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光学名人
薛永祺

薛永祺(1937.1-)红外和遥感技术专家,江苏苏州张家港人,中国科学院上海技术物理研究所研究员。从事多光谱和成像光谱技术研究,为中国建立机载实用遥感系统提供了多种先进的遥感手段。先后研制成功多光谱扫描仪、成像光谱仪、超光谱成像仪。在航空遥感器应用于水文、地质、考古、环境污染监测等方面取得显著效果。开拓三维成像遥感新技术,提出将扫描光谱成像和激光扫描测距一体化,实现无地面控制点快速生成数字地面高程模型和地学编码图像,特别适用于滩涂、沙漠、草原、岛屿等交通困难地域。1999年当选为中国科学院院士。

简介

薛永祺,红外和遥感技术专家,中国科学院院士。1937年1月生于江苏张家港市乐余镇,1959年华东师范大学毕业分配到中国科学院上海电子学研究所,1961年上海电子所撤销,1962年初到上海技术物理研究所工作至今。曾任研究室副主任、主任、学术委员会副主任;现任研究员、总工程师博士生导师。兼任宁波大学信息科学和工程学院院长、华东师范大学成像信息联合实验室主任、中国空间科学学会遥感专业委员会主任等职。薛永祺在中科院上海技术物理研究所一直从事光谱和成像光谱技术研究,期间曾赴国外进行合作研究,为我国建立机载实用遥感系统提供了多种先进的遥感手段,并推动了我国遥感技术的应用。先后研制成功多光谱扫描仪、成像光谱仪、超光谱成像仪,在航空遥感器应用于水文、地质、考古、环境污染等方面取得了显著的成果,开拓了三维成像遥感新技术,提出将扫描光谱成像和激光扫描测距一体化。薛永祺曾多次获国家科技进步二、三等奖,中科院进步特、一、二等奖,他发明的机载成像光谱仪曾获国家发明专利。

工作初期,薛永祺在导师匡定波先生的主持和组织下,从事电子对抗需求的被动红外探测系统的研究,成功研制空对空红外测向装置,小批量提供空军战斗机使用,该装置获1964年国家计委、经委和科委联合颁发的全国工业新产品二等奖。1971年中国大兴安岭林区发生了较严重的森林大火,全国计划工作会议将“森林防火灭火的研究”列为第18项国家重点科研项目。在黑龙江森林保护研究所的组织下,薛永祺根据林火(600℃以上)和森林背景(常温)的辐光谱的不同,主持研制了双波段(3~5微米和8~14微米)红外扫描相机,在3千米高空可以透过烟雾探测0.1平方米的火情。从此,他迈上了中国航空遥感技术的发展道路,为建立机载遥感系统作出了突出贡献

研究内容

薛永祺致力于多光谱遥感技术的发展。通过实验室和野外光谱测量,黏土类矿物在短波红外(1~3微米),硅酸盐类矿物在热红外(8~14微米)均有明显的光谱特征。由他负责研制的热红外6波段扫描仪,在1978年云南腾冲地区航空遥感试验中获取了地质局51盆地铀矿的多光谱图像,显示的地下热水流经钻孔验证在157米深度,水温达75℃,涌水量1700吨/昼夜,并为热液成矿机理和构造控矿模式的研究提供了修正资料。该项研究技术进展还得到了美国GER公司的关注,达成了上海技术物理所与GER公司发展短波红外多光谱技术进行地质遥感的合作研究。 薛永祺曾先后成功研制红外扫描仪多光谱扫描仪、成像光谱仪、高光谱成像仪等光电遥感器,为我国建立机载实用遥感系统提供了多种先进的遥感手段,并推动了中国遥感技术的应用。他开拓了三维成像遥感新技术,将扫描光谱成像和激光扫描测距一体化,实现无地面控制点快速生成数字地面高程模型和地学编码图像,对于滩涂、沙漠、岛屿等交通困难地区,这是一种“实时”、“高效”的新型遥感系统。

