王涵
世界屋脊的滄海桑田,青藏高原的冰雪世界,已經(jīng)在全球變暖之下出現(xiàn)消融跡象。而西藏地區(qū)古建筑遺跡“伏”于青藏高原之域,若高原冰雪消融,會首先受到影響。西藏民族文化作為華夏文明的重要組成部分,保護(hù)與探索要雙管其下。全面監(jiān)測青藏高原冰雪世界、保護(hù)西藏古建筑遺跡,迫在眉睫。
西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院院長王聰華教授致力于西藏地區(qū)科技發(fā)展數(shù)十年,他認(rèn)為充分利用現(xiàn)代遙感技術(shù)全面監(jiān)測高原冰雪環(huán)境,采用數(shù)字化保護(hù)技術(shù)模擬西藏古建筑遺跡,是保護(hù)西藏民族文化的重要方法。
遙感技術(shù)詮釋高原冰雪
青藏高原上的冰雪世界,也被稱為“白色荒漠”。因地理環(huán)境獨(dú)特,其對全球氣候的異常敏感度,堪稱測量氣候變化的“溫度計(jì)”。加之青藏高原豐富的水量,對我國未來水資源的影響意義重大。探究青藏高原冰雪態(tài)勢,已成為近年國家發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。
“研究和分析青藏高原冰雪覆蓋面的變化有利于了解我國氣候、氣溫的變化以及降雨量”,王聰華告訴我們。
為實(shí)踐這一想法,單靠科研人員的腳步丈量、實(shí)地勘測,難以顧及冰雪全貌。于是,王聰華在主持《青藏高原冰雪覆蓋變化監(jiān)測》這一國家自然基金項(xiàng)目時(shí),決定帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采用衛(wèi)星遙感方法,充分利用多種遙感影像,以精確的1:5萬地形圖為基礎(chǔ),結(jié)合衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行冰雪覆蓋面積的量算。
青藏高原屬立體結(jié)構(gòu),需要從多維度去構(gòu)建虛擬模型。王聰華在實(shí)驗(yàn)?zāi)M過程中,為確保數(shù)據(jù)觀測的準(zhǔn)確、模型結(jié)構(gòu)的精度,對項(xiàng)目步驟進(jìn)行了多重細(xì)分。
在動態(tài)變化的冰雪面二維觀測精度問題上,他用中分辨率(5米至30米)影像長年監(jiān)測青藏高原冰雪覆蓋面積變化的方法,多源多次觀測以貼近冰雪面實(shí)際變化;在高山冰雪面高程變化的高精度監(jiān)測問題上,他采用高率(2.5米,如ALOS影像)立體影像和SAR影像來監(jiān)測青藏高原冰雪面升降的變化,用光學(xué)立體影像和干涉SAR聯(lián)合實(shí)現(xiàn)對這一高程變化的監(jiān)測,第一手資料就此誕生了。
橫向維度與縱向維度的數(shù)據(jù)都有了,那如何把它們有效地“鑲嵌”到虛擬的模型中呢?
