勇做新时代科技创新的排头兵-记中国科学院地理科学与资源研究所研究员岳天祥论文

勇做新时代科技创新的排头兵
——记中国科学院地理科学与资源研究所研究员岳天祥

文/苏宝塍

2016年8月23~26日,“生物多样性与生态系统服务决策支持情景与模型”国际研讨会在法国蒙彼利埃市举行,中国科学院岳天祥研究员作了“生物多样性与生态系统服务曲面建模”的大会特邀报告,并参加联合国《生物多样性与生态系统情景与模型方法评估》面向政策制定者的总结概要发布仪式。

根据野外观察和岩矿鉴定等资料研究分析,按矿化类型、矿物共生组合特征及相互穿插关系,槐树坪金矿床矿石中矿物生成是多期和多阶段的,钾长石、绢云母、黄铁矿等生成时间最早,热液的侵入使原岩中的矿物产生蚀变,钾长石、石英、绢云母均为蚀变交代产物。

岳天祥团队创新性地建立的高精度曲面建模方法(HASM),是一种可用于空间插值、尺度转换、数据融合和模型-数据同化的全新方法。以全局性近似数据(包括遥感数据和全球模型粗分辨率模拟数据)为驱动场,以局地高精度数据(包括监测网数据和调查采样数据)为优化控制条件,有效解决了困扰业界曲面建模长达半个世纪之久的误差问题和多尺度问题。

国际生态建模学会前主席Sven Erik Joergensen教授指出,误差问题和低计算速度问题是地理信息系统和计算机辅助设计系统面临的两个主要挑战,HASM为此提供了解决方案。国际生态学会前主席Wolfgang Haber教授指出,HASM是环境建模和环境科学的重要事件,是环境建模的杰作和基石。

另外一般很少有单位可以同时解决一个班几十人的实习问题,即使由学校组织的比较正规的实习,实习班级常常被分成几个小组,派往不同的单位。毕业实习时间较长,一般学校均没有足够的老师在实习单位全程指导学生。有些学校由于不同的原因,允许学生自己联系实习单位,这虽然解决了少数学生的实习甚至工作问题,但由此也产生了监督管理难及各种弄虚作假的现象,以至于应运而生了一个新的“实习证明”产业。

抢占先机,引领科技发展方向

习近平总书记指出,我国广大科技工作者要把握大势、抢占先机,直面问题、迎难而上,瞄准世界科技前沿,引领科技发展方向,勇做新时代科技创新的排头兵。

科学家们认为,在橙子、酿酒葡萄和可可等农作物中开展的基因编辑工作能够极大地保护这些植物,未来还能够降低这些农作物对灌溉、化肥和农药的需求。

岳天祥团队对HASM方法进行系统、全面的总结,并形成了相对完整的陆地表层模拟分析理论方法体系,相关系统性著作《Surface Modeling:High Accuracy and High Speed Methods》于2011年被Taylor&Francis出版集团出版、《地球表层系统模拟分析原理与方法》于2017年被科学出版社出版。其他与HASM方法相关的近100篇论文也相继在国内外著名期刊上发表,在业界引起强烈反响。

满足人民对美好生活的向往

如今,生产生活中用到曲面建模的领域很多,如医疗行业、影视行业、科研领域、建筑行业、工程界等。这说明,研究出一个好用、实用的建模方法非常有必要,而且有很好的市场前景。截至目前,HASM方法已经在数字高程、数字高程空缺填补、基于LiDAR点云数据的碳储量模拟、中国气候变化趋势及其未来情景、气候变化对生态系统模拟的影响、土壤污染模拟分析、土壤属性空间模拟、碳卫星二氧化碳浓度反演结果的空间插值、人口模拟、人口承载能力、食物供给能力、生态多样性等多种生态系统服务功能的模拟分析中成功应用,建模技术达到“大师”级别,受到广泛好评和肯定。满足了地球系统科学、生态环境信息学等学科日益增长的应用需求,为“优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性”做出了积极贡献。尤其是支持了我国碳卫星(TanSat)的成功发射和运行期间的数据处理,并就碳卫星的航飞实验、数据反演、空间插值、数据融合和模型-数据同化,于2017年出版了《碳核查体系导论》一书。

