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【转载】图组 "布鞋"院士李小文:到底是研究啥的?  

2015-02-08 04:07:11|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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解密"布鞋"院士李小文:到底是研究啥的?

 
 2014年4月21日,网上一张照片走红,一位其貌不扬的老人坐在中国科学院大学的讲台前,低头念着发言稿。这位蓄着胡子、一身黑衣、黑布鞋、没穿袜子的老人不是来做脱贫报告的,他叫李小文,是中科院院士。因其衣着朴素作报告,被网友称为"布鞋院士"。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
 对于李小文院士来说,人们关注的是他身上的侠气,一身朴素的装扮,谦虚谨慎的治学态度以及对学生无微不至的关怀,至于他在学术上作出的贡献,大多数人则知之甚少。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
2015年1月10日,李小文院士逝世,在缅怀院士的同时,在这里简单介绍下李小文院士在遥感基础理论研究中所做的贡献以及他所创立的Li-Strahler几何光学学派。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 说起李小文院士,就不得不提遥感,其实遥感原理很简单,从字面上可以理解为"遥远的感知",即利用探测器探知目标物体对电磁波的反射、吸收特性来研究对象。李小文院士的主要研究领域在定量遥感方面。 
图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客 
 
 定量遥感,从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究,区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。比如以前给你一幅遥感影像,你只能靠肉眼根据个人经验识别影响上的地物类型,现在可以根据接收到的电磁波信号进行分析处理自动判读识别。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
在整个遥感领域尤其是定量遥感领域,尺度问题是遥感的根本问题,如何处理像元尺度上的遥感数据对最终的数据质量有着根本性的影响。每个像元就如同人体的细胞,如果微观上的细胞健康出了问题,宏观上的人就不可能置身度外了。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
像元是传感器对地面景物进行扫描采样的最小单元,虽然是最小单元,但李小文认识到,在在低空间分辨率图像中,一个像元通常包括多种地物,不同的自然地物有不同的波谱、角度等特征,也就是说它们反射回来的遥感数据应该是各不相同的。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
 但由于像元是最小的记录单位,因此记录下来的只有单一的波谱、角度等特征,这是一个混杂的数据(混合像元),如何从混杂的数据中解译出来不同的地物,一直是一个困扰科学家的难题。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客

以植被的遥感数据为例,以前,人们引进混合像元模型来进行求解,在这个模型里面,植被的反射率是已知的。所谓模型求解就像解方程一样,在这个方程里面,植被的反射率是一个已知常数。对此,李小文院士提出来不一样的看法。 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客

 
众所周知,植物并不像建筑物、山脉一样,植被的反射率是由叶片、下层的土壤等因素共同组成的,比如光线可以穿过植物叶隙到达地面,在经过各种散射后从植物冠层逸出被接收。这形成了一个特有的冠层反射模型。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 
 冠层反射率模型分为两类,其中之一就是李小文院士创立的几何光学模型,主要用来处理几何特征明显的植被,如林地、树木、灌木、草地等。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 以森林为例,李小文院士的几何光学模型将像元反射率分为四部分:光直接照射的树冠、树冠阴影面、直接照射的地面、阴影遮蔽的地面。将这四部分的遥感数据进行相关处理来得出所需的结果。 
图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客 
 
 在实际应用中,树木之间比较密集时,阴影会发生重叠,为此,李小文院士引入了概率统计的方法来解决浓密森林的平均投影面积问题。简单来说,几何光学模型的优势是解释阴影、表面反射,简单、直截了当,在简化工作量的同时提升了效率和质量,在这方面李小文院士功不可没。
 图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
 2015年1月16日,李小文遗体告别仪在八宝山殡仪馆东礼堂举行。扫地僧、布鞋院士、令狐冲……这些外界加在他头上的光环永远不会盖住他在学术研究做出的贡献。
图组 布鞋院士李小文:到底是研究啥的? - 晓朝 - 晓朝的博客
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