测绘名人堂(十三):魏子卿院士
引言
测绘是门古老的学科,在中国源远流长。自夏禹治水“左淮绳,右规矩,载四时,以开九州,通九道”,中国测绘便已初具规模。从先秦到民国,历代统治、战事运筹、疆域划分、水利建设、交通运输等大计筹划,都靠测绘资料了解国情和认识世界。但由于历史原因,我国的测绘科学渐渐落伍于世界测绘科技发展水平。新中国成立以来,一代代测绘人筚路蓝缕,栉风沐雨,开拓创新,锐意进取,将我国测绘事业从瘠弱发展至强大。从最初的大平板、三脚架、小笔尖,到今天的航空摄影测量飞机、无人机俯瞰大地,各类移动测量系统扫描地面……广大测绘工作者以“板凳甘坐十年冷”的耐心和决心,潜心科研,攻坚克难,成功研制出全数字摄影测量工作站、高精度定位芯片、倾斜摄影相机等大批技术装备,取得了一大批具有国际先进水平的科研成果。如今,我国测绘科技整体水平已跻身世界先进行列,一些领域达到国际领先。
“只步为尺测乾坤,丹心一片绘社稷”,本栏目将重点介绍测绘学科领域做出杰出贡献的院士(学部委员),正是他们负重前行,披荆斩棘,用理想凝聚力量,用信念铸就坚强,带领一代代测绘人砥砺前行。他们是一面光荣旗帜,是时代的楷模,激励着青年学者和莘莘学子以他们为榜样砥砺前行。

魏子卿
卫星大地测量学家,河南省睢县人。1960年毕业于解放军测绘学院,西安测绘研究所研究员,1995年当选为中国工程院院士。
一、魏子卿院士简介

主要从事测绘专用电子计算机、卫星大地测量研究。
70年代,从事海上大气折光修正研究,为我国首次洲际导弹实验提出折射修正方案。主持长测程气体激光测距仪的研制和测试。在我国首先开展卫星多普勒定位研究,提出全国卫星多普勒大地网布设方案,研制成功平差程序。主持完成全国多普勒网平差。
80年代在国际上较早开展全球定位系统(GPS)研究;完成精密GPS绝对定位研究,提出单频数据消电离层定位模式,定位精度属国际先进水平。提出全国GPS大地网的布设方案,主持完成全国一级GPS网整体平差,制定“全国天文大地网和空间网联合平差”总体技术方案,主持制定广域差分GPS网技术方案,从事导航卫星系统的研究。从事板块运动的研究。从事大地坐标系的研究,提出我国新一代大地坐标系的技术参数。作为主要完成人的研究成果“全国卫星多普勒网的布测和平差计算”和“全国GPS一级网的研究与建立”分别获1990年和1996年国家科技进步奖二等奖。2018年11月6日,获得2018年何梁何利基金科学与技术进步奖。
他的主要著作有《GPS相对定位的数学模型》、《海上大气折光修正》、《多普勒网短弧法平差》、《GPS截波相位测量中电离层影响改正》等。
二、执着追求、敢为人先
60多个春秋,魏子卿先生把对党的忠诚完全融入到对测绘导航科研事业的不懈追求之中,勤奋努力,敢为人先,创造了一项又一项骄人的业绩。
我国卫星多普勒定位的先行者。1960年,魏子卿先生大学毕业后,从事测绘专用电子计算机的研制。后来,因为国家的需要,从1975年起,他又开始涉足于卫星大地测量领域。那时,中国空间技术发展迫切需要地心坐标保障,而当时卫星多普勒定位是测定地心坐标的有效手段。经过几年的研究,魏子卿先生和他的团队完成了全国卫星多普勒网建设,创立了多普勒定位数学模型和平差方法,实现了国家坐标系与地心坐标系之间的转换,并与其他成果一起综合,先后得到“DX-1(地心一号)”“DX-2(地心二号)”坐标转换参数,有效解决了当时国家空间技术发展急需,也填补了国内一项空白。
我国空间大地测量的开拓者。1984年,魏子卿先生作为访问学者,赴美国俄亥俄州立大学大地测量科学与测量工程系进修卫星大地测量。在国外的两年里,他铭记祖国和人民的嘱托,潜心GPS理论方法研究,研制定位与平差软件,很快达到领域前沿水平。当时美国已经开始GPS大地网试验,GPS定轨试验也在开展,他急切的希望回国在中国建立GPS大地网和测轨网。1986年,他学成归国,从零开始,牵头提出我国GPS大地网布设方案,以此为基础,建立了我国GPS大地网,开拓了中国卫星大地测量新事业。