王聰華經(jīng)過反復(fù)思索與實(shí)驗(yàn),決定對以往研究的技術(shù)方法進(jìn)行深度優(yōu)化,把多源遙感觀測聯(lián)合的青藏高原冰雪面變化監(jiān)測模型構(gòu)建方法和冰雪量變化的分流域監(jiān)測模型構(gòu)建方法進(jìn)行融合,采用多源長期積累的遙感觀測來實(shí)現(xiàn)專業(yè)建模。這一大膽革新新思路,將會在原始方法研究與典型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,探索出一種新的遙感監(jiān)測方法。從此,在未來的青藏高原年度四季冰雪覆蓋面變化量的監(jiān)測手段中,又多了一個(gè)“新途徑”。
遙感技術(shù),為人類增添了一只洞察自然的“眼睛”。透過它,我們能夠了解冰山結(jié)構(gòu)與態(tài)勢,坦然把原本的不可測轉(zhuǎn)化為提前預(yù)知。規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),也助益于人類社會的長足發(fā)展。
打造民族文化數(shù)字化保護(hù)團(tuán)隊(duì)
西藏地處高原之巔,受自然氣候影響,生活在這里的主體民族——藏族為尋求種族延續(xù)、適應(yīng)自然洗禮,善狩獵、易遷移,在建筑、服飾、飲食、交通及生產(chǎn)等方面形成了獨(dú)特的物質(zhì)民俗文化。信宗教、重禮樂,在文學(xué)、藝術(shù)、宗教、婚禮及喪葬方面形成獨(dú)特的精神民俗文化。
西藏民族文化是祖國文化大家庭的一部分,傳承和發(fā)揚(yáng)西藏民族文化能夠促進(jìn)中國華民族大家庭的相互交融與團(tuán)結(jié)。因此,為保護(hù)與傳承西藏民族文化、探索西藏古老文明、促進(jìn)西藏文化科技發(fā)展,打造一支優(yōu)良的數(shù)字化保護(hù)團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)優(yōu)秀人才是大勢所趨。數(shù)十年來,王聰華為此兢兢業(yè)業(yè)、堅(jiān)持不懈。在第二屆西藏旅游文化國際博覽會上,來自西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來的成果——虛擬三維數(shù)字博物館和3D打印文物模型引起了眾人的稱贊。它高度的仿真性,讓游客仿佛置身于真實(shí)的博物館中?!斑@是一項(xiàng)以3D技術(shù)為核心的研發(fā)成果”,王聰華介紹說。
在王聰華看來,數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)是保護(hù)民族文化的一種重要科技手段和方法。在現(xiàn)代3D打印技術(shù)的處理下,三維影像模型里能夠真實(shí)地展現(xiàn)原古建筑物的紋理結(jié)構(gòu),真正實(shí)現(xiàn)古代遺跡的三維可視化、數(shù)字化存儲。他認(rèn)為,通過3D打印技術(shù)造出的仿真模型,照樣可以向游客展示西藏建筑遺跡、文物的每一部分細(xì)節(jié)、外觀和內(nèi)在屬性信息,既能夠讓古文物得以永久保護(hù),又有利于西藏民族文化的研究、宣傳與管理,這是一套成本低廉、功效顯著的古文物建模方法。而且,最重要的是,可以在文物保護(hù)與旅游文化之間探索出一條較為完善的解決途徑。
致力于學(xué)院建設(shè) 服務(wù)于西藏發(fā)展
作為西藏二代,王聰華有著很深厚的西藏情節(jié),那里的山山水水、一草一木都深深蘊(yùn)藏著他的深厚情感,少年時(shí)期生長于那個(gè)地方,深深眷戀著那塊土地,在那片神奇的土地上有他父輩撒下的汗水,在艱苦的年代為之奉獻(xiàn)了青春。縱然之后輾轉(zhuǎn)京魯兩地讀書工作多年,可當(dāng)科研力量匱乏的西藏地區(qū)需要他的時(shí)候,他毅然歸來,把畢生所學(xué)與西藏之需緊密結(jié)合,以學(xué)科建設(shè)、西藏發(fā)展為目標(biāo),利用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、遙感監(jiān)測與數(shù)字化等多項(xiàng)技術(shù)在民族文化數(shù)字化保護(hù)方面,積極做科研,認(rèn)真育人才。
