本文內容摘自《中國測繪》2019年第12期
當首屆全國十大測繪科技創新人物正在如火如荼評選時，程鵬飛剛好因公出國，因工作涉密，不能使用原來的手機等電子設備。因而，他帶著“輕鬆”十天的想法埋頭工作。10月29日回國，大家告訴了他獲獎的好消息。當得知此次活動評選有很多人參與其中時，程鵬飛才有了一個感覺：這樣多的人參與到其中，更多行業外的人會 關注、瞭解測繪地理信息，這對測繪地理信息行業來說是個好事。採訪時，他一直強調，項目都是團隊共同完成，這個榮譽更是大家的。時間倒回到39年前，16歲的程鵬飛面臨選擇大學專業的問題。中學成績一直名列前茅的他喜愛與物理、航天有關的世界。在已經有航天高校允諾只要填報志願就予以錄取的情況下，家人不同意他選擇航天類專業，最終，他選擇了同濟大學的測量專業，因為他看到測量專業中有航空攝影測量學和天文大地測量學這兩門課程。現任中國測繪科學研究院院長的他已經主持和參與了近40項國家級和省部級重大科研項目。
為國一諾，苦讀整三年並歸國
初中二年級時，程鵬飛已經自學完了初三課程，班主任建議他直接參加中考，結果他直接考了400名考生中的第一名，得以跳級進入高中。研究生畢業後，他進入中國測繪科學研究院大地所擔任助理研究員，到1995年，31歲的程鵬飛已經是
國家光電測距檢測中心副主任、院長助理。在大好前程面前，程鵬飛突然按了一個“暫停鍵”，選擇去奧地利格拉茨技術大學讀博。“
“雖然那個時候我的學歷在研究院是最高的，但我覺得從事科研工作，我的底蘊還不夠，要學習更多知識。”程鵬飛表示。於是，放棄了院長助理等職務，飛往奧地利學習。當被問及由職場再轉為學生是否有不適應時，程鵬飛直言，“我的工作就是科研，讀博也是科研，沒什麼不適應。”生活環境的變化對他也沒造成困擾，“我對生活也沒什麼要求。雖然自己不會做飯，但是牛肉、土豆等蔬菜一起燉，再蒸一大鍋米飯，每晚九、十點從學校回到住處，從冰箱拿出飯菜一熱，晚餐就解決了，這樣能維持一個星期。我沒那麼高的要求，能吃飽就行。”
”
和生活的極簡追求不同，程鵬飛在科研中精益求精，他非常珍惜當時的學習環境，沉浸在讀書、科研的世界中。“我感覺我當時一個月讀的書，可能頂得上國內一年多。讀完後，我自己都非常驚訝，看完的書在圖書館摞成一摞，重點章節我還著重看。”因而常人要四、五年甚至六年拿到的學位，程鵬飛只用了三年。
程鵬飛準備出國的時間正是出國潮最熱的時候，當時，大家對他完成學業後能否抵擋國外優厚條件的誘惑並回國，存在一些質疑。程鵬飛毫不猶豫地承諾，自己一定會用三年時間完成學業，歸國效力。1995年10月5日他出發去奧地利，苦學三年，在1998年9月26日進行博士答辯，拿到博士學位後，他立刻整理行李、拷貝資料，踏上歸國之路。
回國後，程鵬飛把讀博期間的研究成果迅速應用到工作實踐中。1998年年底，也就是在程鵬飛回國後不到兩個月時間，當時國家測繪局要開展1:5萬數據庫建設工作，決定率先建設1:5萬全國交通數據庫。數據庫怎麼建？數據怎麼採集？各式各樣的方案紛湧而來。只依靠遙感技術並不能解決全部問題，很多交通中的重要屬性難以採集。讀博過程中，程鵬飛首次發現了GPS碼距1毫秒的“周跳”現象，並對碼距的平滑技術以及廣域差分GPS模型和算法進行了研究。在此次項目中，他的研究成果得以一展身手。
