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发表于 2026-3-29 15:43:44
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专访姜卫平院士：山海寻梦，不觉其远
) X$ K; ` O! G发布时间:2026-03-04 来源:中国测绘学会 作者：采访/缪小林，文/本刊记者 姜丹 浏览：1623次
. l C; W* w" f' `6 A深冬的武汉大学校园内，星湖综合大楼前的积雪尚未完全消融，呼气在空中化成薄雾，正值学生寒假开启，清冷的空气里透着一丝静谧。一个身影步履匆匆——正是中国工程院院士、武汉大学科学技术发展研究院院长姜卫平教授。我们迎上去，他伸出手，带着湖南人特有的爽朗：“不好意思，一会儿还有个急事，你们先进去坐坐。”. R" C/ q y& Z% V. S
一次高考的意外，让他与测绘结缘；一份师长的引领，让他窥见测绘学科的奥妙；一个时代的机遇，让他在国家重大工程中淬炼成钢。这位从湖南雪峰山走出来的科学家，用三十年如一日的深耕和探索，实现了从怀揣“走出大山”朴素愿望的少年，到在卫星导航定位领域中找到终身坐标的学术领路人的身份跨越。姜卫平的科研人生，是中国测绘科技从跟跑、并跑到领跑的写照。此刻，我们有幸对话姜卫平院士，聆听他三十余年求学科研路上的求索、感悟与思考。: p7 `# S/ v. @$ Y
求学之路：自信的觉醒2 z, O) V( {# E9 Z" R0 n: S3 e
姜卫平的起点，在湖南怀化雪峰山脉的深处。作为一个“山里娃”，懂事之后，最纯粹、最强烈的愿望就是发奋图强，通过学*走出大山。这个愿望，在他考入溆浦一中——这所当地重点中学后有了更多的机会。7 u, |- N+ I8 o1 r j4 W
一个山里孩子，初入城里求学，难免带着懵懂与不安。身为教师的姜卫平父亲，用最朴实的方式为儿子指明了方向：“如果你在高中能考到全校前50名，毕业后就能考上大学。”这句话，为姜卫平指明了努力方向。第一个学期他便考了全年级第一名，也相当于全县第一名。这次成绩的获得，给姜卫平带来极大的自信，也对他的一生产生了至关重要的影响。
) h9 b) X. @. v: `* v“溆浦一中的三年学*生活，初步勾勒出我的人生信条，教会了我‘自信、自强、自立’。”姜卫平回忆道。高一的成绩，给了姜卫平足够的自信，知道通过自己的努力就能成功；高二时，在老师们的教育下，慢慢明白了自己的人生定位，也渐渐领悟“天行健，君子以自强不息”；高三的高考滑铁卢，与梦想学府失之交臂，让他学会了自立。在老师的建议下，他选择了服从调剂，最终被武汉测绘科技大学（简称武测，现武汉大学）录取，怀揣着遗憾、失望与几分不甘，姜卫平踏入了武测的校园。
& O: H' X- v2 T当时大家普遍向往的是电子信息等新兴热门专业，测绘学科，尤其是姜卫平所学的大地测量专业，并非热门选择，他对未来感到非常迷茫。转折点发生在大二，姜卫平遇到了学术生涯中第一位重要的引路人——刘经南院士。刘院士说：“小姜，我也是被调剂过来的。”这句朴实无华的话，或者也许也是刘院士善意的鼓励，但却让姜卫平感觉被充分共情。随后，在老师们不厌其烦地开导下，姜卫平明白每一门学科都有其不可替代的价值，对世界、对人类、对国家有用。思想的坚冰一旦融化，潜能便奔涌而出。1993年，还在读大二的姜卫平，开始跟随刘经南院士从事坐标转换的课题研究，这是他科研生涯的起点，早且关键。
7 V+ O! x4 F+ x. c L* u2 G成才机遇：与时代拥抱
& o8 |: e5 j/ J- s' i0 y# t1 v从“坐标基准”这一测绘学的根本问题入手，编写坐标转换软件，接触当时最前沿的卫星定位技术，这段早期经历，为姜卫平日后在测绘领域的钻研奠定了坚实的基础，从此他与卫星导航定位结下了不解之缘。
