依舊悶熱的江城八月，長(zhǎng)江水位尚未退去。在一個(gè)驟雨過(guò)后稍感清涼的早晨，記者來(lái)到了位于武漢大學(xué)信息學(xué)部的教學(xué)實(shí)驗(yàn)大樓，拜訪了遙感信息工程學(xué)院的孟令奎教授。

孟令奎打造了一支在遙感防汛抗旱第一線的優(yōu)秀水利遙感團(tuán)隊(duì)，完成了大量科研和生產(chǎn)任務(wù)，攻克多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)，因此他的團(tuán)隊(duì)也被行業(yè)人士譽(yù)為“孟之隊(duì)”。

在他的辦公室里，一個(gè)獎(jiǎng)杯吸引了記者的注意，孟令奎教授笑著解釋，這是團(tuán)隊(duì)研發(fā)的水利應(yīng)急響應(yīng)遙感智能服務(wù)平臺(tái)獲得的2015年“大禹水利科學(xué)技術(shù)”一等獎(jiǎng)。稍作寒暄，孟教授便與記者侃侃而談起來(lái)。

武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院 孟令奎教授

家國(guó)情懷：

面對(duì)水患災(zāi)害的憂思

“多年來(lái)，盡管國(guó)家在水旱災(zāi)害防治方面做了大量工作，但是水患仍然是我們面臨的最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。今年以來(lái)全國(guó)累積降水量比常年同期明顯偏多且降雨集中，局部地區(qū)受災(zāi)非常嚴(yán)重。”

孟令奎指著地圖上今年受水災(zāi)較重的幾個(gè)區(qū)域，神態(tài)凝重地向記者介紹。

“自古以來(lái)，河清海晏、水潤(rùn)萬(wàn)物是華夏萬(wàn)民的理想。由于自然地理、季風(fēng)氣候條件和河流流向影響，我國(guó)成為了各種水旱災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家，洪澇災(zāi)害歷來(lái)是中華民族的心腹之患。就經(jīng)濟(jì)損失來(lái)看，水旱災(zāi)害無(wú)疑是我國(guó)第一大自然災(zāi)害，其損失遠(yuǎn)超其他自然災(zāi)害的損失之和，已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。隨著全球氣候變化加劇導(dǎo)致的極端天氣事件頻發(fā)多發(fā)，對(duì)國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)能力提出了更高要求。”

那么如何治理大江大河、提高防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)能力和水平呢？在孟令奎看來(lái)主要有三個(gè)方面。第一是及時(shí)全面地采集、獲取大江大河的水利信息、地理信息、流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息。習(xí)總書記曾一年內(nèi)4次考察黃河，他說(shuō)黃河的問(wèn)題是“表象在黃河，根子在流域”，點(diǎn)明了江河治理的根本問(wèn)題——流域內(nèi)的城市為追求社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，盲目用水和開發(fā)，對(duì)河道河流、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。因此獲取流域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息十分有必要。第二是搭建大數(shù)據(jù)環(huán)境，建立水利計(jì)算、遙感處理、智能分析等模型，對(duì)輸入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速分析和處理。第三是對(duì)模型運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對(duì)災(zāi)情進(jìn)行會(huì)商論證、選擇、預(yù)警、預(yù)測(cè)，指導(dǎo)防災(zāi)和抗災(zāi)。

舉例來(lái)說(shuō)可能更好理解一點(diǎn)，比如將每年關(guān)于長(zhǎng)江流域洪水的數(shù)據(jù)信息收集起來(lái)，建立一個(gè)預(yù)測(cè)模型，那么今年，將一些水位數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)輸入模型，我們就知道一旦大壩決口，洪水可能會(huì)淹沒(méi)哪些區(qū)域，那么相應(yīng)也能夠做好“引導(dǎo)”預(yù)案，讓洪水流向人口稀疏的區(qū)域，盡量減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然，這之前一定要做好水利工程建設(shè)，補(bǔ)齊水利工程短板，提前形成根據(jù)洪水等級(jí)實(shí)施不同的引導(dǎo)預(yù)案的方案。“實(shí)際上，這就是我們說(shuō)的一種洪水管理模式。”孟令奎補(bǔ)充。

當(dāng)前我國(guó)的江河治理距離理想化方案還有不小距離，但是現(xiàn)代遙感與大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展讓一切變得皆有可能。“水利數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)獲取方法是依靠水利系統(tǒng)部署的水文測(cè)站，但是你想想現(xiàn)在全國(guó)960萬(wàn)平方千米只有12萬(wàn)個(gè)水文站，這些測(cè)站分布不均，有的一個(gè)縣也才幾個(gè)，幾個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)能代表一個(gè)縣嗎？顯然代表性不足。用遙感技術(shù)就不一樣了，它能夠獲取大范圍的數(shù)據(jù)，初步建立模型后，再用各個(gè)水文站即各個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，不斷糾正模型，模型就越來(lái)越準(zhǔn)確了。”孟令奎說(shuō)。

