近日，第39屆IEEE國(guó)際地球科學(xué)與遙感大會(huì)公布了2019年度青年成就獎(jiǎng)（以下簡(jiǎn)稱青年成就獎(jiǎng)）的獲獎(jiǎng)名單。該獎(jiǎng)項(xiàng)全球每年只有1位獲獎(jiǎng)?wù)?，今年獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的是來(lái)自國(guó)防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院副研究員陳思偉。

對(duì)于獲獎(jiǎng)，34歲的陳思偉顯得很平靜，也不愿多談，但一提到專業(yè)，他便打開了話匣子。

“當(dāng)洪澇、地震等災(zāi)害襲來(lái)，如何快速準(zhǔn)確判斷受災(zāi)區(qū)域全貌，為災(zāi)后救援輔助決策提供精準(zhǔn)信息？戰(zhàn)爭(zhēng)逼近，如何準(zhǔn)確偵察敵軍戰(zhàn)場(chǎng)部署，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊？”一見面，陳思偉便給科技日?qǐng)?bào)記者拋出了兩個(gè)問(wèn)題。

解決這些難題，極化雷達(dá)目標(biāo)精細(xì)化成像與處理技術(shù)就能幫上忙，而這正是陳思偉的研究領(lǐng)域。

“極化雷達(dá)是一種通過(guò)收發(fā)一組極化狀態(tài)正交的電磁波，進(jìn)而獲取目標(biāo)全極化信息的雷達(dá)系統(tǒng)。”陳思偉解釋道，“比如，在減災(zāi)防災(zāi)領(lǐng)域，傳統(tǒng)方法通常只能提供建筑物完全倒損、部分倒損等粗略信息。而利用極化雷達(dá)目標(biāo)精細(xì)化成像與處理技術(shù)，就能進(jìn)一步估計(jì)出有關(guān)建筑物倒損率等精細(xì)化信息，為實(shí)施救援提供更多科學(xué)依據(jù)?！?/p>

沿著前輩的足跡開展研究

上世紀(jì)40年代初，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家就已啟動(dòng)雷達(dá)極化理論技術(shù)的研究工作。為了突破西方國(guó)家對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，上世紀(jì)80年代末，國(guó)防科技大學(xué)教授莊釗文帶領(lǐng)著他的學(xué)生王雪松、肖順平等人走上了雷達(dá)極化信息獲取與處理基礎(chǔ)理論研究的探索之路。

2003年，陳思偉考入國(guó)防科技大學(xué)，并以優(yōu)異的成績(jī)被保送讀研。但讀研后，他卻一度對(duì)未來(lái)研究方向感到十分迷茫?！爱?dāng)時(shí)，雷達(dá)極化技術(shù)發(fā)展還處于起步階段，投入實(shí)際應(yīng)用還有一定困難，所以我不確定自己的研究是否能產(chǎn)生價(jià)值。”他回憶道。

一次偶然的機(jī)會(huì)，陳思偉與時(shí)任國(guó)防科技大學(xué)研究生院培養(yǎng)處處長(zhǎng)王雪松教授進(jìn)行了一次面談。“當(dāng)時(shí)，王老師對(duì)我說(shuō)了很多，他鼓勵(lì)我堅(jiān)定科研方向，將探索性基礎(chǔ)理論研究與服務(wù)于國(guó)家重大需求的應(yīng)用研究相結(jié)合。”他說(shuō)。

在王雪松的勉勵(lì)下，陳思偉經(jīng)過(guò)慎重考慮，決定投身當(dāng)時(shí)尚未完全實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的極化雷達(dá)成像與應(yīng)用研究領(lǐng)域，這一干就是12年。

親歷地震使其拓展研究領(lǐng)域

2009年，在國(guó)家留學(xué)基金委資助下，學(xué)校選派陳思偉前往日本攻讀博士學(xué)位。2011年，日本發(fā)生了9級(jí)大地震并引發(fā)大海嘯。當(dāng)時(shí)離震中不到兩百公里的陳思偉，第一次感受到了地震的恐怖。

他當(dāng)下立即決定，將極化雷達(dá)成像的應(yīng)用研究拓展至減災(zāi)防災(zāi)領(lǐng)域。隨后，他開始深入研究極化雷達(dá)成像人造目標(biāo)精細(xì)化散射建模、解譯與應(yīng)用問(wèn)題，并提出了極化旋轉(zhuǎn)域解譯理論方法。

隨后，這些成果在我國(guó)建筑物災(zāi)害評(píng)估工作中得到應(yīng)用，他也因此多次受邀在大型國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告，獲得了許多國(guó)際知名專家的認(rèn)可。這也成為他被多名國(guó)際知名教授提名青年成就獎(jiǎng)的重要原因。

讓低質(zhì)量數(shù)據(jù)“變廢為寶”

極化雷達(dá)目標(biāo)精細(xì)化成像與處理的“威力”，通常只有在高質(zhì)量數(shù)據(jù)的條件下，才能被較好地展現(xiàn)出來(lái)。但在某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的極化雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量卻并不十分理想。

此事也一度讓從日本歸國(guó)后的陳思偉十分苦惱。“用同樣的方法，從高質(zhì)量的數(shù)據(jù)中可以更好、更準(zhǔn)確地提取信息，但在低質(zhì)量的數(shù)據(jù)條件下卻難以實(shí)現(xiàn)?！彼f(shuō)。

針對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳的問(wèn)題，陳思偉帶隊(duì)研發(fā)出一套適應(yīng)特定條件的處理方法，用先進(jìn)信息處理技術(shù)手段，讓低質(zhì)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”，盡最大可能挖掘其價(jià)值。

近幾年，在王雪松的帶領(lǐng)下，陳思偉和團(tuán)隊(duì)成員面向國(guó)家需求，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期攻關(guān)，構(gòu)建出能精細(xì)描述人造目標(biāo)的物理模型，同時(shí)建立了一套極化目標(biāo)分解框架，能準(zhǔn)確提取人造目標(biāo)的典型幾何結(jié)構(gòu)特征，使極化雷達(dá)數(shù)據(jù)利用率大幅提升。

該成果作為封面論文發(fā)表在本領(lǐng)域頂級(jí)期刊，這也是該刊創(chuàng)刊34年來(lái)在雷達(dá)遙感領(lǐng)域我國(guó)科研人員發(fā)表的首篇封面論文。

“目前，我們正在對(duì)極化雷達(dá)智能信息處理技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究。作為一名科研人員，國(guó)家的需求就是我們攻關(guān)的方向，希望我們所做的研究，能為國(guó)家貢獻(xiàn)一份力量?！辈稍L結(jié)束時(shí)，陳思偉如是說(shuō)。張 強(qiáng)
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