为大力弘扬教育家精神,传承“海大大先生”精神,全面展示学校新时代高素质专业化教师队伍建设的成效,进一步激发广大教职员工担当作为的热情和决心,激励大家积极投身一流大学事业和教育强国实践,献礼海大百年华诞,再谱时代蓝色华章,学校现开展优秀教师事迹展播活动,分“师者本色——我的从教故事”“匠心风范——名师工作室故事”“百年历程中的海大人物”“我们身边的青年奋斗者”四个专题陆续推出,敬请阅览。
本篇导读
报效祖国 守护深蓝
——信息科学与工程学部教授 陈树果
怀着无比激动的心情学习和领悟习近平总书记重要回信精神,重要回信字里行间透露着总书记对海大的肯定、对海洋科技工作者的期许、对海洋强国建设的希望。学习过程中,2022年我向总书记汇报工作时总书记的肯定和殷切嘱托的话语也萦绕耳畔,内心久久不能平复。作为海洋科技工作者,我们身上不仅担负着勇闯海洋的使命,而且承载着为国家培养海洋人才的任务,我将牢记总书记嘱托,潜心深耕海洋,通过多学科大交叉面向国家重大需求,努力实现原创性、引领性海洋科技攻关,为实现总书记对中国海大的期许贡献力量,为实现海洋强国梦贡献力量。
陈树果率队开发的海洋水色卫星星地一体化定标算法,正服务于我国自主海洋水色卫星“海洋一号C”和“海洋一号D”以及新一代海洋水色观测卫星的业务化定标系统。近年来,陈树果负责的“海洋水体与大气同步观测系统建设技术开发”项目,实现了对水体与大气光学参数等长期、连续、稳定的观测,正应用于我国海洋一号系列卫星及新一代海洋水色观测卫星产品的定标检验。
陈树果和海洋光学遥感的结缘,始于2009年。那一年,他考入中国海洋大学海洋信息探测与处理专业攻读研究生,从小在内地长大的他,第一次见到了大海。2015年博士毕业后,他选择留在海边,围绕海洋光学基础理论和创新应用进行深入研究。
“阳光照到水面上,部分被反射,部分进入水体被吸收,还有一部分会散射。海洋水色遥感就是通过接收这些散射的能量,分析光谱特征,反推水体的光学成分构成。”陈树果解释说,“这些探测数据,对我国海洋权益维护、海洋资源开发、海洋环境监测、海洋灾害预报都有重要作用。”
对海洋进行遥感观测,效率最高、效果最好的方式是发射海洋卫星。从2002年首颗海洋水色试验卫星海洋一号A发射至今,我国的海洋卫星发展历史不过短短的20年。早先的观测数据也不是很准确,仍然需要依赖美国的高精度定标场数据,中国自主海洋卫星光学遥感器始终难以迈出完全自主的最后“一公里”。
定标,是指把卫星观测数据换算为真实辐射量的过程。“如果说卫星观测是杆‘秤’,那么定标就是给这杆秤加上‘准星’的过程,能让卫星数据更精确、更加真实。”然而长期以来我国不光在定标算法上的技术有待改进,也缺少必要的定标基础设施。为了解决这一难题,陈树果多次率队进行现场观测和实验。“我们对不同类型的水体大气环境进行了20多个航次的海洋光学综合实验”。大量的一手数据给后续研究打下了坚实的基础。
一边进行理论的推演,寻找最佳算法;一边通过对大量数据的综合分析,确定定标场的选址。在海洋一号C发射的前一个月,陈树果率队开发完成了我国自主海洋水色卫星的在轨替代定标算法。之后,他又通过数据收集和分析,确立了我国南海适于海洋水色卫星替代定标的区域,为未来进一步建设定标基础设施,摆脱对国外定标场数据的依赖,实现中国自主卫星从观测到产品的完全自主提供重要支撑和保障。
2018年9月7日11时15分05秒,长征二号丙运载火箭点火起飞,成功将我国第一颗业务化海洋水色卫星海洋一号C送入预定轨道。卫星上使用的在轨替代定标算法,正是陈树果和他的学生们在办公室连续奋战5天5夜的成果。