2 j- S% y5 t W( z o! ^. |% b# u从光学测量到卫星定位，是测绘技术的一次革命性跨越。“传统光学测量必须要通视，你看得见我，我看得见你，而卫星定位则打破了对通视的依赖，只需对空可见。”这种技术上的巨大优越性，让姜卫平看到了测绘学科广阔的未来。本科毕业后，他以第一名的成绩保送本校硕士研究生，并继续跟随刘经南院士深耕卫星定位，自此打开了通往国家重大科研项目的大门。1 n$ F0 E1 R' I1 A9 n8 ^) B
1995年，时代给了机会。在刘经南院士的指导下，姜卫平参与国家A级GPS网、青藏高原GPS监测等多项国家级重大项目和隔河岩大坝GPS变形监测系统建立等重大工程项目，这为他提供了参与国家最高水平科研项目的宝贵平台。& I* Y: K- ]5 s, k. F, v m9 B
上世纪90年代，随着GPS技术的成熟，中国开始着手建立全国性的、高精度的卫星大地控制网，以取代和升级传统的三角测量网。这是中国大地测量从传统技术向现代空间技术转变的标志性国家重大基础测绘工程。“国家A级GPS网”是中国测绘系统当时布设的规模最大、精度最高的全国性GPS控制网。它构成了中国现代大地基准框架的骨干，为后续的国家B级网以及2000国家大地坐标系（CGCS2000）的建立奠定了坚实的数据基础。1996年，当时还是年轻硕士生的姜卫平，与一位师兄共同承担了国家A级GPS网的部分核心计算任务。
4 ?3 v* Z! f D B2 ^4 t在采访过程中，姜卫平回忆当时极其艰苦的工作状态：“一三五师兄通宵，二四六我通宵……连续工作36小时”，这样持续了两个月。这段经历不仅锻炼了他的科研能力，也让他深刻体会到国家重大工程的严肃性与挑战性，并为他后续在测绘基准领域的卓越成就积累了宝贵的实践经验。) C7 W2 c" P0 ?& [. [: |! V
早在1994年，姜卫平分析了鲜水河断裂带GPS监测网数据。“当时，已有的计算结果精度优于10厘米，采用刘院士的方法，我成功将精度提升到了3厘米左右，实现了从‘亚分米级’到‘厘米级’的跨越。”1997年，姜卫平参与了“青藏高原的GPS地壳运动监测”项目，他负责核心的数据计算工作，创新了卫星定位精密处理方法，将结果精度从厘米级提升到毫米级。通过处理分析GPS网的数据，该项目研究精准地揭示出“青藏高原每年以5到7毫米的速度在上升”。这不仅为青藏高原隆升提供了重要的大地测量证据，也为地震研究提供了基础的动力学背景。( Q' J E' o+ F+ j3 w9 e8 b
在20世纪90年代中期，利用GPS技术进行大坝变形监测是一个极具前瞻性但也充满争议的课题。当时普遍认为，GPS卫星在2万公里高空，信号到达地面已极其微弱，要监测大坝毫米级的微小变形，在理论上和技术上都被视为几乎不可能。理论的突破最终要经受实践的检验，而这个实践机会来自清江隔河岩水电站大坝监测项目。在刘经南院士的带领下，他们团队接下了这个“硬骨头”，姜卫平作为核心成员，深度参与了系统研发，负责GPS数据处理算法和软件，成功克服了大气延迟、多路径效应等误差源，将GPS的定位精度从常规的米级、分米级，提升到了1毫米，这在当时是国际领先的技术突破。“我们建立了一套全自动、全天候、全天时的GPS变形监测系统，能够实时、连续地监测大坝的位移、沉降等关键参数，一旦出现异常，系统会立即报警。”4 @" ^$ s9 V0 H" O# O) Y/ f( z
1998年，长江流域发生了特大洪水，隔河岩大坝面临着前所未有的考验，清江洪峰与长江洪峰即将在宜昌叠加。如果两峰相遇，荆江大堤将面临决堤的极大风险，为了保全武汉等下游重要城市，当时面临着是否启用荆江分洪区的艰难抉择。隔河岩大坝设计坝高206米，当时水位已蓄至约204米，大坝是否能够承受如此巨大的压力，成为决定性的因素。刘经南院士带领团队建立的GPS监测系统，提供了连续、精准、实时的数据。数据显示，尽管水位极高，但大坝的变形完全在设计允许的安全范围之内，结构稳定，这些数据给了决策者信心，对荆江大堤超蓄调度分洪的科学决策起到了关键性作用。利用隔河岩大坝顶住压力，经过科学调度，拦截清江洪峰，使其与长江洪峰错开，这一决策成功避免了启用荆江分洪区。( W7 y! G& t" l/ \1 |1 j