從2003年開始，孟令奎開始主攻水利遙感研究方向，將遙感、GIS、計(jì)算機(jī)和水利深度結(jié)合，并帶領(lǐng)打造出了一支出色的水利遙感團(tuán)隊(duì)。

使命在肩：

遙感技術(shù)運(yùn)用于水利監(jiān)測(cè)

2013年夏天，進(jìn)入汛期以來(lái)，黑龍江省遭受了多次強(qiáng)降雨，32條河流發(fā)生超警戒水位洪水，超100年一遇的特大洪水嚴(yán)重威脅230萬(wàn)人、25萬(wàn)平方千米的土地。

“現(xiàn)在水面面積有多大？”“哪一個(gè)區(qū)域可能會(huì)決堤發(fā)生特大洪水？”這都是迫在眉睫需要解決的問(wèn)題。但是黑龍江為界河，跨國(guó)界河流的地面監(jiān)測(cè)能力非常薄弱，水文監(jiān)測(cè)難度極大，調(diào)度手段也十分有限，形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻。此時(shí)，遙感成為唯一可行的監(jiān)測(cè)手段。

在水利部信息中心精心組織和堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，水利遙感團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主研發(fā)的“水利應(yīng)急響應(yīng)遙感智能服務(wù)平臺(tái)”，及時(shí)獲取并處理最新的災(zāi)情信息，對(duì)河道水體、堤防、堤防決口和堤防滿溢水體持續(xù)展開連續(xù)24期監(jiān)測(cè)，為災(zāi)區(qū)水情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮決策和排水除澇提供了可靠的第一手資料。

險(xiǎn)情結(jié)束后，黑龍江省防汛抗旱指揮部特發(fā)來(lái)感謝信：“這些信息為我省防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急指揮調(diào)度、準(zhǔn)確判斷潰口發(fā)展趨勢(shì)、洪水分析預(yù)報(bào)、決口處復(fù)建和排水方案編制提供了及時(shí)準(zhǔn)確的第一手資料，為抗洪搶險(xiǎn)工作提供了強(qiáng)有力的支撐，作出了重要貢獻(xiàn)。”

濟(jì)世救民，“孟之隊(duì)”不止于此——

2014年8月3日下午，云南魯?shù)椋?.5級(jí)地震造成牛欄江紅石巖電站上游形成堰塞湖，嚴(yán)重威脅著下游安全。地震發(fā)生后，水利遙感團(tuán)隊(duì)立即綜合災(zāi)前多期遙感影像、水利工程分布、地形地貌、行政區(qū)劃等，通過(guò)跨部門間信息共享獲取的地震烈度分布圖進(jìn)行快速分析，迅速獲取了震區(qū)不同影響范圍內(nèi)的水利設(shè)施分布狀況并鎖定重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，及時(shí)提供給國(guó)家防汛抗旱總指揮部和水利部；

2016年夏天，武漢魯湖在一夜暴雨后，面積由40平方千米變成80平方千米。為了避免分洪給當(dāng)?shù)貪O民帶來(lái)?yè)p失，水利遙感團(tuán)隊(duì)結(jié)合高分一號(hào)影像數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)疊加，提取出了魚塘位置，為分洪提供決策依據(jù)；

2018年，雅魯藏布江峽谷發(fā)生山體滑坡，形成最寬0.7千米、長(zhǎng)1.6千米的堰塞體。水利遙感團(tuán)隊(duì)完成了災(zāi)區(qū)衛(wèi)星影像接收、加工處理、堰塞湖信息提取、堰塞湖變化分析、時(shí)序演變、專題圖制作及災(zāi)害影響評(píng)估等工作，為抗洪救災(zāi)、災(zāi)后重建和恢復(fù)生產(chǎn)提供了重要信息支持。

2014年6月25日

2014年8月5日

2014年10月9日

2014年8月3日云南魯?shù)?，通過(guò)遙感影像獲取堰塞湖水域面積、堰塞體面積。以上是魯?shù)榈卣鹎?、后，堰塞湖變化情況

據(jù)介紹，除了這些應(yīng)急監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)之外，團(tuán)隊(duì)工作還包括其他兩方面，一個(gè)是日常業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)，利用全國(guó)地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)獲取水、雨情和墑情信息，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取全國(guó)范圍的遙感影像，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似旱情或洪澇時(shí)，利用更高分辨率的遙感影像進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估。

