北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院
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当前位置: 首页» 新闻快讯 感动师大丨我为“雪龙”画航线——赵天成 发布时间:Mon Jan 12 16:11:00 CST 2015




赵天成,全球变化与地球系统科学研究院2012级博士研究生,专业方向为极地遥感研究。




赵天成和“雪龙”号



协助绘制‘雪龙’号脱困路线





利用卫星遥感数据,绘制“雪龙”号驶离中山站最佳路线图
     

      2014年3月2日,一封来自中国第30次南极考察队的感谢信,送至北师大全球变化与地球系统科学研究院程晓教授的手中,信中感谢学校各位领导以及程晓等教授在考察队暨“雪龙”船穿越密集厚冰区期间给予的支持,和一直以来对“雪龙”号航行的大力帮助与付出。
      笔者去采访程晓教授时,他指着身边一位略带腼腆的学生说,“不要只报道我们,赵天成也做了很多工作,他也是这次导航成功的功臣。”

最新冰图,帮助“雪龙”脱困
      2013年11月底,执行中国第30次南极科考任务的“雪龙”号进入南极海域,程晓教授组建起海冰导航小组,为“雪龙”号导航。赵天成作为小组一员,在程晓和惠凤鸣老师的带领下开始海冰导航工作。
      11月30日至12月4日,“雪龙”号在中山站外浮冰区遭遇浮冰迷宫。导航小组收到“雪龙”号求助,连夜绘制路线图,为“雪龙”号规划航线,之后又对标出的航迹点进行加密,制作更详细的路线发送至“雪龙”号,帮助“雪龙”号顺利到达中山站。赵天成平时对绘图软件的钻研此刻派上了用场,二十分钟左右,他就能绘制出一副精准的冰图。
      12月18日至12月20日,“雪龙”号离开中山站,海冰依然严重。赵天成与组内同学一起开发了从有云影响的图像上提取有效信息的新方法,利用处理过的图像提取海冰信息。在惠凤鸣老师的指导下,为“雪龙”号规划了离开中山站的航线。
      2014年1月2日,“雪龙”号完成对俄罗斯“绍卡利斯基院士”号乘客的救援后被困,险情牵动了全国人民的心。根据国家领导人和学校领导的指示,程晓、惠凤鸣与赵天成组成了应急小组,展开对“雪龙”号的救援。
      重任落在肩上,赵天成白天奔波于学校、民政部、海洋局等多个单位,搜集最新遥感数据;夜里守在电脑前监测冰情、绘制冰图。惠凤鸣老师最清楚他那段时间的辛苦:“常常到了凌晨一两点才蒙胧睡去,六点不到,一激灵就醒了,立刻跑到电脑前去查看‘雪龙’号的最新情况。”
      争分夺秒的几天里,赵天成和程晓、惠凤鸣两位老师一起,不断收集国内外所有可用卫星资料,进行快速处理和分析,第一时间提供给“雪龙”号和国内应急指挥小组做决策参考。
      监控雪龙号的状态,不断更新最新的遥感图像,赵天成的脑子里只有冰情、图像、航行路线……从2013年12月24日俄罗斯船被困前,到2014年1月6日“雪龙”号脱困前夕,赵天成共制作来自不同卫星、反映不同时相海冰情况的遥感冰图30余份,为“雪龙”号脱困提供了强有力的数据支持。
      1月7日,“雪龙”号突围关键窗口期。赵天成在国家减灾中心拿到最新数据,绘制出最新冰图并传送给在国家海洋局“雪龙”脱困应急会商会现场的程晓教授,为“雪龙”号准确地指出了脱困线路,并且,在“雪龙”号冲破冰层、看见清水后的第一时间帮助“雪龙”号确认脱离了冰困。
      赵天成长长地舒了一口气,疲惫像不可遏制的潮水涌上来,他痛痛快快地睡了一觉,醒来时看到南极科考队给学校发来的感谢信,心里有一种难以言表的满足感。