姜卫平回忆道：“当时避免了启用分洪区可能遭受的200多亿元损失，那一刻，我深切感受到了科研工作者的价值与荣耀。”技术报国不再是一句口号，而是沉甸甸的责任与成就。
, a1 x% e& b3 Q) |技术突破：从“跟跑”到“领跑”
$ `8 ]6 o. d* h, V从上个世纪80年代开始，到2000年开始正式实验，到2020年7月31日北斗卫星导航系统正式服务全球，新时代的北斗精神激励了很多人，在这个过程中，中国也实现了卫星导航定位技术从“跟跑”到“领跑”的突破。+ g, V0 o) |9 S, a4 a" f4 p) _
在1990年代初期，中国在高精度卫星定位数据处理领域完全处于“跟跑”状态。“我们在进行国家A级网等重大项目的计算时，使用的都是国外的科研软件（主要是美国软件），完全受制于人。”刘经南院士团队下定决心，要研发拥有完全自主知识产权的精密数据处理软件。PANDA（Position And Navigation Data Analysis，位置与导航数据分析）应运而生，刘经南院士希望这款软件成为中国卫星导航定位领域的“国之重器”，并最终走向世界，成为国际顶尖的软件。姜卫平回忆说，2011年美国麻省理工学院（MIT）一位知名教授到中国访问，并专程来拜访他。姜卫平特别向其推荐了PANDA软件，该教授在看完软件运行处理和讨论后说：“PANDA软件比我们的GAMIT还好”，并邀请在国际全球卫星导航系统服务（IGS）组织年会上介绍PANDA软件，这是国际同行对中国自主研发软件的高度认可。2012年，在刘经南院士、施闯、姜卫平带领下，武汉大学卫星导航定位技术研究中心成功成为全球卫星导航领域最权威的组织IGS数据中心，随后在2014年成为分析中心。此举表明中国卫星导航定位的研究团队和软件工具已经得到了国际社会的公认，具备了为全球用户提供高精度卫星轨道、钟差等核心产品的资格。2016年，姜卫平被任命为卫星导航定位技术研究中心主任。如今，经过他和同事们一起努力，武汉大学已成为国际上享有盛誉的卫星导航定位研究机构和创新平台。7 R( C% p$ ?+ z3 s+ A
在刘经南院士和李建成院士共同指导下，姜卫平的博士论文核心成果是“构建一个当时世界领先的全球平均海面高模型”。全球平均海面高模型是一个庞大的数据库和数学模型，它不是一个简单的平均数字，而是一个覆盖全球海洋、以网格形式存储的海平面高度参考场，可以把它想象成一幅非常精确的、动态的“全球海洋地形数字地图”。这个模型给出了在排除潮汐、风暴等瞬时影响后，平均海平面相对于一个参考椭球体的高度。同期先进模型分辨率是3.7角分×3.7角分（在赤道处约6.8公里×6.8公里），而姜卫平最终做出来的模型将其提升到了2角分×2角分（约3.7公里×3.7公里），这意味着他的模型能描绘出更精细的海洋地形特征。% `$ e. X/ O3 ?6 H& I
“博士毕业后，对测绘这个学科越来越了解，坚定了全身心深耕专业的思想。我要感谢这个时代，感谢国家，也感谢精心栽培我的老师。”姜卫平感慨地说道。
, o2 n0 W+ N9 @- @GNSS（全球卫星导航系统）测量的“大地高”与工程建设需要的“海拔高”（正常高）之间存在一个差值，这个差值就是“高程异常”。李建成院士所构建的似大地水准面模型，本质上就是一个覆盖全球的、精确的“高程异常”数据库。有了这个模型，就可以将GNSS测得的“大地高”快速、准确地转换成工程所需的“海拔高”。姜卫平将高程确定的精度从分米级、厘米级，一步步提升至毫米级。他回忆2005年算出差值为7毫米时，自己都不敢相信，而李建成院士精益求精，鼓励他“要一毫米一毫米地往前推进，要做到极致”。李院士这种对精度极致的追求，使得中国在该领域达到了国际领先水平，也让姜卫平对待科研工作更加精益求精。9 Q- A( Q1 P) }3 m
