緬懷定量遙感旗手李小文院士
專刊·深切緬懷李小文先生
作者:張仁華
我與小文在定量遙感領域共同奮鬥了20多年,他是我們定量遙感工作者的領軍人,定量遙感的旗手。
2014年12月31日,我給小文(平時我均這樣稱呼他)的新年祝賀信中說:“好好保重身體,定量遙感的大旗需要你繼續高高舉起。”沒有想到10天以後就傳來了小文逝世的噩耗,真是“噩耗傳來夢亦驚,寢門為位淚泉傾”。
我與小文第一次見麵是在1987年。小文是中科院遙感所代表,我是中科院地理所代表,參加了由中科院葉篤正副院長主持的座談會,討論內容之一是在中國開展的全球IGBP項目如何加入遙感。小文神情淡定,話語不多,寥寥幾句表達了主題,給我留下了非常深刻的印象:低調、睿智、樸實。
我從1978年參加我國的雲南騰衝遙感試驗到認識小文的9年時間裏,一直在中科院禹城綜合試驗站,開展當時可能被認為是另類的定量實驗遙感:擬以在定位站田間尺度的觀測試驗,獲取衛星遙感的模擬信息,建立模型,再以衛星遙感實測數據反演區域尺度的土壤水分含量,地表蒸散和作物產量等。從認識小文後,我獲知小文在1985年發表了幾何光學模型的論文:可以對具有幾何形狀的樹冠在太陽光下形成的四個分量建模,反演葉麵積指數和生物量,論文被列為20世紀80年代國際光學工程協會裏程碑。我除了佩服小文的高學術水平外,找到了學術道路的知音,並成了小文的“粉絲”,有意向加盟小文的定量遙感團隊。1993年,北師大朱啟疆教授(小文和我的老朋友)與我,將小鬆樹從北京長途運到禹城,在中國科學院禹城綜合試驗站遙感試驗場,按照小文的Li-Strahler模型中泊鬆分布種上了的鬆樹。在30米遙感高塔平台上可對這塊鬆樹地進行多光譜攝影和熱像圖觀測。從可見光的四分量發展到熱紅外輻射的四分量,從可見光幾何光學模型反演葉麵積指數發展到熱紅外幾何模型反演土壤水分含量,取得了研究成果。這應該歸功於小文學術思路的啟迪和指導。下圖為這片鬆樹林的熱像圖:
在中國科學院禹城綜合試驗站遙感試驗場高塔平台上測量的鬆樹林熱像圖
(圖像色調亮處為高溫,達到31.9℃;暗處為低溫,僅有14.7℃)
1994年,我在美國猶他大學,與氣象係美籍華人學者廖國南教授談起小文的幾何光學,其中方向反射率的各向異性引起了廖教授的極大興趣。廖教授是大氣輻射傳輸的權威。在廖教授的模型中地麵反射是作為各向同性處理的,他認為下墊麵按各向異性與按各向同性處理的差異能夠達到5%以上,獲取這種差異對輻射傳輸精度有重大影響。這正是小文的BRDF二向反射因子的科學內涵,廖教授與當時在美國波士頓大學進行學術活動的小文電話取得了聯係,為今後合作進行了展望性的討論。這段回憶,表明了小文的學術思想高瞻遠矚。