编者按：科(ke)技是国家强盛之基(ji)，创新是民族进步之魂。为大力弘扬科(ke)学家精神，矢志爱国奋斗、勇攀科(ke)学高峰，红网时刻资讯在湖南省科(ke)学技术(shu)协会的引导下，遴选了一批有担当、有作为、在科(ke)技攻关中勇向前的科(ke)研人，讲述科(ke)技湘军的创新故事。逐梦者，正青春。
红网时刻资讯记者 谭苏昕(cuan) 长沙报道
太空中一颗颗卫星包围着地球，织成了一张覆盖全球信(xin)息的“天网”，小到每(mei)家每(mei)户，精到山(shan)丘、荒野，然而(er)，过去的遥感(gan)成像手段受制于单位时间(jian)内空间(jian)与光(guang)谱信(xin)息的采样极限，难(nan)以获取高空间(jian)分辨率的高光(guang)谱图(tu)像。
简单来说，想看清(qing)物体(ti)的空间(jian)大小和形状，就难(nan)以看清(qing)物体(ti)具(ju)体(ti)的材质；想看清(qing)材质，就会牺牲空间(jian)的清(qing)晰度。
对此，湖南大学副校(xiao)长李树涛教授主(zhu)持完成的“高空间(jian)分辨率高光(guang)谱成像与识(shi)别理论方法(fa)研究”项目(mu)，解(jie)决了高分辨率高光(guang)谱图(tu)像获取与精准高效识(shi)别的技术(shu)难(nan)题，荣获2023年(nian)度国家自然科(ke)学奖二(er)等奖。
新年(nian)伊始，岳麓山(shan)笼罩在星城的冬日暖阳里，湖南大学迎(ying)来了不少游客，李树涛不禁忆起他最初来到校(xiao)园时的模样。
1998年(nian)，我国高分辨率成像技术(shu)研究还没有起步。当时在湖南大学攻读博士学位的李树涛，对此产生了浓(nong)厚(hou)兴趣。
在海外从事博士后(hou)研究期间(jian)，李树涛敏锐地察觉(jue)到，多源图(tu)像融合理论方法(fa)在遥感(gan)对地观测领域具(ju)有重要的应用价值，能有效满足国防安(an)全、环境监测、农(nong)业管理等领域的需求。
回国后(hou)，从实验室开展仿真(zhen)实验再到卫星上进行试(shi)验验证，李树涛与团队经过上百次反复的尝试(shi)和试(shi)验，终于发现了时间(jian)—空间(jian)—光(guang)谱的耦合成像机理。“大家提出了一种全新的成像模式，实现了高空间(jian)分辨率高光(guang)谱的获取，能够做到精准、高效的探测。”
“火眼金(jin)睛”是如何炼成的？李树涛进一步解(jie)释，“一般看到的是红绿蓝三个颜色，而(er)高光(guang)谱图(tu)像包含几十甚至数(shu)百个光(guang)谱波段，通过信(xin)息的这几百个特征(zheng)对应分析到具(ju)体(ti)材质。”
这项高光(guang)谱成像与识(shi)别技术(shu)，实现了“从静到动(dong)”的成像跨越(yue)，在农(nong)业方面有着广(guang)泛用途，比如水环境的监测。
洞庭湖为我国第二(er)大淡水湖，是著(zhu)名(ming)的鱼米之乡，其物产极为丰富。随着河湖流淌，记者看到大屏幕上的数(shu)据与颜色逐渐变化。这便是利用高光(guang)谱成像技术(shu)，监测水体(ti)微量元素的含量等，从而(er)判断水质是否被污染，并发现污染源头。
具(ju)体(ti)来说，团队研发的多模融合高分辨高光(guang)谱视频成像与图(tu)像智能识(shi)别系统，在海洋灾害监测领域，在对溢油类型、油膜厚(hou)度及赤潮(chao)生物量的识(shi)别反演上取得了突破性进展，识(shi)别时间(jian)从分钟级提升至秒级，精度从72.3%提升至95.8%。
此外，该技术(shu)在医学领域也(ye)有用武(wu)之地。随着 “以假乱真(zhen)”的冒牌药品层出不穷，普通老百姓购药治病带来困扰。而(er)利用此成像技术(shu)，能够清(qing)楚有效地辨别药品成分、检测真(zhen)假。
“如今做科(ke)研，需要既懂技术(shu)又(you)懂应用的复合型人才。”从教以来，李树涛培养了100多名(ming)研究生，不少已成为所在单位的学术(shu)带头人和科(ke)研骨干。
他常常告诉学生，不仅要具(ju)备独立思考的能力和创新精神，而(er)且能将(jiang)掌握的技能与国家和企(qi)业实际(ji)需要紧密结合。
在李树涛看来，推动(dong)科(ke)学研究的前沿(yan)突破和服务国家战略目(mu)标，不仅需要个人努力，更离不开广(guang)泛、深入的协同攻关。
数(shu)十年(nian)磨一剑，其成果在中国空间(jian)技术(shu)研究院等单位成功应用，解(jie)决了城市、山(shan)地等复杂场景的空谱高分成像和目(mu)标精准高效识(shi)别难(nan)题，“面向国家战略重大需求，未来大家的科(ke)技成果将(jiang)在更多领域、更多行业推广(guang)运用。”李树涛充满信(xin)心。
个人名(ming)片：李树涛，1972年(nian)生，辽宁(ning)凌海人。湖南大学党委常委、副校(xiao)长兼机器人学院院长，国家自然科(ke)学基(ji)金(jin)委创新群(qun)体(ti)负责人。长期从事智能融合感(gan)知领域的研究工(gong)作，获国家自然科(ke)学奖二(er)等奖2项、国家科(ke)技进步奖二(er)等奖2项、国家级教学成果奖二(er)等奖1项。