另一個(gè)是對(duì)“亂占、亂采、亂堆、亂建”問(wèn)題利用遙感和區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)排查，第一通過(guò)中低分辨率的遙感影像來(lái)進(jìn)行大規(guī)模巡查，查看全國(guó)哪些河湖存在“四亂”問(wèn)題，第二應(yīng)用高分辨率衛(wèi)星影像或者無(wú)人機(jī)針對(duì)可疑目標(biāo)進(jìn)行詳查，第三核查鎖定的目標(biāo)是否符合規(guī)定；第四復(fù)查違規(guī)問(wèn)題是否解決。

十幾年辛勤耕耘，碩果累累，其中最突出的成績(jī)是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了水利應(yīng)急管理模式。過(guò)去，水利部門在地震發(fā)生后，通常會(huì)采取地毯式人工排查的方法，去觀察、搜索水利設(shè)施是否有損壞。現(xiàn)在利用遙感和GIS技術(shù)分析可能受影響的水利工程設(shè)備設(shè)施及其空間分布，將地毯式人工巡查和自下而上逐級(jí)上報(bào)的傳統(tǒng)應(yīng)急模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)分析檢查和自上而下主動(dòng)排查這種新型應(yīng)急模式，實(shí)現(xiàn)了事后應(yīng)急向事前預(yù)警轉(zhuǎn)變、被動(dòng)接受向主動(dòng)服務(wù)轉(zhuǎn)變，極大地提高了水利應(yīng)急科學(xué)決策水平和效率。

培養(yǎng)人才：

把論文寫在祖國(guó)大地上

孟令奎辦公室的隔壁是一大間機(jī)房，稍顯空曠。他告訴記者，學(xué)生們都分散在外地，有的常駐北京，就在水利部大樓內(nèi)做一些項(xiàng)目，有的在實(shí)地做土壤含水量測(cè)量。

這實(shí)際上是武漢大學(xué)遙感學(xué)院與水利部信息中心共同探討、摸索出的一種新的培養(yǎng)模式——建立產(chǎn)教融合聯(lián)合培養(yǎng)基地。校內(nèi)導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)術(shù)方向，校外導(dǎo)師負(fù)責(zé)基地日常管理、實(shí)踐指導(dǎo)、新技術(shù)引導(dǎo)。雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)水利信息化技術(shù)的科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新，在實(shí)踐中培養(yǎng)高層次專業(yè)人才。

“像剛才我談到的一些應(yīng)急監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)，金沙江和雅魯藏布江的堰塞湖監(jiān)測(cè)，我的學(xué)生們就是在水利部的基地做出來(lái)的！”

產(chǎn)教深度融合、科研實(shí)踐并重可以說(shuō)是這種培養(yǎng)模式的最大特色。“我經(jīng)常和我的學(xué)生說(shuō)，不能光寫空文章，只有來(lái)源于實(shí)踐的論文才經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。”孟令奎說(shuō)。也正是因?yàn)槿≈趯?shí)踐，用之于實(shí)際，他們的研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)了零環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化。

自2005年以來(lái)，基地培養(yǎng)了35名博士、100多名碩士，已畢業(yè)近120人，多數(shù)已成為技術(shù)骨干和中堅(jiān)力量。

孟令奎翻出好多張照片，一一為記者介紹，“這個(gè)學(xué)生是我們學(xué)院第一個(gè)在全球權(quán)威遙感期刊《環(huán)境遙感》上發(fā)表論文的博士生；這個(gè)同學(xué)2015年獲得了全國(guó)第二屆‘工程碩士實(shí)習(xí)實(shí)踐優(yōu)秀成果獲得者’稱號(hào)，全國(guó)40個(gè)工程領(lǐng)域共評(píng)選出89人，她是全國(guó)測(cè)繪工程領(lǐng)域唯一一位獲得者；你看，還有這個(gè)碩士，他畢業(yè)直接去了中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心……”提起自己的學(xué)生，孟令奎眉飛色舞、滔滔不絕。

在他的辦公室里還掛著一張學(xué)生們穿著軍裝合影的大照片，孟令奎說(shuō)那是他在2016年組織近30名研究生前往井岡山接受紅色革命傳統(tǒng)教育，他認(rèn)為研究生社會(huì)責(zé)任和奉獻(xiàn)精神的培育與熏陶是一項(xiàng)帶有根本性、方向性的重要工作。“尤其我們做水利工作，關(guān)系國(guó)計(jì)民生，更需要端正思想和方向。”

“習(xí)總書記在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上說(shuō)過(guò)，廣大科技工作者要把論文寫在祖國(guó)的大地上，我們的研究生培養(yǎng)亦要如此。”

“每一次經(jīng)歷這種應(yīng)急的防災(zāi)減災(zāi)工作都加深了他們的家國(guó)情懷。”孟令奎說(shuō)，“做水利相關(guān)的工作是功德無(wú)量的事情，把這個(gè)做好心里面會(huì)感覺(jué)特別踏實(shí)”。