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朱晓香:一切皆在数据掌控之中
http://www.workercn.cn2017-07-14来源: 青岛日报
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  德国科学院院士,德国巴伐利亚科学院青年院士,国际电子与电器工程师协会(IEEE)高级会员,现任慕尼黑工业大学教授,博士生导师,德国宇航局遥感所信号分析组组长,亥姆霍兹国家研究中心青年研究组组长,曾荣获海因茨·莱布尼茨奖(德国最重要的青年科学家奖项),德国十大创新青年,德国年度最杰出青年女科学家,系首个华人获此殊荣,国际电子与电器工程师协会(IEEE)青年成就奖,德国宇航中心科学奖……

  这是一位年仅33岁女院士获得的殊荣。在昨天举行的第十届海外高层次人才座谈会暨海外院士青岛行活动中,朱晓香院士受邀做了主旨演讲,演讲从一个地球的分割开始。

  每天用数据“观”地球

  在这位女院士的演讲中,她建立在数据之上的科技成果就是一个天马行空的世界,而这些“天马行空”最终影响和改变着地球人的生活。

  据了解,空间对地观测技术作为一种新兴技术,正在发挥愈来愈大的作用。空间对地观测以地球为观测对象,依托卫星、飞船、航天飞机、低空飞机以及低空间飞行器作为遥感平台,利用可见光、红外光、微波等电磁波谱段对地球上地物进行探测,接收反射回来的电磁波进而分析地物特性,而其相应的承载平台、探测手段、处理和应用设备等共同构成空间对地观测系统。

  朱晓香院士和伙伴们每天在观察和记录着我们赖以生存的地球,比如说,地球的地质物理学数据、地质几何学数据等。空间对地观测系统是一个国际项目,有40多个国家参与其中,在地震、海啸等紧急情况下,可以共享这些数据。

  在这个空间对地监测系统中, 一端是卫星上的传感器,另一端是用户,其中有科学家、政府决策者,也有普通市民,联系两端的是可以将数据源“算”成应用交给用户的科学家们……朱晓香的数据语言展示了一个科幻影片中的神奇空间,好似可望而不可即,却也是已经或即将“融”在普通人的生活中。

  朱晓香院士还介绍了一系列空间对地观测项目,一个叫做伊萨(音译)的项目——一系列卫星共同构成的项目,德国的一些光学以及雷达卫星项目,以及中国具有高度分辨率的观测项目等。它们有一个共同“使命”就是空间对地观测。朱晓香院士希望能够借助新的信号处理算法,优化从遥感数据中的信息提取,并为新的卫星传感器设计提供基础。

  朱晓香院士在获得海因茨·莱布尼茨奖时,评委会主席马利丝·霍赫布鲁克的评语是:朱晓香不仅在学术领域令人激动,还与社会大众直接相关,可应用在地质运动监测、地震救援等多个方面。

  城市安全离不开数据

  朱晓香院士和团队用120万个点为柏林“画”了一幅3D形象,柏林中心铁路站上的建筑块的有些材料会热胀冷缩,温度变化带来的“微变”尽在数据的掌控中。

  “我们在375公里以外可以观察到这样一个细致变化,也就是说,你在北京可以看到柏林的一个细微变化。当然,这只是一个比较有意思的发现。”朱晓香说,这是某城市的一个会议中心,那边有一个高尔夫球场,从数据监测可以看到,旁侧的高尔夫球场每年有3厘米的整体移动。对这个建筑来说,这是非常危险的。我们通过技术可以监管建筑的情况,包括一些重要标志性建筑,比如城市地标,再比如青岛的胶州湾大桥,需要这些技术来进行实时监管。”

  这一“智慧”技术促成了朱晓香院士与青岛国际院士港之间的战略合作。在不久后,她将与团队在青岛开展智慧城市技术和空间对地观测技术的开发与研究。

  “空间洗衣机”精准扫描

  朱晓香院士介绍了一种高清探头,可以从空间中看到德国的整体形象。朱晓香院士称它为“空间的洗衣机”。

  “经过高清晰度的扫描,我们看到了一个非常整体的图形。”朱晓香院士为袁隆平院士做了一份水稻图谱,“春天种稻,稻子成长,9月到10月水稻收获的季节……一张高清图表可以看到谷物生长的高低变化。”

  而这种“空间洗衣机”同样可以对城市进行扫描,从中形成的分析数据可以“建”一座3D或4D城市模型结构。这种建立在数据之上的“城市模型”将对一个城市功能进行科学“解剖”,从中判断和分析一座城市的布局优劣。

  “城市发展,尤其是发展中国家的城市需要一种结构模型,需要更透明地了解建筑布局和人口密度分布等。”朱晓香院士说,“如果把所有地方各个数据联系起来,成本应该是很昂贵的,所以,我们依据包括纽约、北京、慕尼黑还有墨尔本等城市30年的现有数字,采用一些网络学习功能,采纳相应的数据做一些相应的研究,并将研究成果运用到整体研究当中去,我们的研究成果大概是95%的准确性,可以为城市的未来发展提供依据。”(记者 张 华)

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