我国地心坐标系的奠基者。上世纪80年代末,我国原有的参心坐标系,已经不能满足国防现代化的需求,以空间技术为基础的地心大地坐标系是我国新一代大地坐标系的必然选择。进入90年代,当建立地心坐标系提到议事日程时,魏子卿先生提出中国地心坐标系应对准国际地球参考系的建议和国家大地坐标系包括定义、实现和维持的理论方法,带领团队经过几年完成了我国2000中国大地坐标系(CGCS2000)。经国务院批准,CGCS2000自2008年7月起在全国正式施行,中国大地坐标系步入国际先进行列,对中国经济社会产生了深远的影响。
我国脉冲星导航的推动者。X射线脉冲星导航是X射线天文学发展的产物,与传统的导航手段相比,具有自主性和安全性的特点。魏子卿先生敏锐地认识到X射线脉冲星导航技术的国防意义,带领团队开展脉冲星导航模型,算法及应用模型研究,统筹全国相关科研力量进行总体技术合力攻关,积极推动我国脉冲星自主导航系统论证,开展我国首次多台站导航脉冲星射电观测试验,提出建立我国射电深空基准路线图,推动我国脉冲星导航技术发展蓬勃发展,为我国抢占导航技术主动权奠定了坚实基础。
我国高程基准理论的探索者。魏子卿先生十分关注大地测量的进展,不断思考大地测量还有哪些问题需要研究,中国大地测量还有哪些问题尚待解决。第二大地边值问题是他近年特别思考和研究的问题之一,他希望在精化我国高程基准面的工作中,有效地利用高精度的卫星高程测量技术,从而取代传统费时费力的水准测量。越深奥的问题越能激发他钻研的兴趣,复杂的理论公式推导、大量的数据计算验证他都亲历亲为,他提出了基于赫尔默特第二压缩法的第二大地边值问题理论,为推动卫星定位技术在物理大地测量中的应用,实现大地水准面测量模式转变作出了创新性贡献。

我国卫星导航系统的倡议者。魏子卿先生积极倡导中国发展卫星导航系统,他把切入点选在中国卫星导航系统发展战略的研究上。1998年他在论文《关于建立中国导航卫星系统的初步意见》一文中写道:“中国的社会经济活动主要在中国领土领海领空和附近区域进行,因而中国的导航卫星系统首先是区域性的,就是说其服务区包括中国及其周边地区。但是中国的社会经济活动又不仅限于国内和周边地区,我们要与世界各国友好往来,我们的商船要航行在四大洋,我们的飞机要飞往五大洲。从这个意义上说,我们的导航系统应是全球性的。”1999年他在《卫星导航的发展趋势与中国导航卫星系统》一文中又进一步写道:“着眼未来,面对机遇和挑战,我们的系统首先可以是区域系统,但最终应是全球系统。即使是区域系统,也应当是可向全球系统扩展的,它本身应当是全球系统的一个子系统。”近二十余年过去了,这些论点都得到了检验。令人欣喜的是,中国的北斗,正成为世界的北斗,2012年已进入区域系统试运行阶段,现正向着2020年建成全球系统的目标迈进。
三.淡泊名利,坚守本色
在个人与国家的天平上,他偏向了国家,主动放弃与家人团聚、享受天伦之乐的生活,长年与子孙异地而居,仍然坚持奋斗在测绘导航科研第一线。在公与私的权衡中,他一向公私分明,从不以自己的身份谋取一点私利。
在荣誉面前,魏子卿从不炫耀,2004年的一天,门口打电话说有人找他,魏子卿出差了,同事负责接待的,来人是一个和他貌似的农村老头,背着两床棉花被,一口河南口音,很朴实。后来知道是他的弟弟,说是家里产了新棉花来给他哥送棉絮。闲聊中同事问他:“你家出了一个院士,全家甚至全村都很骄傲吧!”他说“那自然是。”同事又问他,当得到你哥当选院士的时刻,你们应该很兴奋吧,此时,魏子卿的弟弟说出了一件鲜为人知的事。他说:“开始我们都不知道,前两年我一个在县粮食局的表哥有一次看报纸,无意间看到我哥成院士了。”这是2002年的事了,那时魏子卿当选院士已经有7年之久。对于一个常人,我们很难想象,这样一个莫大的喜讯,在他看来仅仅是一个别人冠以他的称号。还有很多次,在给他荣誉的时候,他都谦虚地拒绝,在他眼里,荣誉不能代表任何东西,只能说明过去。评功评奖,他是群众公认的首选对象,但他都诚恳地将名额让给做出突出成绩的年轻同志。
他对事业的追求永无止境,在魏子卿先生80岁生日宴会上,他给在座的学生说:“我觉得我还不老,我还能做很多事”。他对自己的要求也是无止境的,有谁看到一位年逾古稀的老人还在自己调试程序,有谁看到这样一位已经到达学术顶点的人还在学习张量分析。生命是有限的,但科研之路是无穷无尽的,年迈80的魏子卿先生依然坚持每天按时上下班,风里来雨里去,在把握测绘科学前沿的同时,还在努力寻求测绘科学新的领域、新的方向。他大胆预测了X射线脉冲星导航对于今后空间导航的重要性,他依然在自己感兴趣的大地水准面精化等基础测绘领域执着探索。他曾多次说:“我还想带领一个团队,在大地测量基础理论研究方面有所创新,至少要能达到国内领先水平。”
四.心系大局、甘为人梯
魏子卿先生治学严谨勤奋,注重为人师表,言传身教。他经常说有什么样的老师就有什么样的学生。他要求学生做实验时实事求是,尊重原始数据,不弄虚作假。给学生改论文时,他不厌其烦,一遍又一遍,连标点符号也不放过。他这种以身作则、兢兢业业的治学态度深深影响和激励着他的学生和年轻同志。
他要求学生既要有高目标、高追求,也要有阶段性奋斗目标,要一步一个脚印,扎扎实实,循序渐进。要求学生不要为自己找任何借口,不要放过任何点滴时间进行学习,碰到事情要多考虑,要终身学习,不断提高自身素质。