程鵬飛提出用車載差分GPS技術解決這個問題，當被問及是否需要軟硬件支持時，他回答“我全都有，軟件我自己開發完了。”在當時陝西測繪局三院的配合下，程鵬飛開始了三個月沒日沒夜的實驗生活，有時在實驗區一待就是半個月、一個月時間。1999年，程鵬飛開發的車載差分GPS軟件系統被大規模應用於由當時
國家測繪局、總參測繪局和交通部聯合組織的“中國公路網GPS測繪工程”項目中，在當時，約160萬公里的數據使用他的技術進行採集。這些數據的採集，不僅支持了全國交通數據庫的建設，還成為當時一個新興行業的基礎，也即地圖導航行業。對於此，程鵬飛覺得完成得挺好，自己很開心。
從最初心動航空航天，到最終去了測繪專業，從神童經歷到奧地利求學，不論是從交談中還是實際所做的，程鵬飛身上的愛國之情是與他整個人氣質極度契合的，科研難題沒讓他覺得特別焦慮，榮譽也沒讓他有一絲驕矜。
重任在肩，從海島礁測繪到伽利略談判
對於程鵬飛來說，科研就是面對問題，解決問題。新的問題出現後再進行解決，這對他來說習以為常，所以不存在過多憂慮，沒有額外的得失心，更不會心生恐懼。因此看似巨大的問題，總能被他—化解。
我國有著豐富的海洋資源，海島礁是開發海洋的重要基礎。但是，我國眾多海島礁遠離大陸，無法傳遞高精度、統一的測繪基準，給測繪帶來了難度。2009年，我國開始了首次大規模陸海基準統一和海島礁測繪的“海島礁測繪一期工程”，由原
國家測繪局牽頭，原總參測繪局、國家海洋局、海司航保部一起負責完成該項目。程鵬飛負責主持這項工程，他帶領中國測繪科學研究院的一眾骨幹完成了從工程立項、方案制定、規程制定到項目實施的工作。回憶起來，程鵬飛認為，項目是存在一些難度的，但是在整個團隊的攻關下，項目最終如期完成。首先，海島的形狀不是一成不變的，同時，海島在海面上的部分是陸地。這樣就意味著，它的地形圖和陸地的地形圖一樣，需要高程，但是很難像以往那樣一站一站進行水準測量。“到底怎麼測？測到一個什麼樣的水位線才是合理的，這就需要研究。我們幾個單位協作，建立陸海統一的大地水準面，那麼海島的平面統一通過衛星導航定位方法遠程傳遞，這個就不難解決了。”
解決了一個問題，下一個問題又接踵而至。“在海島上作業怎樣能夠把等高線畫出來，這個事是個難點。”不斷開會討論，不斷提出解決方案，最終，程鵬飛和項目組工作人員找到了一個解決方法：通過驗潮站觀測建立確定海潮模型，海潮模型再和瞬時水位線高程相
結合，問題就可迎刃而解。隨著項目推進，新的問題再次來臨。那些遠離海岸的海島礁，因為天氣的原因，靠衛星影像很難確定它們的位置。針對這個問題，程鵬飛他們專門開發了攝影及近景攝影和導航定位一體的儀器設備，通過這些儀器對海島進行巡視、交會，從而確定海島位置。
在地面上很容易得到的控制點，在海面上則很難，如何繪出海島的地形圖又是一個問題。經過研究，程鵬飛和團隊採用了架構航線的方法，大重疊度地構架航線來解決該問題，當然，同樣是航空攝影，他們的方法比陸地航空攝影要複雜得多。為此他們做了大量的實驗證明解決方案的可行性，在軟件開發上做了大量工作。
程鵬飛的努力和付出，也促進了項目的順利竣工。2014年項目進行了正式的驗收。成果分別獲得國家科技進步獎二等獎1項、省部級特等獎1項、二等獎2項。
測繪地理信息作為國民經濟和社會發展重要的基礎性、先行性、戰略性內容，解決問題不僅要看到眼前，還要看到以後，為將來做好準備。2003年，程鵬飛曾作為我國加入歐盟“伽利略衛星導航定位計劃”談判工作首席科學家參與了中國
