在一張比例尺稍小一點(diǎn)的地圖上，要找到山東濱州市濱城區(qū)并不是一件很容易的事?？墒?，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星遙感信息進(jìn)行處理分析卻可精準(zhǔn)“捕捉”到這里發(fā)生的一處著火點(diǎn)——這就是近期山東科技大學(xué)孫林教授科研團(tuán)隊(duì)在做的事情。
10月12日一個(gè)普通的下午，山東省春秋季秸稈焚燒火點(diǎn)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用VIIRS星監(jiān)測(cè)到濱州市濱城區(qū)有一處秸稈焚燒疑似火點(diǎn)。監(jiān)測(cè)員張文華立即發(fā)送火點(diǎn)快報(bào)，信息詳情幾分鐘上報(bào)至山東省生態(tài)環(huán)境廳。
這個(gè)場(chǎng)景就是山東科技大學(xué)測(cè)繪學(xué)院孫林教授團(tuán)隊(duì)的科研成果之一。
衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)巡查……硬核科技、守護(hù)綠水青山，山科大科研團(tuán)隊(duì)是如何利用硬核科技守護(hù)綠水青山的？這樣的科研成果還轉(zhuǎn)化到哪些接地氣的百姓生活中去了？近日，記者對(duì)山東科技大學(xué)測(cè)繪學(xué)院孫林教授進(jìn)行了專訪。
做科研：利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)守護(hù)家園
2006年，從中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所獲博士學(xué)位畢業(yè)的孫林成了山東科技大學(xué)的一名教師，他的博士專業(yè)是地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，研究方向?yàn)槎窟b感。
“通俗地說(shuō)，就是研究圖像信息，不同的圖像數(shù)據(jù)普通人看來(lái)可能是一張灰色或者彩色的圖片，但我們看來(lái)這可能代表一個(gè)個(gè)著火點(diǎn)、一片片污染源。”孫林這樣向記者介紹他的研究?jī)?nèi)容。
如何將所學(xué)專業(yè)應(yīng)用到生活中去，將高大上的衛(wèi)星遙感實(shí)現(xiàn)“接地氣”的科技成果轉(zhuǎn)化，這成了擺在孫林面前最大的一道難題。
讓遙感衛(wèi)星幫助我們監(jiān)管廣袤的森林、草地和濕地，守護(hù)好綠水青山；分析數(shù)據(jù)就可以知道哪些地方在燒荒、哪里的湖泊被污染；在人跡罕至的深林、田野、水邊，在肉眼難以觀察到的千里郊外，用高科技代替我們的眼睛……這些場(chǎng)景是孫林理想中要做的事，但是從遙感到應(yīng)用，有太長(zhǎng)的路要走。
孫林團(tuán)隊(duì)的研究生這樣向記者描述：在浩瀚的太空有很多人造的“眼睛”正無(wú)時(shí)無(wú)刻注視著地球和人類活動(dòng)。它們察“顏”觀“色”，見(jiàn)證地球的“喜怒哀樂(lè)”，那就是遙感衛(wèi)星。孫林老師團(tuán)隊(duì)做的一項(xiàng)工作就是把這些遙感衛(wèi)星觀察地球的數(shù)據(jù)下載下來(lái)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，需要進(jìn)行復(fù)雜的建模、分析，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，找出其中的規(guī)律，才算邁出從遙感到應(yīng)用的第一步。
同樣一份衛(wèi)星數(shù)據(jù)，普通人可能看著雜亂無(wú)章，但是科研人員需要通過(guò)建模分析這些數(shù)據(jù)，從而判斷哪些地方起火，哪些地方有水……有沒(méi)有誤判？準(zhǔn)確率高不高？由于信息的復(fù)雜性，模型計(jì)算經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的嚴(yán)重偏差，在現(xiàn)實(shí)生活中誤差大了根本沒(méi)法應(yīng)用。孫林表示：“減小誤差提高預(yù)判精準(zhǔn)度是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵門(mén)檻?！?/p>
從衛(wèi)星上獲取的數(shù)據(jù)，浩瀚而又龐雜，一切都從頭摸索。
雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。在孫林看來(lái)，能把自己所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中去才是學(xué)習(xí)的最大價(jià)值，“論文在紙面上不如落在大地上”。孫林和他的團(tuán)隊(duì)們一天天地摸索，一步步地反復(fù)試驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)中研究生、博士生經(jīng)常夜以繼日，不少人在壓力大的時(shí)候會(huì)找孫林傾訴。孫林經(jīng)常鼓勵(lì)他們：“做科研就是這樣，當(dāng)我們把所研究的東西變成實(shí)實(shí)在在造福社會(huì)的技術(shù)的時(shí)候，才是我們最大的價(jià)值。”
遭遇過(guò)很多次失敗，但孫林看來(lái)：“挫折都是暫時(shí)的，付出不一定馬上有產(chǎn)出，但一定會(huì)有收獲?！睆囊婚_(kāi)始建模不成熟到開(kāi)發(fā)出一套完整的系統(tǒng)，從開(kāi)始監(jiān)測(cè)的不準(zhǔn)確到逐漸提高準(zhǔn)確度，最終，市場(chǎng)對(duì)經(jīng)過(guò)磨練和檢驗(yàn)的孫林科研團(tuán)隊(duì)成果敞開(kāi)了大門(mén)。
承接國(guó)家氣象局項(xiàng)目，用科技為“風(fēng)雨雷電”把脈畫(huà)像；承接山東省生態(tài)環(huán)境廳項(xiàng)目，用衛(wèi)星數(shù)據(jù)守護(hù)綠水青山；承接青島市即墨區(qū)、黃島區(qū)水文局項(xiàng)目，用技術(shù)服務(wù)家鄉(xiāng)一方水土……