几十年来他始终如一地把培养造就人才作为一项重要工作,常抓不懈。在他的指导帮助下,一大批中青年专业技术人才脱颖而出。作为博士导师,他培养出多名中青年学科带头人和技术骨干,在测绘界具有很高威望。每下达一项新的重大科研任务,他都让年轻同志担任课题负责人,自己退居二线,甘当人梯。他说,只有主动给年轻同志压担子,磨练摔打他们,才能帮助他们成就事业,我们的事业才能后继有人。至今,他培养了一大批研究生、业务骨干。同时他还是西北工业大学的兼职教授和联合指导博士导师。如今,这些人大多成果突出,硕果累累,成为大地测量学科领域中崭露头角的学术带头人。
魏子卿先生思维敏捷,治学严谨,学术思想活跃,科研道德高尚;他胸襟开阔,善于团结协作,不计较名利;在科研工作中,他毫不保留地把自己几十年来宝贵的学术知识和技术经验传授给年轻干部。测绘专家王刚,是魏子卿先生倾注大量心血培养的学生和助手。1995年,王刚由大地组调到GPS组,作为魏子卿先生的助手。由于王刚原来接触的是常规大地测量方面的专业知识,相对卫星大地测量方面的知识欠缺,为了尽快使该同志进入这一领域,魏子卿先生言传身教,循循善诱,帮助王刚迅速从门外汉转变成行家里手。如今,王刚已成为GPS研究领域的学科带头人,在北斗二号系统地面运控系统中堪当重任,并荣获多项科技进步奖。测绘专家焦文海,1997年考上魏子卿先生的博士研究生,从事新一代军用大地坐标系的课题研究。魏子卿先生以他80年代研究地心一号坐标系的经验和学术造诣指导焦文海在这方面取得重要突破。目前,焦文海已经调至航天研发中心,从事我国第二代卫星导航系统建设大总体工作。测绘专家贾小林,1998年考上魏子卿先生的博士研究生,他硕士期间研究方向为VLBI空间大地测量,魏子卿先生鼓励贾小林不要放弃VLBI专业方面的研究,同时希望他拓展新的研究领域,引导他开展我国北斗系统星座设计及导航卫星精密定轨研究。他不负众望,取得的研究成果在我国北斗系统设计和建设都得到了应用,现在已成长为卫星导航领域的学术带头人。
匆匆几十年,弹指一挥间。魏子卿先生在概括自己的人生经历时,无限深情地说:我从一个不懂事的农村孩子到一个热血青年,再从一个热血青年成长为科技工作者,几十年过去了,每当我回忆自己所走过的道路,都不禁想起国家和人民对我的培养关怀。党“向科学进军”的伟大号召,鼓舞我走上献身科技之路,国家和人民的需要,鞭策我在科技战线不停地奋发进取。无论是在顺境或是逆境中,坚定的目标和明确的方向,驱使我孜孜不倦地追求并勇往直前。实践使我深切感悟:个人的理想与奋斗,只有与国家的利益融汇在一起,与人民的需要联系在一起,才会开出五彩斑斓的花朵,才会成就光辉灿烂的事业……
尽管魏老如今已年过耄耋,但他对祖国的一腔热血并未有丝毫减少,他说:“面对我们国家新形势发展战略,我们必须迎头赶上、奋起直追、力争超越,我觉得我还不老,我还能做很多事,我将继续奋战在测绘导航科研第一线,执着探索,在科研之路上走下去”。

魏子卿院士手稿
坚守科研第一线的魏子卿先生,做了一辈子的研究员,他说自己的定位就是科研工作者,他这种甘于奉献的高尚品德,严谨求实的治学态度、勤勉务实的工作作风,深深影响和激励着身边的学生和年轻同志 ,在他的指导帮助和言传身教下,一批批中青年专业技术人才脱颖而出。
年轻人们说:魏院士把国家的需求当成自己的事业,把测绘导航的发展当成自己的追求,忠诚于党、热爱国家、矢志科技的赤子之心,勇于开拓、勇于探索、勇于创新的拓荒精神,树立了典范和标杆,值得学习和弘扬!
在中国无数知识分子为了祖国的科技事业,年复一年地奉献着,拼搏着。也许他们所从事的职业不为我们熟知,但他们却是真正推动科技进步和社会文明的动力。他们立下的是“科技兴国”之志,他们胸怀的是“赤胆报国”的耿耿忠心。他们一步步从童年走向中年,从中年走向白鬓,身后留下一串清晰的奋斗足迹。总参测绘研究所研究员、中国工程院院士魏子卿先生便是当代知识分子中的优秀代表。