建立顾及非线性变化的毫米级坐标框架，不仅是21世纪大地测量学的学科挑战，也是我国坐标框架建设的目标。姜卫平以三个“最”——“最基础、最先进、最前沿”来描述其在大地测量中的重要性。传统的测绘基准，无论是国家A级网还是CGCS2000坐标系，本质上是“静态”的。出于对测绘基准的深刻理解与重构，姜卫平带领团队系统地揭示并精确建模了基准站的“非线性运动”。他进一步解释道，基准站是固定在地球表面的，而地球本身是一个复杂的动态系统。除了公认的、匀速的“线性运动”（如板块每年移动几厘米），还存在一种由于地球物理效应引起的“非线性运动”。这包括环境负载（大气负载、水文负载、非潮汐海洋负载）、热胀冷缩等多种因素，导致地面点产生微小的、非匀速的周期性升降运动，其量级在毫米甚至亚毫米级别。以CGCS2000坐标系为例，它描述的是2000年1月1日的地球物理状态。26年过去了，广州每年向东南移动约3厘米，西藏向东北移动约5厘米，累计位移已超过1米。对于需要毫米级精度的现代工程（如高铁、大桥、地质灾害监测）和科学研究而言，使用陈旧的静态框架会引入无法忽视的误差。$ v: [+ d# a- o; L
“以前我们怕它动，现在怕的是不知道它怎么动。”精确地刻画这种微小的非线性运动这一工作，将坐标框架从“静态”的厘米级精度，推进到了“动态非线性”的毫米级精度，是理论上的重大创新。姜卫平构建了精密环境负载及热膨胀模型，提出了基准站网严密三维噪声建模方法。所建环境负载模型国际领先，得到了国际同行的公认，并被国际地球坐标框架所采用和评价，为高精度应用提供了根本保障，使中国的卫星定位技术基础理论走在世界最前沿。1 o7 z* z. Q8 A' S, k* U) N+ J
北斗系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统。姜卫平深度参与北斗从“跟跑到并跑再到领跑”的全过程，以自主创新破解北斗系统高精度定位难题，推进了北斗地基增强系统建设和应用。姜卫平带领团队通过建立距离替代相位观测值的模型，革新了卫星定位基准站网的精密数据处理方法；建立卫星信号噪声、系统间偏差估计等模型，提出北斗与测量机器人、惯导、视觉等融合方法，破解了工程复杂环境下的高精度实时定位难题；创新变形时间序列非线性分析与智能预测理论，显著提升变形序列的预测精度。目前，姜卫平团队已经能够实现复杂环境下局部的北斗1毫米级精度定位，并构建了自主创新的北斗高精度实时融合技术体系，为桥梁、大坝、高铁等重大工程的安全监测提供了新模式。这些国际领先的技术不仅应用于小湾电站、南水北调等重大工程，在自然资源、救灾减灾等领域也得到了广泛运用，推动北斗技术向多场景融合应用延伸，拓展了我国卫星导航技术的应用维度和产业价值。
1 G9 p# z7 ]* f8 W# G/ h一直以来，姜卫平长期致力于卫星大地测量学理论与应用研究，精耕高精度卫星导航定位、卫星测高、卫星重力等领域，主持国家重点研发计划、863计划等科研和工程项目80余项，获国家科学技术进步二等奖4项，省部级科技进步特等奖3项、一等奖11项。“1993年开始计算数据，30多年的时间，我在通过计算数据精化模型，创新精密数据处理理论与方法。我很享受这种将精度一毫米一毫米地推进，将理论一层一层地深化的过程。”姜卫平总结道。5 }- G" W0 |/ f4 o! V: n8 m
教学育人：传承与创新
" t4 r9 w2 g) \" {5 x深受刘经南、李建成两位老师的影响，姜卫平在培养学生上，形成了自己独特而深刻的理念，他既传承了导师们的激情与严谨，更在传承中强调创新与因材施教。
: a8 z. R" A9 F& P p. X, z8 A* J姜卫平对学生强调八个字：目标、勤奋、思考、规划。他认为，大学教育，尤其是研究生教育，首要任务是“因材施教”。他会帮助学生分析其性格、兴趣和潜力，引导他们明确未来是适合做学问、从政、从商还是从事一份安稳的职业。“只要目标明确，哪个方向都可以。”一旦目标确定，师生再共同规划实现路径，并依靠勤奋和思考努力前行。他提出了一个鲜明的观点：“三流的学生学知识，二流的学生学能力，一流的学生学理念。反过来讲，一流的老师教理念，而不是教知识。”在信息爆炸、AI崛起的今天，知识本身会过时、会被遗忘，甚至容易被机器替代。能力，如学*、沟通、领导能力，则更为持久。而比能力更核心的，是理念。& o2 c) ~+ n8 ]