习近平总书记指出,要把满足人民对美好生活的向往作为科技创新的落脚点,把惠民、利民、富民、改善民生作为科技创新的重要方向。

HASM发展至今,不仅解决了多尺度问题和大内存需求,而且大幅提高了精度,实现运算过程的智能化,达到84.45秒内完成14千米空间分辨率全球气候空间格局模拟的运算能力,实现了多尺度数据的快速融合,为HASM的广泛应用和三维动态实时可视化奠定了坚实基础。这些都在后续的实际应用中得到了验证。岳天祥团队进一步归纳提炼形成的地球表层系统建模基本定理及有关推论,已作为要点内容,被纳入联合国“生物多样性与生态系统服务政府间科学与政策平台(IPBES)”的情景分析与建模指导性文件。HASM方法也被国际《生态学大百科全书》收录,被命名为YUE-HASM方法。

习近平总书记指出,要深化国际科技交流合作,在更高起点上推进自主创新,共同应对未来发展、粮食安全、能源安全、人类健康、气候变化等人类共同挑战,在实现自身发展的同时惠及其他更多国家和人民。

在实现自身发展的同时惠及世界人民

作为中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师,生态环境信息学研究室主任,中国科学院大学地理信息科学首席教授,国家杰出青年基金获得者,我国资源环境模型与系统模拟研究方向学术带头人之一,国务院政府特殊津贴获得者,岳天祥研究员长期投身于地球表层系统建模、生态环境信息学领域的科研与教学工作。2001年以来,主持国家重点基础研究计划项目(973)、国家科技支撑计划项目、国家高技术研究发展计划项目(863)、国际科技合作重点项目、国家自然科学基金重点项目和中科院知识创新工程重要方向项目等20余项课题。担任《Science China》《Transactions in GIS》《Journal of Geographical Sciences》《中国科学》《地球信息科学学报》和《生态学报》等国内外重要期刊编委。在国内外学术刊物上发表学术论文约300篇,出版《资源环境数学模型手册》《地球表层建模:高精度、高速度的方法》等中外文专著10部。获得Zayed Intl. Prize for the Environment二等奖,在地球表层系统模拟分析和碳核查体系等方面做出重要贡献。

从1986年攻读自然资源利用专业硕士学位以来,岳天祥研究员从事地理科学与资源环境科研达30多个春秋,先后在国家科委从事新亚欧大陆桥、图们江跨国经济区、澜沧江-湄公河跨国经济区等项目的研究和协调工作;应邀到联邦德国环境研究中心作为博士后从事亚欧大陆桥经济带研究,应邀到德国慕尼黑技术大学、德国农业景观和土地利用研究中心、奥地利国际应用系统分析研究所、斯洛伐克科学院等单位进行合作研究和学术交流。

这场伟大的自我革命,证明中国共产党完全有能力反对腐败。全面从严治党的理论和实践,为解决共产党的腐败变质走出“历史周期率”初步找到了“秘笈”。正因为如此,习近平新时代中国特色社会主义思想,把当代中国马克思主义提到了新高度,同毛泽东思想、邓小平理论一样,实现了马克思主义的基本原理同当代中国实践和时代特征相结合的又一次历史性飞跃,是对中国特色社会主义理论体系的极大丰富和发展。

自2000年以来,岳天祥持续参加了联合国组织的千年生态系统评估(MA)和生物多样性与生态系统服务政府间科学与政策平台(IPBES)的相关报告起草。目前,他正在积极参与IPBES全球评估报告的起草及相关研究。

2012年起,岳天祥负责国家高技术研究发展计划(863计划)项目课题——“碳核查遥感技术体系研究”,开展了碳核查国家标准和碳核查系统研究,为节能减排的精细化管理与决策提供技术手段。对于全球气候变暖研究以及满足国家需求、应对中国在国际履约和外交谈判、提高中国的国家形象与地位,具有重要的战略意义。

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