此情可待成追忆——写在夏耶先生十周年纪念时

每年柳绿花红季，犹忆当年相逢时

“不思量，自难忘”！翻看每一年回忆夏老师的感言，一种深深的感伤油然而生！

“离别先生有四载，大道中行独徘徊。春风化雨青山绿，遍地菁华何人栽？”；“时间如流水，不经意间就过去了，敬爱的夏耶先生离开我们已经整整八年了。这几年里时常回忆起与他一同学习研讨、参加学术会议以及野外调查的场景，历历在目，不曾模糊。这几年里，先生生前倾力而为的InSAR技术与工程化应用有了巨大的飞和提升。哨兵-1数据的开放给了业界巨大的推动力，国产L波段SAR卫星星座也于今年发射成功，大规模InSAR技术用于支撑滑坡灾害隐患识别的工作得到了社会广泛认可。这一切，若是先生还在，该是多好。我们后来人应始终秉持先生理性、科学、求真的治学精神，精研技术，注重工艺，循序渐进，服务社会！”；“天阴无雨，布谷声声。夏耶先生离开我们已经九年了，窗前杨柳上新芽，未及春深生华发。惟有繁复的劳动，可忘却深沉的怀念！”

我与夏老师的相遇相识完全是因为InSAR技术。2003年开始从事InSAR技术学习时，上网查资料搜到了德国GFZ，知道了夏耶老师，一位在德国顶级地学研究机构从事雷达干涉测量技术研究与应用的中国学者，曾经参加过星载InSAR领域著名的“伯恩角反射器InSAR测量试验”。他坐在工位前背对计算机屏幕的形象一直印在我的脑海里。也正是2003年，我无意中了解到中-欧要开展“龙计划”项目，便下决心从事InSAR技术研究，因其既是遥感观测，也是几何测量。尽管在《测绘英语》这门课程中学习过SAR卫星，知道侧视成像的合成孔径雷达，但对SAR干涉知之甚少。大四期间读了军测朱述龙博士写的一本《遥感数字图像处理》，了解到InSAR技术相位干涉生成DEM的原理。再后来，与武汉大学廖明生老师、西南交大刘国祥老师、地壳所张景发老师，北大曾琪明老师、遥感所王超老师和张红老师等当时国内从事InSAR技术研究的学者交流请教，建立起了InSAR形变测量的基本认识框架。

2004年11月份，在一个北京满城飘雪的下午与郭小方教授在遥感楼会议室知无不言的谈了2个小时。当时分析了许多技术实现难题，尤其是提高测量精度和稳定性，推广应用方面的困难，数据、卫星观测限制等。今天再看这些难题，有的已经不是问题，有的仍然存在，这段记忆尤其深刻。2005年春天，大概4月份的一天，我被通知参加天津地面沉降现场调研。汇合之后才知道是夏耶老师回国了，同行的还有GFZ遥感Section的Kaufumann教授。这次是和夏老师第一次见面，他举手投足之间和蔼可亲的样子让我印象深刻，从此就是相识。到了天津，与地调院长期从事地面沉降和地下水监测研究团队进行了口头交流，之后前往李七庄参观地面沉降监测分层标，看到“井管上窜、井台下沉”的现象，亲眼目睹了这种连续且缓慢下沉的不易察觉。当时，夏耶老师对着天津市多年累积地面沉降分布图，对大家讲述着天津市2004年度地面沉降的分布范围、沉降速率、典型沉降漏斗分布的位置，像讲故事一样娓娓道来，天津的专家们纷纷点头表示可。这一幕好像昨天一样，而后来才知道是用ENVISAT卫星2004年采集的9期数据处理的沉降速率，分布态势、沉降量值与地面测量结果普遍一致！再后来，当我们用SAR数据分析全国主要平原、盆地、海岸带和城市每年的地面沉降场变化时，常常回想起天津的一幕。而我也在2006年对北京市水文队的专家们如此介绍过北京市地面沉降，那一刻他们拿着水准数据在对照，频繁点头认可。

时至今日，用InSAR技术测量地面沉降已经习以为常，过去那些质疑、否定观测精度的声音逐渐消退。尽管不同行业在初次使用InSAR测量时仍然存在类似的对于测量准确性的质疑和不放心，但较之20年前，人们对星载InSAR形变测量技术的认识、理解和应用定位已经发生了根本性的变化。我们中国地质调查局一位水工环领域主管领导评价到：“InSAR技术是地面沉降和地质灾害监测应用的革命性技术”。当越来越多的研究者关注地面沉降这个地质环境现象，当境内外媒体铺天盖地用“Sinking”夸大地面沉降，给公众制造一种“突发性局部下陷”的热点效应时，作为从事这项工作的我们，更多的是从区域地质条件和地下水资源利用角度认识其产生机制与环境效应，并非单纯量值上的高度快慢。伴随着雷达卫星数据的丰富多样，InSAR已然成为城市环境下沉降测量的第一选择。从定性找到沉降中心，定量监测年度变化，高精度分析重点漏斗，高密度的观测数据强化了人们对沉降时空差异的认识。尤其是年度内、多年度的长时序变形过程的非线性波动，是过去的观测手段难以观测和刻画的。