信息工程學(xué)院在西藏民族大學(xué)處在十分特殊的位置,集中了全校的工科專業(yè)。在王聰華及學(xué)院其他領(lǐng)導(dǎo)、老師們的幸苦努力下,學(xué)院有了很大發(fā)展。目前,有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、數(shù)字媒體技術(shù)、土木工程和工業(yè)工程8個(gè)本科專業(yè);重點(diǎn)建設(shè)了一批基礎(chǔ)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,建成了自治區(qū)級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、自治區(qū)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,自治區(qū)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。他積極推動學(xué)院的科研工作,注重師資隊(duì)伍的培養(yǎng)和教學(xué)科研能力水平的提高,近五年學(xué)院的師資力量顯著增強(qiáng),高級職稱從僅有的幾名發(fā)展到高級職稱比例占專任教師的50%,形成了一支學(xué)歷層次、職稱結(jié)構(gòu)合理、年富力強(qiáng)的學(xué)科梯隊(duì)。
在團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面,他認(rèn)為“團(tuán)隊(duì)合作才能推動科研的快速發(fā)展”。于是他一邊做科研與教學(xué),一邊著手帶領(lǐng)、培養(yǎng)科研團(tuán)隊(duì)。主持承擔(dān)國家“863”重點(diǎn)項(xiàng)目、自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部重點(diǎn)項(xiàng)目、西藏自治區(qū)科技重點(diǎn)項(xiàng)目等十多項(xiàng)省部級以上的科研課題,積極組織教學(xué)改革,承擔(dān)重點(diǎn)課程建設(shè),著書立說。并且?guī)椭松陥?bào)國家各種基金項(xiàng)目,在2011年帶領(lǐng)信息工程學(xué)院的博士們獲得國家項(xiàng)目基金扶持,實(shí)現(xiàn)了學(xué)校理工科國家級項(xiàng)目零的突破。
基于他們在科學(xué)研究及團(tuán)隊(duì)建設(shè)上的貢獻(xiàn),在西藏自治區(qū)科技廳、教育廳及學(xué)校的大力支持下,經(jīng)科技廳評審確認(rèn)建立了自治區(qū)級“西藏光信息處理與可視化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,為廣大教師及學(xué)生提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的科研平臺,更是為西藏民族學(xué)院更名為西藏民族大學(xué)提供了支撐。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以解決西藏經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)問題為出發(fā)點(diǎn),樹立服務(wù)于地方的理念,目前確立了光信息處理與西藏環(huán)境監(jiān)測、科學(xué)可視化與西藏文化傳承兩個(gè)研究方向。在未來的發(fā)展中,實(shí)驗(yàn)室主要關(guān)注地表植被、農(nóng)作物以及冰雪覆蓋變化的監(jiān)測問題、西藏地區(qū)蝗災(zāi)遙感預(yù)警機(jī)制問題,拓展高光譜遙感與西藏地表監(jiān)測方向。
西藏自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)合影
王聰華始終把教書育人放在首位,“教書育人始終是我們的宗旨,在學(xué)生的培養(yǎng)過程中,能力的培養(yǎng)、良好思想道德品質(zhì)的教育是至關(guān)重要的,無論怎么傳授知識,最終的落腳點(diǎn)是培養(yǎng)能力,自我學(xué)習(xí)的能力、鉆研問題和解決問題的能力還有吃苦耐勞的意志力,更高的階段來說就是自主創(chuàng)新能力。良好的思想道德品質(zhì)是做人、做事的根本要求和本質(zhì)要求,離開了這些要求談能力培養(yǎng)是無意義的,兩者相輔相成,必須同時(shí)具備才能說教育目的達(dá)到了。”王聰華說。他曾多次獲得校先進(jìn)教育工作、優(yōu)秀教師榮譽(yù),獲得西藏自治區(qū)高等教育教學(xué)成果獎多項(xiàng),2015年被評為西藏科協(xié)系統(tǒng)2011~2015年先進(jìn)個(gè)人。
三十余年的持續(xù)奮斗,也為王聰華贏得了政府及社會的各項(xiàng)榮譽(yù)與社會尊重。但他并未由此駐步,而是始終秉承初來西藏的心志,把畢生所學(xué)所思貢獻(xiàn)給這片疆域,為西藏民族教育事業(yè)的發(fā)展而努力奮斗。
科學(xué)中國人2016年2期