20世紀(jì)八九十年代,我們先后承擔(dān)了30余項(xiàng)遙感科研項(xiàng)目,研究范圍涉及地質(zhì)、礦產(chǎn)、林業(yè)、土壤、水資源、城市占地調(diào)查,以及工廠選址、地震地質(zhì)、環(huán)境污染等10多個(gè)領(lǐng)域,其中1/3的項(xiàng)目由研究生完成,一些代表性的研究成果及研究方法都先后融入本科生及研究生教學(xué)中,豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)啟發(fā)了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的興趣。如果沒(méi)有扎實(shí)的基本功,不會(huì)識(shí)別地層、巖石、構(gòu)造、地貌,沒(méi)有豐富的野外工作經(jīng)驗(yàn),面對(duì)衛(wèi)星圖像、航空相片,兩眼一抹黑,是不可能在圖像上解譯出一幅影像地質(zhì)圖的,更不可能進(jìn)一步提取有用的信息,這是同學(xué)們畢業(yè)多年后總結(jié)出來(lái)的感悟。由于課堂教學(xué)與科研緊密結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生對(duì)新興的遙感技術(shù)和理論的濃厚興趣,同學(xué)們本科畢業(yè)后報(bào)考校內(nèi)外研究生的人數(shù)逐年增加。
在科研與教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐中,我們始終把教學(xué)看作完成科研的基礎(chǔ),而科學(xué)研究則是課堂教學(xué)實(shí)踐和理論相結(jié)合的具體體現(xiàn),兩者是互相依存、相互聯(lián)系的。從學(xué)生在校時(shí)開(kāi)展的課外科技活動(dòng)及撰寫(xiě)畢業(yè)論文過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí),可以看出他們沒(méi)有死摳書(shū)上的定義,而是靈活運(yùn)用書(shū)本知識(shí),尊重客觀規(guī)律去研究和探索的。
1993年,我校煤田九〇級(jí)荊林海同學(xué)首次獲得“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品二等獎(jiǎng)。荊林海的獲獎(jiǎng)作品《衛(wèi)星遙感圖像在山口古沖積扇古河道的地質(zhì)勘查中的應(yīng)用》,在對(duì)泰安東郊衛(wèi)星影像中的色調(diào)、紋理、形態(tài)、構(gòu)造地貌、隱伏古河道等進(jìn)行綜合解譯后,還親臨現(xiàn)場(chǎng)逐村逐戶(hù)調(diào)查了55眼民井,記錄了井中的沉積物質(zhì)及水位,收集了僅有的鉆孔資料,經(jīng)綜合研究,發(fā)現(xiàn)了隱伏的北上高沖洪積扇多期疊置及古河道,其研究成果揭示了該地區(qū)第四紀(jì)以來(lái)發(fā)生過(guò)多次新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),對(duì)該地區(qū)地下熱水的形成有重要意義,這項(xiàng)獲獎(jiǎng)成果在以后的應(yīng)用紅外遙感探測(cè)地?zé)豳Y源的項(xiàng)目中被采用。荊林海同學(xué)的獲獎(jiǎng),使我校有資格進(jìn)入“挑戰(zhàn)杯”組委會(huì)并有一名教師擔(dān)任評(píng)委,也為他本人最終考取中科院遙感所奠定了基礎(chǔ)。
在為研究生選題和科研立項(xiàng)方面,無(wú)論是地方及企業(yè)的橫向課題,還是省、市級(jí)的縱向項(xiàng)目,我們學(xué)校的立項(xiàng)率都比較高,其原因是充分利用了現(xiàn)代遙感技術(shù)應(yīng)用范圍廣、覆蓋面積大、信息量豐富、資料獲得迅速等優(yōu)勢(shì)。更重要的是,我們有大膽探索未知領(lǐng)域的愿望,愿意嘗試新的研究方法,敢于做第一個(gè)“吃螃蟹”的人。