一个人的生命历程中，如果能遇见可指引个人成长且相处长久的老师和前辈是幸运的，能够“亦师亦友”更是一种缘分。2005年我们选择以三峡树坪滑坡为研究区，开展角反射器InSAR时序监测试验。这是我入职的第一次野外工作，与同事一同前往秭归制作并布设反射器。在制定布设方案时，我提出了先在滑坡范围之外选择两处稳定的山梁，设置2个反射器作为解算参考点，其他10个布设在三条滑动的梁上。这个方案得到了夏老师的认可。同时，根据之前Rocca教授团队的方案，增加了2处非三角锥型反射器，通过简易方式制作三面垂直不用调整开口朝向，类似半个三棱柱式的反射器。经过验证，在SAR影像上的反射效果非常好。这个改进得到了夏老师的赞许，当时我很欣喜！

滑坡形变测量，从应用需求上要求测得准确，这是当时的关键任务！角反射器虽然克服了滑坡上植被覆盖相干性偏低的不足，但仅仅利用少量的反射器，能否解算出滑坡非连续大变形，是我担心的问题。考虑到库区滑坡受到前缘库水位升降变化的牵引作用，加之三峡地区汛期降雨影响，这个变形显然小不了。通过连续3年多的ENVISAT数据积累，我反复试验了不同的处理方法，效果并不突出，实际的大变形难以得到有效的测量。尽管将CR作为相干目标用时序InSAR方法反演出了滑坡形变过程，但这个结果总体上呈线性，并未反映出实际的变形量值，更没反映出非线性过程。为此，我苦恼不已！和夏老师讨论认为，形变引起的相位差超过了相邻像元间的相位梯度，用相位干涉方法很显然是难以准确反演的。那一段时间，我对滑坡InSAR的实用化比较抵触！夏老师时常开导我，应该看到，目前的方案对于未超过相位梯度的缓慢变形是有效的，而大变形测不到，恰恰是需要突破的目标。比如长波长数据，高分辨率数据，比如非相位干涉方法等。

此后，TerraSAR-X卫星上天了，大变形问题有了新的方案。夏老师带领我们试验了3m、1m分辨率的X波段数据，构建起了一个面向滑坡形变过程测量的总体方案，包含差分干涉+高分辨率DEM数据，揭示秋冬季节滑坡整体变形，掌握滑坡总体状况；通过同质像元滤波时序InSAR方法，提高观测点密度，揭示滑坡变形时间和空间上的精细程度；通过角反射器与大子带数据建立了子带干涉方法，反演时域大变形；通过像元偏移量估计方法反演大变形的方法。这四类方法从滑坡变形的实际特征出发，通过组合使用，克服了快速、整体、块体变形探测与时序解算难题。即使到今天，这些方法仍是滑坡形变InSAR的主要技术。而通过数据、方法和目标的适配调整，可满足不同应用需求的有效和精准测量。

现在回过头来再看，这些方法技术的创新和优化，有SAR卫星进步带来的观测条件改善，更离不开长期对解决滑坡形变监测难题的思考、试验、优化与实践创新。这个过程凝结了夏老师20余年的坚持和努力，而我，也觉得非常有幸参与其中，做了一些具体工作！ 面向具体的监测对象，从观测系统角度理解InSAR测量过程，从滑坡监测实践面临的难题中寻求技术研究的突破口，在应用实践中优化完善，这个过程是漫长的。既是一项技术进化完善的过程，也是人的认识和理解提升的过程。记得王腾在意大利读博时曾给我发过来一封e-mail，其中引用了Rocca教授的一句话：“Good ideas come out in weekend，but you must work for them in weeks”。在一个具体的小领域内围绕技术难题和应用目标，坚持下去，在实践中做技术改进，完善不足，追求精深，这种工匠精神难能可贵！

直到今天，在传播InSAR技术应用能力的时候，人们会很自然的提到时序结果，给每个相干目标一个变形过程的曲线。加上形变速率数据反应变形场的空间分布态势，时序InSAR构成了“近似完美”的一个监测体系，既有空间上的高密度，也有时间上的连续性。许多用户第一反应是这个好，就要这个，甚至想通过曲线了解变形体的发展趋势。这个想法很好，技术方法具备完备性与先进性，但实际实施起来不仅难度大，而且不经济。这几年在开展广域滑坡灾害隐患识别的过程中，我经常告诫各方，不要盲目追求技术完备，应分层次根据需求匹配不同的信息处理方法。2005年的时候，积累SAR数据是个现实的问题，许多地区难以获取数据。ENVISAT卫星作为当时的大卫星，逐步地积累数据。当时的我，也热切的盼望着积累更多的数据，让时序InSAR在华北平原地面沉降监测和三峡滑坡测量中实现起来，出曲线，出时序！但是，时序InSAR在实现层面却有着策略和途径的不同。

