中时期 ,贺威便对数学产生了浓厚的兴趣。然而,来到大学之后他才发现 ,真正的数学科学和自己想象的截然不同,早已不再是简单的数值计算与处理。后来 ,在张良培老师的推荐下 ,他从数学领域转向遥感科学领域 ,他把这段经历戏称为 “逃离数学”。
虽然如此 ,贺威依然毫不掩饰地肯定数学在自己科研道路上的重要性 。 他认为数学是很多学科的基础 ,尤其是对于工科来说 。 虽然学习过程中接触到的数学内容并不一定直接应用在遥感技术上 ,但它可以让研究者们从容地面对复杂的公式和模型 。技术他的主要研究领域——遥感图像处理中 ,遥感图像的分析也需要大量的数学知识 ,他的得心应手正得益于他本科阶段打下的坚实基础 。数学让初入遥感的贺威学会了如何用逻辑去发现、 思考和解决问题 ,成为他在遥感研究中最重要的武器。
在最初接触遥感领域时 ,贺威对它并没有太多了解 ,可以说是被动地进入了这个领域。但 “干一行爱一行” 的理念让他逐渐找到了自己对遥感科学的热爱。从数学到遥感的转变,对他来说宛如鸿沟,但他凭借对知识的渴望和应对挑战的勇气 ,成功地实现了对自我的超越。这句看似简单的话语,却是贺威对自己求学经历的深刻总结 ,也是他一路走来的真实写照。在他看来 ,这种态度不仅仅是一种职业精神 ,更是一种对生活的热爱和对自我价值的追求。 他深知 ,每一个领域都有其独特的魅力和价值,而只有真正投入其中,用 心 去 感 受 和 探 索,才能发现那些隐藏在表面之下的美好。
在国内攻读完博士研究生后 ,贺威选择出国继续深造。 出国学习的决定 ,源于对 未 知 世 界 的 向 往。对于贺威来说 ,相比在国内做博士后 ,他更想去国外看看 ,探索更多的可能。在国外的学习经历 ,成为他人生中十分重要的一段时光 ,也改变了他的人生轨迹。那段时间里 ,他不仅学习到了先进的科研理念和技术 ,更重要的是,他学会了如何将科研与生活结合 ,享受研究的过程。
博士后聘期结束后 ,面临回国就业还是继续留在国外的选择 ,贺威毫不犹豫地选择了回国。对于自己的学术研究发展 ,他认为武汉大学的遥感学科在全国乃至全世界都享有盛誉 ,是最适合他的发展环境。他回到母校 ,因为这里有他熟悉的老师和朋友 ,有他热爱的事业和无限的可能。
在贺威的科研生涯中 ,有一个重要的转折点——获得 IEEEGRSS 青年论文奖① 。作为一项含金量极高的国际论文赛事,该比赛汇聚了全球顶尖的研究者和资深的学者。 因此 ,参加比赛前,相较于取得最终名次 ,贺威更将这视为自我磨炼、 打开视野的考验。值得欣喜的是,凭借着扎实的研究和出色的表达 ,他最终获得了前三名的好成绩。作为人生中获得的第一项大奖 ,这份荣誉对他来说意义重大 ,不仅带给了他信心 ,也让他坚信自己有能力在这个领域做出一番成就。从那以后 ,他更加坚定了自己在遥感研究道路上的决心 ,一步一个脚印地向前迈进。
跨越 ,是贺威人生经历的第一个主题。从数学到遥感的跨越 ,从国内到国外的跨越 ,从籍籍无名到崭露头角的跨越 … …他一次次地打破边界 ,超越自我 ,探索人生无限的可能。 而勇气 ,则是第二个主题。所有的决定背后 ,都有勇气参与:放弃数学 ,转攻遥感的勇气;走出国门 ,走向世界的勇气;打破边界 ,探索新知的勇气。一切的变化与超越 ,都是关于勇气的故事。从已知的领域走向未知的探索 ,贺威的经历是很多遥感科学工作者的缩影。他人生中的每一步选择 ,都为后来的科研道路做好了铺垫。
