第一臺國產(chǎn)解析測圖儀、全數(shù)字攝影測量工作站、第一臺國產(chǎn)數(shù)字航空攝影儀、國產(chǎn)車載激光建模測量系統(tǒng)……作為多個具有開創(chuàng)意義的國產(chǎn)測繪儀器的研制者，劉先林在測繪領(lǐng)域“闖”了半個多世紀，親身經(jīng)歷了我國國產(chǎn)測繪裝備從無到有、代替進口的歷史，見證了我國測繪地理信息事業(yè)的快速發(fā)展。

　　去年2月退休的劉先林，忙碌還是常態(tài)。每周要和團隊開兩三次會議，探討科研問題，推動項目進展。“即便退休了，我的大腦還是停不下來。”

　　如何服務(wù)城市精細化管理？如何助力智慧城市建設(shè)？已經(jīng)81歲的他，還在思考著測繪領(lǐng)域最新的科研問題。

“新測繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康”

　　新冠肺炎疫情期間，劉先林一直沒閑著。“大年初二就開始忙了。”劉先林說，應(yīng)中國工程院針對疫情的延伸研究要求，他申報了國產(chǎn)高分衛(wèi)星影像準(zhǔn)實時生產(chǎn)城市疫區(qū)三維GIS數(shù)據(jù)、無人機“入戶”智慧物流等4項科研攻關(guān)項目。

　　3月27日，他受邀以直播的方式，做了一場《新時代新測繪》主題報告。怎樣結(jié)合AI、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，如何助力智慧城市建設(shè)……對測繪未來發(fā)展面臨的諸多問題，劉先林在報告中進行了前瞻性分析。

　　一個小時的直播，觀看人次達到9萬之多。有網(wǎng)友留言：“老院士講得激情澎湃，聽得人如癡如醉。”

　　劉先林說：“決策科學(xué)化、城市精細化管理、精準(zhǔn)扶貧、美麗鄉(xiāng)村和美麗街道、人工智能，甚至領(lǐng)導(dǎo)的離任審計，統(tǒng)計遙感、動態(tài)監(jiān)測……都要我們提供可供大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的新測繪成果。”

　　新測繪，就是實體三維測繪，是他和團隊正在研究的新課題。“實體三維的生產(chǎn)方式是要利用空、天、地、網(wǎng)，CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）雙并行云計算和人工編輯，利用電腦進行大數(shù)據(jù)分析并產(chǎn)出知識。”

　　“我們想通過衛(wèi)星實現(xiàn)自然資源的動態(tài)監(jiān)測，以有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)直接生產(chǎn)出三維的監(jiān)測結(jié)果，也就是實體三維的監(jiān)測。”劉先林介紹，他和團隊重點研究的方向之一，就是利用實體三維監(jiān)測，助力自然資源部的“兩統(tǒng)一”職能履行。

　　在劉先林眼中，智慧城市就是用真實的數(shù)據(jù)和科學(xué)的決策，使城市運行在最優(yōu)狀態(tài)下，發(fā)展更綠色、更可持續(xù)、更幸福。

　　“我們現(xiàn)在正在研究的就是如何生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)化的時空大數(shù)據(jù)，可以為智慧城市提供城市多要素結(jié)構(gòu)化實體模型，也就是城市全息三維，有結(jié)構(gòu)的街景模型，讓數(shù)據(jù)‘說話’，產(chǎn)生科學(xué)的決策。”劉先林介紹，利用城市的全息三維作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算城市的各類綜合指數(shù)，如城市交通擁堵指數(shù)、城市熱效應(yīng)指數(shù)分布、城市5G信號強度指數(shù)等等。“新測繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康。”他表示。

　　智慧交通、智慧高鐵站、智慧旅游、智慧醫(yī)療，在劉先林看來，測繪行業(yè)將迎來一次大的變革，國產(chǎn)測繪儀器更要抓機遇。

“一定要有勇氣趕超世界先進水平”

　　半個多世紀以來，人類科技發(fā)展史大約每隔10年就會迎來一次大的科技創(chuàng)新浪潮，而我國測繪技術(shù)的每一次乘風(fēng)破浪，都有劉先林的身影。

　　上世紀80年代，我國90%的測繪儀器都依賴進口。在與外商打交道的過程中，漫天要價、白眼歧視，這些遭遇讓劉先林既痛心又窩火。

　　“為什么就不能研制出自己的精密儀器？我們中國人并不比外國人笨，一定要有勇氣趕超世界先進水平。”下定決心，劉先林義不容辭地扛起了測繪儀器自主創(chuàng)新的責(zé)任。

　　但是，自主創(chuàng)新何其難。當(dāng)時一沒有現(xiàn)成圖紙，二沒有參考資料，三沒有足夠的資金支持，每往前走一步，都將面對著無數(shù)鮮為人知的坎坷和荊棘。