尽管在技术描述上，2001年前后的TGRS上刊出了PSI、SBAS的开山论文，但技术实现上并不是轻易可以掌握的。当每次看到TRE、Egeos、IREA的专家们展示出漂亮的曲线时，非常羡慕！但羡慕之后的“归而结网”是核心任务！为此我反复试验，也与夏老师通过e-mail反复讨论，也向Werner博士请教。在此过程中，夏老师用制造业中的工艺过程比喻，“尽管技术不变，但实现工艺是关键”，要注重技术、方法和过程的适配性，“干涉图是基础，好的时序结果来源于干净的干涉图”。充分吸收了这些观点，我带着几位小伙伴反复试验了北京、天津、苏州、上海、太原、西安、郑州等地区的时序InSAR，总结了一套时序分析的处理方法，得到了非线性特征明显的变形曲线。比如与地下水位变化相关的德州沉降漏斗，与产业布局和用水结构调整的常州沉降区带。基于相关方法在2008-2010年的全国重点地面沉降区监测中完成50余座城市的时序结果，让我们曾兴奋不已！在2011年中国测绘科学院来调研时，了解到全国沉降InSAR监测工作已经实用化，感到不可思议。记得Rocca教授也曾对“Such things can be made in China”表示过吃惊。实际上，在解决了具体的数据处理问题后，这些技术实现过程更注重工艺流程，而工艺则是方法论的缩影。

这几年，在向业界宣讲“地质灾害隐患综合遥感识别技术”的过程中，我始终将InSAR作为单独的一个过程讲解，将自己对应用需求、工作层次、技术选择、工程实现、经济性的理解作为重点介绍，而非描述技术实现过程。让外行明白InSAR能干什么，有哪些优势，有哪些不足，什么是极限条件，更有利于技术效能的释放。现实中，一些不成功的案例往往是目标与技术实现上的差异过大，盲目追求技术完备性，追求先进性，导致了结果不可靠，进而归责于InSAR技术不行，否定其功能。这些现实告诫我们InSAR技术应用从业者，要充分顾及应用场景的差异，避免盲目性，追求实用性，深刻理解技术实现过程与工艺环节，从普遍现象和典型现象中寻求适配性。

这几年，年岁的增长让我本能地对时间和生命做出了一些思考，最强烈的感悟是时间飞快，人生不能重来！或许，从呱呱坠地的那一刻，每个人生命已是注定的。越是如此，越发要珍惜时间，多做有意义的事情！2008年底临近春节时，我给夏老师发去了一封内容很长的邮件，阐述了对过去几年内从事InSAR技术的一些认识，对未来的思考，对难题的焦虑。很快就收到了夏老师那封热情洋溢的回信，对我的许多看法表示理解、认同，对我焦虑的问题做了一一解答，告诉我要“乐观、热情地面对一切”。这些话是日常与夏老师交往中没有说过的，他从来不说“大话”，讲道理多是娓娓道来，没有痕迹。而我，可能是个天生的悲观主义者，也可能是完美主义者。人们常说，乐观者成功，悲观者正确。悲观又追求完美，让人活得沉重！而现实永远不会如你所愿，矛盾、困难、复杂繁琐是常态。遇到这些问题时，时常会想起与夏老师的点滴，他对我的鼓励、引导和帮助，不仅仅是专业层面，而已经融入到我对生活和研究的理念之中，这应该是最持久的传承！

怀念夏耶老师，既是回忆我们相遇、相识、相知的过程，从点滴交往中追寻人性的美好和光辉，也是对我们这一群人在过去20多年中从事InSAR技术研究、应用、推广和服务的那段岁月经历的总结。我们深刻追忆的是与夏耶老师相处的时光，他严谨的专业态度，坚持十余年做好一件事的执着精神影响着我们。他儒雅的气质、热情达观的生活态度照耀着后来的人。虽有万般不舍，而今山川永隔。多么希望时光能够倒流，我愿意跟在夏老师身后，回到学生状态，重现往日阳光！十年追忆，愿夏老师安息！

高平：悼夏耶博士

刘东烈：智者闪耀时——怀念夏耶老师

追忆夏耶先生

痛别夏耶老师

于无声处——关于地表形变InSAR监测技术与工程化应用讲座讲义的几点说明