短时间的快速攻关,背后是多年海洋光学研究的支撑。海洋光学与水色遥感是以现场测量为基础的学科,多年以来,陈树果工作于观测一线,将摇晃的甲板当成了自己的第二实验室,把论文写在了海洋上。
为获取全面的海洋光学现场观测数据,过去十多年来,陈树果将大多数时间都沉浸在出海观测上。一个航次大约20天,海上工作需要争分夺秒,不分昼夜。截至目前,陈树果累计出海时间达300天以上,其中最长一次在西太平洋海域连续作业74天。
陈树果将热爱都献给了大海,大海还他一树硕果累累。主持项目科研总经费达 3000余万元、发表 SCI 论文 20 余篇、获国家发明专利授权8项……2020年,陈树果开始负责国家卫星海洋应用中心“海洋水体与大气同步观测系统建设技术开发”项目,该项目将沿中国海岸线建立8个具有长期连续海洋水体与大气光学性质监测能力的检验系统,能在无人值守的条件下,实现水体与大气光学参数等长期、连续、稳定的观测能力。
从中国自主海洋水色卫星的定标算法,到海洋水体与大气同步观测系统的建设,陈树果逐梦深蓝的步伐从未停歇。
2019年冬天,中国海洋大学三亚海洋研究院举行揭牌仪式,正式入驻三亚崖州湾科技城。2020年5月,陈树果从黄海畔来到了南海边。
“我们要建海洋水色卫星的定标场嘛,南海海水更清洁,近岸水体大气的复杂性没那么高。”加入三亚海洋研究院后,陈树果牵头建设了NIST可溯源的海洋水色遥感定标实验室,不仅能有效支撑我国自主海洋水色卫星系统替代定标场的维护,还能服务于各高校和科研院所海洋光学仪器的定标,保障测量的数据准确性。
作为博士生导师,如今,陈树果的学生分布在青岛、三亚两个校区,还有一部分高年级研究生和博士在北京的国家卫星海洋应用中心实习。陈树果常叮嘱自己的学生要“去浮躁”,脚踏实地,发现每一个问题的本质,真正做点原创性的工作。他坚持“言传身教”,在教学工作的间隙,总要到实验一线去现场观测,辗转于三亚、北京、青岛三地之间。
2022年4月10日下午,习近平总书记来到中国海洋大学三亚海洋研究院,了解海洋观测设备与信息服务系统研发应用情况。陈树果和他的研究生为习近平总书记展示了在海南周边进行遥感飞行试验的研究成果。“我们真切感受到习近平总书记对海洋的关心,这给了我们莫大的鼓舞。”陈树果说。
海洋是一座巨大的资源宝库,建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。二十年前,中国还没有自己的海洋卫星;二十年后,在一批又一批科学家们夙兴夜寐的共同努力下,中国海洋卫星已进入组网观测时代,不仅形成对全球海域连续高频次观测覆盖能力,数据质量也已与国际先进产品具有相同精度,彻底摆脱了海洋科学研究、气候变化监测以及海洋环境监测对国外海洋水色卫星数据的依赖。“认认真真做好本职工作,就是对国家最大的贡献。”陈树果说。
陈树果,男,汉族,中共预备党员,1984年6月出生,博士研究生学历。国家自然科学基金优秀青年基金获得者。学校第一届海潮英才奖一等奖获得者。
陈树果积极围绕国家战略需求和国防安全开展科学研究,其研究成果服务于我国自主海洋水色卫星业务化定标系统上,有效保障我国自主海洋水色卫星产品质量;基于我国自主海洋水色卫星数据,围绕国防安全开展了基于海洋生物感知进行水下目标探测的创新应用,建立了无人机遥感探测系统,与我国海洋水色卫星遥感形成相互补充,进行区域精细化探测;其研究成果获得中央军委科技委的重视,被列为其十四五重大优先支持方向。陈树果所建立的无人机遥感探测系统在2022年4月10日习近平总书记视察中国海洋大学三亚海洋研究院期间作为亮点成果由其本人向总书记进行了汇报。研究成果先后获得海南省青年科技奖、中国海洋工程科学技术二等奖、山东省科技进步一等奖等奖项。
排版|王译萱
审核|闫伟、郑文奇、范玉婷