在本文開(kāi)頭提到的場(chǎng)景這樣實(shí)現(xiàn)了：在利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)信息后，孫林團(tuán)隊(duì)成員張文華隨即聯(lián)系火點(diǎn)就近的野外核實(shí)調(diào)查員，開(kāi)展核查工作。2小時(shí)后，經(jīng)核實(shí)該處確為焚燒火點(diǎn)，過(guò)火面積約50畝。10分鐘內(nèi)監(jiān)測(cè)上報(bào)，3小時(shí)內(nèi)野外核查確認(rèn)。孫林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造了一套擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大范圍內(nèi)高時(shí)效性、高精度的“天空地”一體化秸稈焚燒火點(diǎn)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)全省范圍內(nèi)秸稈焚燒火點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
一項(xiàng)項(xiàng)科研成果越來(lái)越接地氣，轉(zhuǎn)換到了人們生活中去。孫林覺(jué)得：“這樣會(huì)感覺(jué)自己多年工作沒(méi)白干?！?/p>
接項(xiàng)目：讓科技“眼睛”增援企業(yè)生產(chǎn)
孫林告訴記者，他的團(tuán)隊(duì)們隨時(shí)可以通過(guò)電腦、手機(jī)APP等，從衛(wèi)星遙感影像上清楚地看到每一塊森林、草地、濕地的現(xiàn)狀和過(guò)去，了解其“前世今生”。他表示，這樣的應(yīng)用變現(xiàn)才能使遙感衛(wèi)星真正成為綠水青山的守護(hù)者。而除了這些項(xiàng)目，如何能把這樣的技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)中也是他們關(guān)注的內(nèi)容——他和團(tuán)隊(duì)把目光投向了企業(yè)。
“分析衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)是研究圖像信息，同樣是研究圖像信息，如果我們把這樣的技術(shù)放在企業(yè)生產(chǎn)線上，就可以通過(guò)分析圖像數(shù)據(jù)來(lái)判斷機(jī)器生產(chǎn)中哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題?！睂O林向記者介紹“機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)”。
在汽車生產(chǎn)線上，車門(mén)位置的噴碼都由工人們根據(jù)不同車型選擇不同模板進(jìn)行噴印，極有可能發(fā)生噴錯(cuò)現(xiàn)象，通過(guò)人工檢查浪費(fèi)人力，也容易發(fā)生誤判。通過(guò)應(yīng)用孫林團(tuán)隊(duì)的技術(shù)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)噴印內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)噴立刻報(bào)警，既節(jié)省了人力又及時(shí)減少損失。
汽車內(nèi)飾板上的鎖扣、彈簧、條形碼標(biāo)簽較多，經(jīng)常因?yàn)楣と说倪z漏，造成后續(xù)生產(chǎn)上的不便，因此需要一個(gè)檢測(cè)流程對(duì)內(nèi)飾板上的鎖扣、彈簧、條形碼標(biāo)簽進(jìn)行檢測(cè)判斷其是否丟失。孫林團(tuán)隊(duì)的技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用到多個(gè)汽車生產(chǎn)車間。
電視的生產(chǎn)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，每一個(gè)步驟都需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。電視機(jī)的顯示效果是否符合標(biāo)準(zhǔn)？機(jī)殼上的螺母柱是否準(zhǔn)確安裝？這些工作傳統(tǒng)方法為人工檢測(cè)，由于人的視覺(jué)疲勞，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)檢的情況。孫林團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速在線檢測(cè)，自動(dòng)操作軟件，現(xiàn)已應(yīng)用到電視機(jī)生產(chǎn)車間。
工業(yè)生產(chǎn)中，需要對(duì)產(chǎn)品中印刷的條碼進(jìn)行檢測(cè)，確保可以從印刷的條碼中準(zhǔn)確的識(shí)別出條碼內(nèi)容，特殊的材質(zhì)以及復(fù)雜的場(chǎng)景致使傳統(tǒng)的檢測(cè)方法可靠性差，效率低。為了滿足生產(chǎn)需要，孫林帶領(lǐng)公司研發(fā)了條碼編碼識(shí)別系統(tǒng)，并用于對(duì)特殊材質(zhì)、復(fù)雜場(chǎng)景下條碼的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用、家電制造領(lǐng)域應(yīng)用、電子制造領(lǐng)域應(yīng)用、包裝及其他領(lǐng)域應(yīng)用……
多年以來(lái)，孫林承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)等科研項(xiàng)目50余項(xiàng)，獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，培養(yǎng)博士生、碩士生80余人。
在衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)等領(lǐng)域，孫林團(tuán)隊(duì)和其公司正在昂頭邁進(jìn)，把成果轉(zhuǎn)化到人們的生活中去。（記者：任波 范琪）
孫林在指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員分析數(shù)據(jù)
監(jiān)測(cè)到著火點(diǎn)后實(shí)地核查，確認(rèn)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性