独立导航,完成环南极航行
      “雪龙”号脱困后继续环南极的航行,因为之前的出色表现,赵天成开始独立承担为“雪龙”号导航的工作。
      进入罗斯海域的时候,时刻关注冰情的赵天成敏锐地发现,海冰分布情况与去年同期有较大差异。
      “前期海冰融化区较去年整体偏东,种种迹象表明雪龙号进入时,可能会比去年绕行更远的距离。由于救援工作耽误了时间,在这段时间内海冰大量融化,反而使得雪龙号能够顺利进入海湾。在‘雪龙’号到达冰区时,冰区整体已经基本融化,只在最北侧有一条海冰带,因此我必须在海冰带内找到最薄弱的点作为切入点,引导‘雪龙’号穿过冰区。”
      他找到了!1月10日引导“雪龙”号顺利穿过罗斯海冰区,到达维多利亚地新建站区域。
      “去年离开罗斯海后是向西返航,今年由于是第一次环南极航行,因此会向东离开罗斯海。按照最开始拟定的航线,‘雪龙’号会直接穿过海冰最严重的区域。”赵天成指着海冰图讲解着当时的情况,原先的航线不能走了,他即时对航线进行了修订,1月17日为“雪龙”船绘制离开罗斯海的航路,使得“雪龙”号绕开了冰区,在离开罗斯海的过程中几乎没有海冰的阻拦。
      春节期间,“雪龙”号在南极半岛及长城站附近考察,赵天成也不闲着,每天制作海冰图,密切注意“雪龙”号的动态。
      2月25日,“雪龙”号到达普里兹湾外围,此时普里兹湾冰情十分严重,且天气状况复杂。办法得比问题多,赵天成执著的是最佳的解决办法———他与组内老师合作,改进了从有云图像中提取海冰信息的方法,为“雪龙”号提供了准确的冰图。他还根据最新的海冰情况,为“雪龙”号再次进入中山站规划了一条航线,这条航线是根据近实时的海冰情况设计的,与往年进入中山站的航线都不相同。帮助“雪龙”号避开冰情严重的区域,顺利抵达中山站。
      2月28日晚,“雪龙”号开始撤离中山站,赵天成依然走在“雪龙”号的前面,结合近几日的遥感图像和“雪龙”号上的要求,为“雪龙”号规划了离开普里兹湾的航线。沿着此航线,“雪龙”号非常轻松地穿越了普里兹湾冰区,全程保持高速航行。
      “雪龙”号离开普里兹湾,标志着我国首次环南极航行的圆满成功,也意味着北京师范大学“雪龙”号冰区航行保障任务顺利完成。中国第30次南极考察队再次给北师大发来感谢信。导师程晓开心地拍着赵天成:“是个靠谱的孩子,能独当一面了!”

出征北极,挑战无人机考察
      赵天成的靠谱,不是一天两天的了。本科毕业后,成绩优异的他被保送到北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院直接攻读博士学位。他在一年内基本完成了培养计划要求两年完成的课程学习,且成绩优良,获得学校二等奖学金,并在极地遥感与全球变化领域参加了大量研究工作。
      “这孩子热爱极地研究,在本科阶段就发了四篇论文。交给他的科研任务总能很好地完成,还不耽误学习。他两年能做到的事情,有些学生读了五年了也未必能做到。关键是爱动脑子,喜欢创新,工作中会不断寻找更好的方法。”导师程晓的赞赏之情溢于言表。
       2013年,赵天成参与完成国家财政部极地专项“2013年度南极地区环境考察专题”。该项目要求绘制南极维多利亚地和格雷厄姆地两地的遥感地形图,并进行地貌解译。在此之前,这两处地区中国科考队从未到达过,地貌解译难度很大。
      他作为课题主要执行者,耗时4个月,不仅出色完成了制图、解译任务,而且还在项目要求之外,编制出了中山站的高分影像图,获得了项目验收专家的高度评价。
      “2013年极地年会上,我们发布了他这个影像图,参加会议的国内外极地研究人员都争着排队领取。”惠凤鸣还记得当时的情景。
      同年11月,在第30次南极科考队出发时,这些影像图又被送上“雪龙”号,为此次南极科考保驾护航。
      有同学羡慕他的高效率,学习、科研都没落下,还显得很轻松。赵天成又露出标志性的腼腆笑容:“合理利用时间,学习和工作是可以互相促进的。相关的工具软件,早些接触,工作中就会更顺手些。”
      2014年8月,赵天成将作为正式队员,携带我国最新研制的无人机航测设备参加北极黄河站的科学考察,实现我国对黄河站所在的新奥尔松地区的首次无人机考察。
      他很期待北极之旅,使用无人机是国际强国开展大规模科学考察的重要手段。在此之前,黄河站所在的新奥尔松地区有多个国家进行过无人机的实验。
      “美国考察队早在2009年前后就开始以新奥尔松为基地,开展了对包括斯瓦尔巴德群岛在内的大片北极地区的无人机考察。除此之外,美国科学家还使用军方的全球鹰无人机,以美国本土为基地,对包括阿拉斯加、格陵兰岛和北冰洋的北极区域进行了多次航飞考察。2013年夏天,进驻新奥尔松的英国科学家也使用一架微型无人机,对附近的M冰川进行了航飞考察,获取了M冰川的高清影像。”对于欧美国家的无人航飞考察的区域、设备、目的,赵天成如数家珍,显然是下了功夫研究的。
      由于此前没有过操作无人机的经验,从2013年11月起,赵天成就在专业机构进行无人机操作和维护的训练。问他练得怎么样了,他又腼腆地笑着说:“我觉得还不太难,应该可以掌握。”停顿了一下,想了想,又补充了一句,“应该可以圆满完成任务!”
 本文来源:北京师范大学校报2014年4月1日二版




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