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光學名人
薛永祺

薛永祺(1937.1-)紅外和遙感技術專家,江蘇蘇州張家港人,中國科學院上海技術物理研究所研究員。從事多光譜和成像光譜技術研究,為中國建立機載實用遙感系統提供了多種先進的遙感手段。先后研制成功多光譜掃描儀、成像光譜儀、超光譜成像儀。在航空遙感器應用于水文、地質、考古、環境污染監測等方面取得顯著效果。開拓三維成像遙感新技術,提出將掃描光譜成像和激光掃描測距一體化,實現無地面控制點快速生成數字地面高程模型和地學編碼圖像,特別適用于灘涂、沙漠、草原、島嶼等交通困難地域。1999年當選為中國科學院院士。

簡介

薛永祺,紅外和遙感技術專家,中國科學院院士。1937年1月生于江蘇張家港市樂余鎮,1959年華東師范大學畢業分配到中國科學院上海電子學研究所,1961年上海電子所撤銷,1962年初到上海技術物理研究所工作至今。曾任研究室副主任、主任、學術委員會副主任;現任研究員、總工程師博士生導師。兼任寧波大學信息科學和工程學院院長、華東師范大學成像信息聯合實驗室主任、中國空間科學學會遙感專業委員會主任等職。薛永祺在中科院上海技術物理研究所一直從事光譜和成像光譜技術研究,期間曾赴國外進行合作研究,為我國建立機載實用遙感系統提供了多種先進的遙感手段,并推動了我國遙感技術的應用。先后研制成功多光譜掃描儀、成像光譜儀、超光譜成像儀,在航空遙感器應用于水文、地質、考古、環境污染等方面取得了顯著的成果,開拓了三維成像遙感新技術,提出將掃描光譜成像和激光掃描測距一體化。薛永祺曾多次獲國家科技進步二、三等獎,中科院進步特、一、二等獎,他發明的機載成像光譜儀曾獲國家發明專利。

工作初期,薛永祺在導師匡定波先生的主持和組織下,從事電子對抗需求的被動紅外探測系統的研究,成功研制空對空紅外測向裝置,小批量提供空軍戰斗機使用,該裝置獲1964年國家計委、經委和科委聯合頒發的全國工業新產品二等獎。1971年中國大興安嶺林區發生了較嚴重的森林大火,全國計劃工作會議將“森林防火滅火的研究”列為第18項國家重點科研項目。在黑龍江森林保護研究所的組織下,薛永祺根據林火(600℃以上)和森林背景(常溫)的輻光譜的不同,主持研制了雙波段(3~5微米和8~14微米)紅外掃描相機,在3千米高空可以透過煙霧探測0.1平方米的火情。從此,他邁上了中國航空遙感技術的發展道路,為建立機載遙感系統作出了突出貢獻

研究內容

薛永祺致力于多光譜遙感技術的發展。通過實驗室和野外光譜測量,黏土類礦物在短波紅外(1~3微米),硅酸鹽類礦物在熱紅外(8~14微米)均有明顯的光譜特征。由他負責研制的熱紅外6波段掃描儀,在1978年云南騰沖地區航空遙感試驗中獲取了地質局51盆地鈾礦的多光譜圖像,顯示的地下熱水流經鉆孔驗證在157米深度,水溫達75℃,涌水量1700噸/晝夜,并為熱液成礦機理和構造控礦模式的研究提供了修正資料。該項研究技術進展還得到了美國GER公司的關注,達成了上海技術物理所與GER公司發展短波紅外多光譜技術進行地質遙感的合作研究。 薛永祺曾先后成功研制紅外掃描儀多光譜掃描儀、成像光譜儀、高光譜成像儀等光電遙感器,為我國建立機載實用遙感系統提供了多種先進的遙感手段,并推動了中國遙感技術的應用。他開拓了三維成像遙感新技術,將掃描光譜成像和激光掃描測距一體化,實現無地面控制點快速生成數字地面高程模型和地學編碼圖像,對于灘涂、沙漠、島嶼等交通困難地區,這是一種“實時”、“高效”的新型遙感系統。