① IEEE GRSS(Institute of Electrical and Electronics Engineers Geoscience and Remote Sensing Society)是电气与电子工程师学会(IEEE)下属专注于遥感科学与地球观测技术的国际权威学术组织 ,也是目前全球最大的非营利性专业技术学会 ,其会员人数超过 40 万人 ,遍布 160 多个国家。该学会每年颁发的IEEE GRSS 青年论文奖旨在表彰在遥感与地球科学领域取得突破性成果的青年学者。该奖项竞争激烈 ,获奖论文需具备显著创新性与学术影响力 ,是国际遥感领域公认的青年学者重要荣誉。
遥感科学是一门专注于研究地球的学科。它以广袤的大地为对象 ,以光与电磁波为工具 ,探索地表一切可见与不可见的奥秘。而贺威的研究,便是遥感科学领域中的高光谱遥感影像处理技术。
而高光谱影像处理是什么呢?贺威把高光谱图像处理技术比喻成一种超级相机 ,它不仅能捕捉到我们肉眼能看到的红、绿、蓝三种颜色 ,还能捕捉到更多波段的信息。这种技术在遥感观测中非常重要 ,因为它可以帮助我们更准确地识别和区分不同的物体。 比如,从远处看一片草地和一片绿色的塑胶操场,人眼可能很难分辨它们的区别,但高光谱遥感可以轻松地做到这一点。这就是高光谱的魅力 ,它能让我们看到更多细节 ,发现更多隐藏的信息。正如我们进入贺威办公室时看到的那幅武大遥感影像图,在普通卫星只能分辨林地和建筑用地时 ,高光谱影像处理技术已经能够帮助我们分清塑胶跑道与草坪。
那么高光谱影像技术通常应用在什么地方呢?贺威举例说,在矿物勘探中 ,高光谱可以识别出不同矿物的细微差别;在环境监测中 ,它可以检测出大气中的气体成分;在森林管理中 ,它可以区分不同类型的树木。高光谱就像是一个超级侦探 ,能够发现那些肉眼无法察觉的线索。贺威相信 ,随着技术的不断发展 ,高光谱遥感影像技术将在更多领域发挥不可替代的作用。
在进步的过程中 ,任何学科的发展都会遇到各种各样的困难,遥感学科也不例外。如果对已经存在的问题视而不见,那么问题就会逐渐扩大 ,进而危害整个学科的发展。遥感数据的获取一直是遥感科学领域面临的最大挑战之一。虽然现在有越来越多的卫星和传感器能够提供高分辨率的图像,但这些数据往往分散在不同的平台和机构中 ,获取它们需要耗费大量的时间和精力。而且 ,不同传感器的数据格式和质量参差不齐 ,这为后续的处理和分析带来了极大的不便。如何高效地整合这些数据并确保它们的准确性和一致性,仍然是一个亟待解决的问题。贺威认为,遥感科学只有真正把握住了数据获取来源,保证数据的准确性 ,才能有更广阔的发展空间。
即使有了充分准确的数据 ,怎样高效高质量地对其进行处理也是摆在研究者面前的一道难题。高光谱遥感图像虽然能够提供丰富的信息,但也会带来复杂的数据处理需求。如何从海量的数据中提取出有用的信息,并且快速准确地进行分析 ,是需要不断攻克的技术难题。人工智能和大数据技术的发展为遥感数据处理提供了新的思路和方法,但如何将这些新兴技术与传统的遥感技术有机结合 ,还需要更多的研究和探索。