20世紀(jì)90年代末,研究生雷利卿同學(xué)的畢業(yè)論文是將遙感技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)環(huán)境污染監(jiān)測(cè),通過(guò)測(cè)試矸石山周?chē)参铮顦?shù))樹(shù)葉的光譜特征和水體光譜特征,來(lái)圈定污染范圍。另一個(gè)項(xiàng)目是1997年9月,由泰安市科委作為重點(diǎn)項(xiàng)目立項(xiàng)的“應(yīng)用紅外遙感技術(shù)探測(cè)泰安城區(qū)近郊地?zé)豳Y源的研究”,除提取衛(wèi)星探測(cè)通道中熱紅外波段的地?zé)嵝畔⑼?,地面遙感探測(cè)是在夜間進(jìn)行的。這兩個(gè)項(xiàng)目對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是生疏的,沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),對(duì)礦區(qū)及泰安市來(lái)說(shuō)也是首次。兩個(gè)項(xiàng)目都填補(bǔ)了空白,獲得了可喜的成果,前者的論文被國(guó)外刊物收錄,后者獲得教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
在遙感技術(shù)的應(yīng)用研究中,遙感信息與非遙感信息的復(fù)合、相互印證是非常重要的,尤其是對(duì)隱伏于地表以下深部目標(biāo)物的識(shí)別,單一的遙感信息提取往往受到制約,所以所有的研究項(xiàng)目都有不同專(zhuān)業(yè)的人員參與,以獲取地球物理、地球化學(xué)、礦物、巖石等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的測(cè)試資料,與遙感信息相互印證,從而取得預(yù)期的成果。如王萍同學(xué)的研究生課題“三山店—蒼山地區(qū)TM圖像南北向線性體的提取及深層構(gòu)造性質(zhì)的初步探討”,就是應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)該地區(qū)近南北向斷裂的深層構(gòu)造特征進(jìn)行研究,在沒(méi)有鉆探及深部資料的情況下,也是一個(gè)大膽的嘗試。為了克服單一方法的局限性,采取了遙感信息與非遙感信息“多層次”“多資料”的綜合分析方法,通過(guò)地表地質(zhì)觀測(cè)驗(yàn)證及對(duì)斷裂帶巖石的地球化學(xué)分析和顯微構(gòu)造分析,遙感信息與重力等復(fù)合處理,為其斷裂帶具有深層構(gòu)造性質(zhì)提供佐證。之后一系列科研項(xiàng)目中所獲取的資料,進(jìn)一步證實(shí)了魯西地區(qū)位于東經(jīng)117 ~119 之間,存在著多條近南北向規(guī)模較大的構(gòu)造斷裂帶,其活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、切割深,控制了該區(qū)的巖漿活動(dòng)和礦產(chǎn)的形成,以及地下水的富集,是導(dǎo)致地下水進(jìn)行深循環(huán)加熱和運(yùn)移的主干斷裂通道。
同樣,應(yīng)用遙感技術(shù)與地球物理探測(cè)相結(jié)合,在較短的時(shí)間確定鉆孔或水井位置,打出了地下水,如在沂源、鄒城、汶上等境內(nèi)缺水地區(qū),都是先經(jīng)遙感數(shù)據(jù)處理提取信息,圈定了可能富水范圍,縮小了靶區(qū),再布置電法探測(cè),確定井位,從而獲得較高的見(jiàn)水率,且縮短了找水周期,顯示了遙感技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性。曾被泰安人稱(chēng)為“ 找水龍王”的泰安水專(zhuān)家于益民老師,對(duì)我們的遙感技術(shù)很看重,每當(dāng)他被請(qǐng)去找水時(shí),先請(qǐng)我們?cè)谳^大的范圍內(nèi)進(jìn)行遙感解譯,提取可能含水的巖層和地質(zhì)構(gòu)造,然后才用物探儀器在遙感圈定的最小范圍內(nèi)布線測(cè)試,據(jù)此布置的井位都能見(jiàn)水,遙感的“威力”可見(jiàn)一斑。
選自《科大故事②》(2018年12月出版)(講述:李永慶 整理:田靜)