编(bian)者按：科技是国家强盛之基，创(chuang)新是民族进(jin)步之魂。为大力弘(hong)扬科学家精神，矢志爱国奋斗(dou)、勇攀科学高(gao)峰，红网时(shi)刻资讯在湖南省科学技术协会的引导下，遴(lin)选了一批有担当、有作(zuo)为、在科技攻关中勇向前的科研人，讲述科技湘军的创(chuang)新故事。逐梦者，正青春(chun)。
红网时(shi)刻资讯记者 谭(tan)苏昕 长(chang)沙报道(dao)
太(tai)空中一颗颗卫星(xing)包围着地球，织成了一张覆盖全球信息的“天网”，小到每家每户，精到山丘、荒野，然而，过去的遥感成像手段受制于单位时(shi)间内空间与光谱信息的采(cai)样极限，难(nan)以获取高(gao)空间分辨(bian)率的高(gao)光谱图(tu)像。
简单来(lai)说，想看清物体的空间大小和形状(zhuang)，就难(nan)以看清物体具(ju)体的材质；想看清材质，就会牺牲空间的清晰(xi)度。
对(dui)此，湖南大学副校长(chang)李树涛教(jiao)授主持完成的“高(gao)空间分辨(bian)率高(gao)光谱成像与识别理论方法(fa)研究”项目，解决了高(gao)分辨(bian)率高(gao)光谱图(tu)像获取与精准高(gao)效识别的技术难(nan)题，荣获2023年度国家自然科学奖二等(deng)奖。
新年伊始，岳(yue)麓山笼罩在星(xing)城的冬日暖阳里，湖南大学迎来(lai)了不(bu)少游客，李树涛不(bu)禁忆起他最初来(lai)到校园时(shi)的模样。
1998年，我国高(gao)分辨(bian)率成像技术研究还没有起步。当时(shi)在湖南大学攻读博士学位的李树涛，对(dui)此产生了浓厚兴趣。
在海外(wai)从事博士后研究期间，李树涛敏锐地察(cha)觉到，多源图(tu)像融合(he)理论方法(fa)在遥感对(dui)地观测领(ling)域具(ju)有重要的应用价值，能有效满足国防(fang)安全、环境监测、农业管理等(deng)领(ling)域的需求。
回国后，从实验室开(kai)展仿真实验再到卫星(xing)上进(jin)行试验验证，李树涛与团队经过上百次反复的尝试和试验，终于发现了时(shi)间—空间—光谱的耦合(he)成像机理。“大家提出了一种全新的成像模式，实现了高(gao)空间分辨(bian)率高(gao)光谱的获取，能够做到精准、高(gao)效的探测。”
“火(huo)眼金睛”是如(ru)何炼成的？李树涛进(jin)一步说明，“一般看到的是红绿(lu)蓝三个颜(yan)色，而高(gao)光谱图(tu)像包含几十甚至数(shu)百个光谱波段，通过信息的这几百个特征对(dui)应分析到具(ju)体材质。”
这项高(gao)光谱成像与识别技术，实现了“从静到动(dong)”的成像跨越(yue)，在农业方面有着广(guang)泛用途(tu)，比如(ru)水环境的监测。
洞庭湖为我国第二大淡水湖，是著名的鱼米之乡，其(qi)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(yan)色逐渐变化。这便是利(li)用高(gao)光谱成像技术，监测水体微量元素的含量等(deng)，从而判断水质是否被污染，并发现污染源头。
具(ju)体来(lai)说，团队研发的多模融合(he)高(gao)分辨(bian)高(gao)光谱视频成像与图(tu)像智能识别系统，在海洋灾害监测领(ling)域，在对(dui)溢油类型、油膜厚度及赤(chi)潮生物量的识别反演上取得了突破性进(jin)展，识别时(shi)间从分钟级提升至秒级，精度从72.3%提升至95.8%。
此外(wai)，该技术在医学领(ling)域也有用武之地。随着 “以假乱真”的冒牌(pai)药品层出不(bu)穷，普(pu)通老百姓(xing)购(gou)药治病带来(lai)困扰。而利(li)用此成像技术，能够清楚有效地辨(bian)别药品成分、检测真假。
“如(ru)今做科研，需要既懂技术又(you)懂应用的复合(he)型人才。”从教(jiao)以来(lai)，李树涛培养了100多名研究生，不(bu)少已成为所在单位的学术带头人和科研骨干。
他常常告诉学生，不(bu)仅要具(ju)备独立思考的能力和创(chuang)新精神，而且能将掌(zhang)握的技能与国家和企业实际需要紧(jin)密结合(he)。
在李树涛看来(lai)，推动(dong)科学研究的前沿(yan)突破和服(fu)务国家战略目标(biao)，不(bu)仅需要个人努(nu)力，更离不(bu)开(kai)广(guang)泛、深入的协同攻关。
数(shu)十年磨一剑(jian)，其(qi)成果在中国空间技术研究院等(deng)单位成功应用，解决了城市、山地等(deng)复杂场景的空谱高(gao)分成像和目标(biao)精准高(gao)效识别难(nan)题，“面向国家战略重大需求，未(wei)来(lai)大家的科技成果将在更多领(ling)域、更多行业推广(guang)运用。”李树涛充满信心。
个人名片：李树涛，1972年生，辽宁凌海人。湖南大学党委常委、副校长(chang)兼机器人学院院长(chang)，国家自然科学基金委创(chuang)新群体负责人。长(chang)期从事智能融合(he)感知领(ling)域的研究工作(zuo)，获国家自然科学奖二等(deng)奖2项、国家科技进(jin)步奖二等(deng)奖2项、国家级教(jiao)学成果奖二等(deng)奖1项。