研究成果

由上海技術物理所完成的“紅外細分光譜掃描儀”于1985年在美國內華達州進行了遙感探礦試驗,獲得的圖像數據經分析處理后可區分絹云母和高嶺石礦帶,取得預期的研究目標。薛永祺領導的研究室和課題組在國家五年計劃“六五”至“九五”期間的遙感技術攻關項目中,先后承擔了“航空多光譜掃描儀”研制、高空機載遙感實用系統中的“多光譜掃描儀”、“紅外細分光譜掃描 儀”、“成像光譜儀”和“航空遙感磁帶數據預處理系統”以及國家“863”計劃信息獲取與處理主題的“九五”重點項目“實用性模塊化成像光譜儀”、“超光譜成像儀”和“三維成像儀”等。使中國的機載光電遙感器的光譜范圍從紫外、可見光、近紅外至熱紅外,從多波段向高光譜成像儀發展,形成了實用化的機載遙感系統,在國際遙感合作和商業應用中取得了顯著的社會和經濟效益。薛永祺在主持遙感技術發展的同時,積極推進研究成果的商品化和開拓應用。1987年,國家海洋局在聯合國UNDP的援助下,建立業務化的海洋油污染航空遙感執法監測系統。由國際海事組織(IMO)和海洋局組織國內外技術競爭,他負責的課題組取得了紅外/紫外掃描儀的合同訂單,也開創了與瑞典空間公司(SSC)和丹麥TERMA公司合作組建成套航空遙感系統的先例。隨后,2003年繼續獲得海洋局的海監飛機“機載多信道掃描儀”的定購。薛永祺在中國遙感界有良好的合作伙伴,他們聯合進行了廣泛的國際遙感合作研究,使中國的航空遙感在國際上占有一席之地。1988年至2002年,前后四次在中日雙方地區進行了“塔里木盆地油氣勘察遙感合作研究”、“濕地遙感”、“高光譜精細農業遙感“合作研究。

1990年,在前蘇聯庫爾斯克和科爾恰托夫核電站地區的生態遙感試驗;1991年,應澳大利亞航測與制圖公司(AIRRESEARCHMAPPINGPTYLTD)邀請,中科院遙感飛機安裝71波段成像光譜儀在北領地和西澳省進行了港口、海灣、礦區和城市環境等領域的遙感合作研究;1994年和1996年,意大利AGIP和美國TAXCO石油公司租用機載成像光譜儀在中國塔里木盆地石油開發投標區獲取了3.5萬平方公里的遙感數據,用于前期地學研究;2002年應馬來西亞國家遙感中心的邀請,超光譜成像儀在馬來西亞獲取了熱帶雨林地區的高光譜圖像數據。這些都顯示了中國自主開發的遙感器的國際先進水平。

人物論文

王躍明陳建新劉銀年薛永祺基于PC機的遙感圖像高速存儲技術《計算機工程》16期

2 李慶利薛永祺施鵬飛北斗/DR組合導航融合算法及其在物流中的應用《小型微型計算機系統》12期

3 李慶利薛永祺施鵬飛無陀螺DR及其與北斗組合導航的融合算法《計算機工程》04期

個人榮譽

薛永祺學風正派、治學嚴謹,富有創造性,已獲得國家科技進步二等獎3項、三等獎2項,中科院自然科學一等獎1項,中科院科技進步特等獎1項、一等獎3項、二等獎4項,上海市科技進步一等獎2項,獲得發明專利2項。1999年獲評中國科學院院士。2004年獲“何梁何利基金科學與技術進步獎”。

2015年11月,2015年上海科普教育創新獎薛永祺院士的“光電遙感技術的科學宣傳與普及應用”項目共同獲得本年度“科普杰出人物獎”。

人物評價

薛永祺院士是一個不喜歡張揚的人,眾多媒體想采訪他,都被他拒絕了。但是,濃烈的家鄉情懷讓他無法回絕家鄉電臺的采訪,談起家鄉常熟,他有太深的感情,太多的驕傲,他曾說:“大家都知道王淦昌是常熟人,是我們國家的原子核物理最著名的專家。我覺得常熟人為國家是作了各方面貢獻的。我覺得在常熟地區出生很光榮、自豪。”薛永祺研究遙感,遙感的本質是用很多眼睛來看世界,而且形成成像系統,是人的感官的延伸。“百聞不如一見”,薛院士說自己做的就是“一見”的工作。他強調:“紅外線用肉眼是看不見的,開始是軍事上用的比較多,用于探測目標。我們在座的每個人實際上都在輻射紅外線,你有熱量就有紅外線,這個紅外線眼睛是看不見的,但是你要想辦法讓儀器看見。”

上世紀60年代外國飛機上的遙感儀器被我國繳獲后,薛永祺和導師匡定波開始反復研究,分析在飛機上看地球的成像系統,這成為了上海技術物理研究所的科研方向。薛永祺堅持不懈地把這項研究繼承下來,使得中國在這方面的研究接近了國際先進水平。談到自己的科研,薛永祺院士總是抑制不住自己的興奮驕傲:“大興安嶺失火以后,來了一場雨,把撲滅了。沒有火了,眼睛就看不見了。我們一飛一測試,結果底片沖下來,發現還有600米長的一條線,就是火帶,沒有燒出來,蒙在下面。后來就派人去查,證實我們這個結果是對的。這個工作后來我們作為一個典型,就是遙感監測森林火場、火情。”


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