研究成果

由上海技术物理所完成的“红外细分光谱扫描仪”于1985年在美国内华达州进行了遥感探矿试验,获得的图像数据经分析处理后可区分绢云母和高岭石矿带,取得预期的研究目标。薛永祺领导的研究室和课题组在国家五年计划“六五”至“九五”期间的遥感技术攻关项目中,先后承担了“航空多光谱扫描仪”研制、高空机载遥感实用系统中的“多光谱扫描仪”、“红外细分光谱扫描 仪”、“成像光谱仪”和“航空遥感磁带数据预处理系统”以及国家“863”计划信息获取与处理主题的“九五”重点项目“实用性模块化成像光谱仪”、“超光谱成像仪”和“三维成像仪”等。使中国的机载光电遥感器的光谱范围从紫外、可见光、近红外至热红外,从多波段向高光谱成像仪发展,形成了实用化的机载遥感系统,在国际遥感合作和商业应用中取得了显著的社会和经济效益。薛永祺在主持遥感技术发展的同时,积极推进研究成果的商品化和开拓应用。1987年,国家海洋局在联合国UNDP的援助下,建立业务化的海洋油污染航空遥感执法监测系统。由国际海事组织(IMO)和海洋局组织国内外技术竞争,他负责的课题组取得了红外/紫外扫描仪的合同订单,也开创了与瑞典空间公司(SSC)和丹麦TERMA公司合作组建成套航空遥感系统的先例。随后,2003年继续获得海洋局的海监飞机“机载多信道扫描仪”的定购。薛永祺在中国遥感界有良好的合作伙伴,他们联合进行了广泛的国际遥感合作研究,使中国的航空遥感在国际上占有一席之地。1988年至2002年,前后四次在中日双方地区进行了“塔里木盆地油气勘察遥感合作研究”、“湿地遥感”、“高光谱精细农业遥感“合作研究。

1990年,在前苏联库尔斯克和科尔恰托夫核电站地区的生态遥感试验;1991年,应澳大利亚航测与制图公司(AIRRESEARCHMAPPINGPTYLTD)邀请,中科院遥感飞机安装71波段成像光谱仪在北领地和西澳省进行了港口、海湾、矿区和城市环境等领域的遥感合作研究;1994年和1996年,意大利AGIP和美国TAXCO石油公司租用机载成像光谱仪在中国塔里木盆地石油开发投标区获取了3.5万平方公里的遥感数据,用于前期地学研究;2002年应马来西亚国家遥感中心的邀请,超光谱成像仪在马来西亚获取了热带雨林地区的高光谱图像数据。这些都显示了中国自主开发的遥感器的国际先进水平。

人物论文

王跃明陈建新刘银年薛永祺基于PC机的遥感图像高速存储技术《计算机工程》16期

2 李庆利薛永祺施鹏飞北斗/DR组合导航融合算法及其在物流中的应用《小型微型计算机系统》12期

3 李庆利薛永祺施鹏飞无陀螺DR及其与北斗组合导航的融合算法《计算机工程》04期

个人荣誉

薛永祺学风正派、治学严谨,富有创造性,已获得国家科技进步二等奖3项、三等奖2项,中科院自然科学一等奖1项,中科院科技进步特等奖1项、一等奖3项、二等奖4项,上海市科技进步一等奖2项,获得发明专利2项。1999年获评中国科学院院士。2004年获“何梁何利基金科学与技术进步奖”。

2015年11月,2015年上海科普教育创新奖薛永祺院士的“光电遥感技术的科学宣传与普及应用”项目共同获得本年度“科普杰出人物奖”。

人物评价

薛永祺院士是一个不喜欢张扬的人,众多媒体想采访他,都被他拒绝了。但是,浓烈的家乡情怀让他无法回绝家乡电台的采访,谈起家乡常熟,他有太深的感情,太多的骄傲,他曾说:“大家都知道王淦昌是常熟人,是我们国家的原子核物理最著名的专家。我觉得常熟人为国家是作了各方面贡献的。我觉得在常熟地区出生很光荣、自豪。”薛永祺研究遥感,遥感的本质是用很多眼睛来看世界,而且形成成像系统,是人的感官的延伸。“百闻不如一见”,薛院士说自己做的就是“一见”的工作。他强调:“红外线用肉眼是看不见的,开始是军事上用的比较多,用于探测目标。我们在座的每个人实际上都在辐射红外线,你有热量就有红外线,这个红外线眼睛是看不见的,但是你要想办法让仪器看见。”

上世纪60年代外国飞机上的遥感仪器被我国缴获后,薛永祺和导师匡定波开始反复研究,分析在飞机上看地球的成像系统,这成为了上海技术物理研究所的科研方向。薛永祺坚持不懈地把这项研究继承下来,使得中国在这方面的研究接近了国际先进水平。谈到自己的科研,薛永祺院士总是抑制不住自己的兴奋骄傲:“大兴安岭失火以后,来了一场雨,把扑灭了。没有火了,眼睛就看不见了。我们一飞一测试,结果底片冲下来,发现还有600米长的一条线,就是火带,没有烧出来,蒙在下面。后来就派人去查,证实我们这个结果是对的。这个工作后来我们作为一个典型,就是遥感监测森林火场、火情。”


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