政府與歐盟委員會關於伽利略計劃的全部技術談判工作。在這個過程中，除了面對技術上的一些問題，更為重要的是爭取國家利益最大化，他們所做的，就是為將來中國北斗系統的建設打下基礎，做好戰略上的規劃。時至今日，我國的第五十、五十一顆北斗導航衛星已發射升空。對於已經完成的項目，程鵬飛會進行復盤並自我總結。所以，即便有些項目已經圓滿完成，可是在程鵬飛心裡還是有自己的“打分”。比如由他主持完成的中英國際合作項目“低成本接收機原型開發”，成果得到芬蘭、英國同行專家的好評，也得到了科技部、歐空局的順利驗收和高度評價。但項目成果在當時因為各種原因並沒有產業化。這提醒著程鵬飛，在今後的科研中要注重成果的產業化。
2000座標，產生、使用到提升精度
2018年7月1日對於測繪人來說也是值得銘記的一天，這天起，我國全面使用2000國家大地座標系。西安80和北京54座標系正式退出歷史舞臺。程鵬飛和2000
國家大地座標系有著極深的淵源，“要採用一個新的座標系，是不簡單的。得在全國測量出足夠多的在這個座標系下的控制點以及算出這些控制點比較精確的地心座標。我們國家GPS A、B級網的845個點是遠遠不夠的。我們的思路是：把原有的、經過幾十年測繪人努力建設的天文大地網的座標轉變為2000大地座標系下的座標，解決實際生產中使用點數量不足的問題，也解決由舊的座標系轉換成新的座標系及座標成果轉換的問題。”當時，程鵬飛與自己的課題組在原國家測繪地理信息局的支持下立項，也就是《我國天文大地網與2000GPS大地控制網的聯合平差》，通過該項目將48000多個天文大地點納入到2000大地座標系下，80%的點位精度達到10釐米。通過課題組的努力，沒有花一分錢，就得到了新座標系下的48000個控制點——使得2000座標系代替原有座標系併發揮作用，完成這個項目時，時間還早在2004年。 程鵬飛在2012年中國測繪學會大地測量專業委員會年會暨陳俊勇院士學術思想研討會上致辭
接下來的幾年時間裡，程鵬飛和他的團隊開始新的研究工作，研究新的座標下有哪些使用問題與技術問題，他們不僅在理論上解決，還開發相應的軟件。2008年初，程鵬飛參與了起草使用2000座標系相關文件的工作，2008年4月左右，國務院正式批覆同意使用2000國家大地座標系。至此，一個新階段的工作又開啟了。
“舊的成果如何轉換成新的成果？成果種類很多，各個行業不一樣，用哪個模型最好？
我們需要對此進行研發，對各個行業的（成果）轉換提出指導。2008年之後的幾年時間裡，根據原國家測繪地理信息局的立項，我牽頭解決以上問題，我們的成果支撐了很多單位、行業的數據轉換，包括自然資源部，全國土地相關數據庫，還有省市縣的數據轉換。”程鵬飛表示。在各個省市縣的數據轉換中，出現了轉換後成果與
國家數據庫不對應的問題，於是，項目組又著手找出產生差別的原因，到底是數據的原因，還是算法的問題，或者是理論上的缺陷？他們一一排查，充分分析後解決了這個問題。2018年7月1日，我國全面使用2000座標系。這對程鵬飛來說不是一個一勞永逸的開端，而是一個新思考的開始。“距離我們定義座標系所規定的座標系曆元已經過去近20年了。現在，我們又面臨著如何進一步提升2000座標框架精度問題以及如何在實際生產中解決這個問題的難題。”程鵬飛介紹道。現在，他的課題組已經在研究這個問題，並已取得了一系列理論成果，包括非線性分析、速度場模型的建立等。