　　1968年，為了解決空中三角測量程序中的一個難題，他在機房連續(xù)工作了三天三夜；1988年春節(jié)，助手們都回家了，他拉著10歲的兒子，整個春節(jié)期間在實驗室連續(xù)焊接了幾百個焊點，累得直不起腰……憑借這股在科研路上堅韌不拔、鍥而不舍的精神，他越過了自主創(chuàng)新之路的重重關(guān)山，4次獲得國家科技進步獎，其中兩次獲得一等獎。

　　“如果在實驗室作出成果就束之高閣，最多只是用老百姓的錢證明了自己的能力。”劉先林說，“技術(shù)創(chuàng)新不是為了著書立說，更重要的是將科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，能夠在國家的發(fā)展中發(fā)揮作用。”

　　1988年，他主持研制出JX-3解析測圖儀，結(jié)束了我國解析測圖儀全部進口的歷史，并一舉奪回國內(nèi)市場。德國一家企業(yè)設(shè)在香港的銷售公司，一再降價也未能挽回市場，最后只有關(guān)門大吉。

　　1998年，劉先林憑著大膽的預(yù)判，又研制出JX-3換代產(chǎn)品——JX-4數(shù)字攝影測量工作站。JX-4的問世，成為我國模擬測圖向數(shù)字化測圖轉(zhuǎn)變的里程碑。劉先林又帶領(lǐng)同行一起進行推廣，使國產(chǎn)航測系統(tǒng)占據(jù)了90%以上的國內(nèi)市場，并成功出口海外。

　　2007年，劉先林帶領(lǐng)團隊又研制出一款劃時代的數(shù)字化測繪產(chǎn)品——SWDC數(shù)字航空攝影儀。如今，SWDC系列數(shù)字航攝儀已經(jīng)占領(lǐng)國內(nèi)一半以上的市場份額，在我國如火如荼的實景三維建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。

　　最近10年，他一直在研究SSW車載激光建模測量系統(tǒng)。這套系統(tǒng)達到國際先進水平，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于道路測量、地籍測量、違建調(diào)查等諸多領(lǐng)域。通過云計算，這套系統(tǒng)可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化模型街景數(shù)據(jù)的快速生產(chǎn)，這對智慧交通、自動駕駛都會產(chǎn)生顛覆性影響，代表了未來測繪地理發(fā)展的趨勢。

“祖國需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么”

　　2017年，因為一張照片，78歲的劉先林意外成了億萬網(wǎng)友追捧的“網(wǎng)紅”。

　　那次是他乘坐高鐵返回北京，穿著一雙舊皮鞋坐在二等座上埋頭修改報告。這一幕被同行者拍了下來，并在網(wǎng)上火速傳開。網(wǎng)友直呼“又見掃地僧”，稱他是“民族脊梁”“大國工匠”。

　　網(wǎng)友不知，樸素與節(jié)儉，是劉先林一貫的作風(fēng)。中國測繪科學(xué)研究院的辦公室里，劉先林自1975年開始使用的那套硬木桌椅，經(jīng)年累月的伏案已經(jīng)磨掉了紅色油漆。但就是這樣一個“摳門”的人，多年來他的研究成果為國家節(jié)省資金近2億元。

　　不認識的人第一眼看到劉先林，一頭白發(fā)，鼻梁上架著一副厚厚的鏡片，笑起來眉眼彎彎，和藹可親，有一種鄰翁氣質(zhì)。

　　真正了解他的人，都說他“自帶光環(huán)”。不是因為他有著首批中國工程院院士、第六屆全國人大代表等一堆厲害的頭銜，而是他身上散發(fā)著一種執(zhí)著、純粹的光芒，令人敬仰。

　　“祖國需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么。”1962年劉先林從武漢測繪學(xué)院畢業(yè)，分配到原國家測繪總局測繪科學(xué)研究所（現(xiàn)為中國測繪科學(xué)研究院），老所長語重心長的這番話語，成為了他一生的追求。

　　在測繪科研一線工作了58年，他的人生極其簡單，只有“科研”兩個字——用自己的科研成果武裝測繪生產(chǎn)、提高我國測繪科技能力。

　　上世紀80年代，許多科研人員一心想出國，劉先林的同學(xué)、朋友也邀請他去國外。“你這樣的人在國外，成為千萬富翁不是難事。”朋友們勸他。

　　劉先林謝絕了同學(xué)、朋友的好意。他從不在乎金錢，身為3所大學(xué)的特聘教授，每年的酬勞加起來有幾十萬元，但他分文不取，全部補貼給了學(xué)校的科研項目和貧困學(xué)生。

　　打破國外精密測量儀器對我國的封鎖，主動肩負起自主創(chuàng)新的重任，數(shù)十載潛心研究，劉先林的身體里跳動著的是一顆科技報國的拳拳愛國之心。