作为一种新兴技术,人工智能技术具有两面性。它在为数据处理提供新的思路和方法的同时 ,也给遥感科学领域带来了挑战。贺威认为 ,未来遥感图像处理技术将朝着多模态、跨模态的方向发展 ,而人工智能将在其中扮演重要的角色。他希望未来的算法不再是仅仅针对特定任务的 ,而是能够解决各种不同的问题。正如当前语言大模型和视觉大模型展现出的强大泛化能力,他期待遥感领域也能诞生出具有多任务处理能力的 “遥感大模型 ”,以此来更好地应对复杂多样的科研挑战。他坚信 ,通过大数据和大模型的结合,遥感科学能够实现更高效、更精准的信息解码 ,同时人工智能技术的覆盖领域也会更加广泛。
“引路人 ”究竟意味着什么?真正的 “引路人 ”并非那些为我们规划好每一步路径、手把手牵引前行的人 ,而是引领我们进入学术之门、 为我们指明研究方向的人。
张良培和张洪艳是贺威的两位引路人。两位老师给了学生们很大的自由,让学生们能够根据自己的兴趣去探索和研究 ,在平时的科研活动中发挥自己的创造性 ,他们会在关键时刻给予指导和帮助。正是因为有了这种自由 ,贺威才能充分发挥自己的优势,凭借着对自己科研水平的信心 ,做出一些有意义的研究。他从导师身上学到的不仅是专业知识 ,更是一种做科研的态度和精神。
如今 ,贺威也已经成为一名优秀的科研工作者,并且带领着自己的团队。他的办公桌上摆放着同学们的合照,储物柜里堆满了学生送的礼物 ,充满了温馨的气息。贺威科研团队是一个充满活力和创造力的集体。他自豪地说:“我们团队的成员都非常优秀 ,他们不仅在学术上有很高的追求 ,而且在团队合作中也非常默契。”教学多年 ,他细心收藏着学生们的奖状 ,也始终记得学生们取得的成就。在他与学生的交流相处中 ,贺威延续了导师尊重个性与自由的理念,鼓励学生们自主探索、互相竞争。学生们的成长与成就,便是对这一教育理念最好的印证 ,也凝聚着他的心血与付出。
研究团队组建伊始 ,贺威面临着重重困难。幸好在他的导师与其他老师的帮助下 ,一批优秀学生陆续加入 ,团队的工作才得以顺利开展。如今 ,他的团队已经成长为一支在遥感领域颇具影响力的队伍 ,不仅在顶级期刊上发表了大量论文 ,还在各种国际竞赛中屡获佳绩。在他的引导下 ,学生们主动参加各类比赛,潜心于专业研究。他相信 ,每一个学生都是一颗潜力无限的种子,只要给予足够的阳光和雨露 ,就能茁壮成长。他用自己的行动诠释着 “师者,传道授业解惑” 的真正含义 ,不仅传授知识,更传递着对科研的热爱和对生活的热情。
回顾自己的科研道路 ,贺威有着自己独到的见解。对后继而来的科研者 ,他认为最重要的就是专注和信念。只有专注于一个领域 ,坚持不懈地努力 ,才能取得真正的成就。在科研过程中难免会遇到各种困难和挫折 ,这时候就需要有坚定的信念去支撑自己前进。与此同时 ,外部条件也至关重要 ,例如一个好的平台、充足的资源和支持。只有在这些外部因素的助力下,研究者才能更好地发挥自身潜能。
从数学到遥感 ,从国内到国外 ,最终回到母校 ,他一路走来 ,迎接机遇 ,笑对挑战。但他始终保持着对知识的渴望和对未知的探索精神 ,用自己的努力和智慧在光谱科学领域开辟出了一片属于自己的天地。正如他办公室里那幅遥感影像图所展示的那样 ,这个世界充满了无限的可能等待着我们去发现和探索。 而他 ,就像一个勇敢的探险家,凭借着专业知识和科研精神 ,不断探索着这个世界的奥秘 ,为我们揭示出更多隐藏在光谱背后的秘密。他也将带领更多的后继者在光谱科学领域深耕 ,用他的经验和智慧为年轻一代照亮前行的道路。