程鵬飛的研究，既有很強的理論性，也有很強的應用性，他十分注重項目的實用性。2016年，他牽頭研究地理國情專題性監測，對一些政府、國家關注地帶進行監測，比如長江經濟帶的環境狀況、海岸線監測、填海情況監測、城市擴張的監測、國家公園的監測等。項目結束後，他們出版了我國第一本《中國地理國情藍皮書》，對涉及民生的一些具體問題進行了分析，是真正貼近老百姓生活的一個工作與成果。
創新、未來，永無止境的科研之路
在介紹主持、參與過的項目時，程鵬飛一再表示，這些項目是大家一起完成的，並不是他自己一個人的“英雄主義”。
在他的理念中，合作的品質是測繪人格外需要重視的。“一個人要有創新的動力，首先要將自己的興趣愛好和工作結合起來。”作為測繪科研工作者，很多時候所要主持、參與的工程項目是國家戰略的一部分，因而，程鵬飛認為首先要明白自己的工作與國家建設息息相關。和大學、研究人員不同，“我們不能完全按照個人的喜好或擅長來申請科研項目，我們的工作，要滿足這個行業對科技發展的要求這種需求。”程鵬飛解釋道。
現在的一些科研項目往往需要解決的問題十分宏大，但個人的時間、精力和研究方向總是有限的，所以，在科研工作中要實現創新，需要有一個很好的團隊，團隊裡的每一個成員都要有良好的合作意識與團隊協作精神。“即便你是一個領頭羊，也應該要有這些意識，整個團隊要共同進步。”這也是他自己對自己團隊的一個重要要求，資料的互通，技術的交流，是為了保證項目工程的完成。
在這些年的工作中，程鵬飛還注重對年輕人的培養。“我一再強調，這些項目也好、成果也好，可不是我個人完成的，有相當多部分是我們團隊、尤其是很多年輕人做的。”他毫不吝嗇對年輕人的肯定，他認為要給予年輕人發展平臺和機會，齊心協力，完成項目，他們能夠更快實現成長。
對於程鵬飛自己而言，對他影響最大的就是2000座標的相關工作。這個從21世紀初就開始的工作，現在還在不斷髮展。座標系作為測繪基準，是國民經濟建設基礎的基礎，在程鵬飛心中十分重要。這個讓程鵬飛還將繼續投入研究的問題，既有著令人樂觀的方面，還有著一些挑戰。“今後國家大地座標系的發展，條件越來越好，我們國家基礎設施上了一個新臺階，比如說衛星定位基準站為座標系高精度的維護提供了一個很好的條件。另外，維持座標系手段的基礎設施也有了很大進步，尤其是我國的北斗導航系統的支撐。還有就是人才的優勢。”
程鵬飛（右一）當選國際測量師聯合會副主席
在有著諸多進步的同時，挑戰也隨之而來。如何運用多種大地測量的技術手段來維持一個高精度的國家座標系？如何管理屬於不同單位、部門的為國家大地座標基準框架服務的基礎設施？被廣泛使用的數據的安全性如何保證？尤其在數據安全的問題上，程鵬飛及團隊已經攻克技術難題，如何推廣進行安全改造，他還在持續關注並推進。
面對外界的變化，榮譽的加身，程鵬飛是平靜的，接下來項目的進行、科研的繼續才是他關注的重點。“接下來我的工作會圍繞著國家大地座標系更高精度的維持展開，這是我的主線”。
文/本刊記者 公海燕
關於《測繪科學》
主管：中華人民共和國自然資源部
主辦：中國測繪科學研究院
郵箱：[email protected].cn
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《測繪科學》紙刊每月20號出刊，國內外公開發行。
國內郵局訂閱代號：2-945。
國外代號：BM3638
ISSN：1009-2307
CN：11-4415/P
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