姜卫平常以“水”作喻：上善若水：做人格局要大，要有包容性；滴水穿石：做事要勤奋，有恒心，能坚持；水到渠成：不要急功近利，脚踏实地，自然会有成果。他认为，老师最重要的不是手把手教学生如何算一个具体数据，而是传递这种做事做人的根本理念。
+ j' o7 u4 k2 j, M/ A8 u0 M8 r; V姜卫平经常与学生探讨“快乐与责任”的关系。他认为，快乐对人来说是非常重要的，而获得快乐的途径是做自己喜欢做的事情。要做自己喜欢的事，则需要有能力；而能力的获得，离不开勤奋。而且，在他看来，快乐不能是孤立的，它必须与“责任”相伴。“你是中国人，你就要热爱中国；你是学校的职工，你就要热爱学校；你是父亲，你就要热爱子女”——这种对国家、社会、家庭的责任感，是快乐的前提和边界，不能为了自己的快乐去损害他人和集体的利益。5 n3 `9 p, L! n0 k! W$ I
基于此，姜卫平对“优秀”的定义也有独特见解。世俗意义上的有权有钱固然是成功，但一个人如果能有一份安稳工作且被周边同事认可，同时自己过得开心，承担了应尽的责任，那他同样是一个优秀的人。这种多元、包容的成功观，给予学生巨大的精神慰藉和成长空间。2020年12月，姜卫平获评武汉大学“我心目中的好导师”称号，也是来自学生的一致认可。4 S! J! C, g7 L' e
随着院士头衔的获得，跟随而来的是更多的责任和义务。尽管如今社会活动、行政事务增多，但姜卫平始终不忘自己的“初心”——“我喜欢坐在这里算数据”。以前每天工作14小时可能全部用于科研，现在则可能需要将时间分配给科研、行政和产业推广，在时间分配上，他努力平衡。但他坚持一条原则：“无论多忙都要坚持第一线。”因为一旦脱离科研一线，作为科学家的话语权和对学科前沿的把握就会减弱。& r7 j7 F% o1 H8 }3 D
当被问及如何能三十年如一日地面对枯燥的数据时，他引用了王国维的人生三境界，并将其融入自己的科研生命：“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”——定下目标，不畏艰难；“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”——勤奋坚持，虽苦犹甜；“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”——历经艰辛，终得顿悟，收获成功的喜悦。这种在理想与现实、个人兴趣与国家需求之间的平衡与担当，也体现了姜卫平作为科研工作者的格局与情怀。! e# F* m# O+ v1 S, A" @
结 语 4 L5 s/ R: B) A' A& C' {5 q
“地球是宇宙的一个尘埃，人是地球中的一个尘埃，人类可以说很渺小，但也很伟大……因此做人也不要觉得自己很厉害，没有什么，你就是一个尘埃，但一定要有追求。”姜卫平有着深邃的宇宙观和人生观，这种对自身渺小的清醒认识，与致力于征服科学难题的远大抱负，共同构成了他谦逊而坚韧的人格底色。
- T! [8 ?2 B/ O% h/ F0 Z从雪峰山走出来的朴素愿望生根发芽，迈步到如今的壮阔旅程，姜卫平用自己的经历诠释了“自信、自立、自强”的深刻内涵，他依然在计算着数据，构建着模型，创新着理论，传承着理念，用一个个毫米级的进步，描绘着中国测绘事业更加精准、更加宏伟的未来蓝图。他的故事，不仅是一位科学家的成长史，更是一段中国科技事业自力更生、奋发图强、最终实现超越的缩影。
/ ]- P9 a1 @' z9 i寄语中国测绘学会：
$ T* W# }: |; `0 m8 k6 K6 v非常感谢中国测绘学会，中国测绘学会授予过我全国首届十大创新测绘科技创新人物，对我非常支持。中国测绘学会是我们测绘人成长的一个平台，对推动测绘地理信息科学发展起到了很重要的作用，所以我也很支持中国测绘学会，希望以后能为中国测绘学会的发展做更多的工作和贡献。 |
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