1月10日，由武漢大學副校長李建成院士主持完成的"中國高精度數字高程基準建立的關鍵技術及其推廣應用"項目榮獲2019年國家科技進步一等獎。自從選擇做大地測量研究的那天起，李建成就向"確定1釐米級精度大地水準面"這一世紀難題發起挑戰，力求建立一個統一精確的"全國大地水準面"。
國家數字高程基準通過嚴密理論和先進的技術，將傳統的地面標石基準模型化、數字化，聯合衛星導航等現有技術，可以實現快速無縫連續地高程測量。基準的建立、維持和測定可以不依賴野外的地面標石，不會被地質災害破壞。也可以不需要依靠人一步一步來測量高程，將測量員從繁重的工作中解放了出來。改變了人們對海拔高程測定的認知，能夠快速、精確、無縫獲取我國境內任意一點的海拔高程，對相關地球科學和工程建設產生深遠的影響。
革命性建立現代高程基準
李建成認為，"做科研工作一定要瞄準科技發展前沿，只要方向正確，通過不懈努力一定會取得成績。"當初他選擇"大地水準面"時，它還只是一個比較偏門的專業名詞，幾乎看不到應用前景。但李建成卻在這條路上一走就是30餘年。
高程（海拔高）起算面一般是指平靜的海面，但世界上沒有一把"尺子"可以直接測量崇山峻嶺相對平均海水面（大地水準面）的高度。而且，我國地形極為複雜，居世界之最。全球大地水準面起伏約為190 米，僅佔全球陸地約2%面積的中國，大地水準面起伏就超過了110 米。因此我國大地水準面的精密確定尤為困難。
我國法定高程基準的起算原點設在青島。傳統高程測量只能通過測量員用腳一步一步來丈量地球，這種水準測量效率極低，勞動強度極大。往往需要國家測繪、水利等多部門通力合作，花費近10年的時間，才能建立國家高程控制網。並且傳統高程基準採用水準標石來維持，一旦遇到泥石流、地震等自然災害，就會被破壞，難以長期維持，需要定期複測。因其難度大、效率低、成本高、複測週期長，建國 70年以來，國家傳統高程基準僅做了3次。因此，尋求高效、低廉的全新高程測定方法，革新高程基準的建立和維持方式，是我國經濟建設和社會發展的迫切需要。
GPS技術的出現，為高程基準的現代化提供了契機。但GPS測定的是幾何高程，不能標示水的流速流向，不能直接使用。李建成及其團隊創新性地提出用大地水準面數值模型（數字高程基準模型）取代傳統水準標石，建立並維持國家現代高程基準。開闢了"衛星定位系統+數字高程基準模型"精確測定海拔高的新途徑，實現平面和高程的的"三維一體"定位，革新了高程測定和基準維持的模式，推動了我國高程基準現代化進程。
這一模型可替代覆蓋全國的水準標石點，從傳統升級到現代，實現我國高程基準建立與維持模式一次變革性轉變。
國家高程基準模型精度跨越
從1828年高斯最先提出大地水準面以來，其確定理論一直未能嚴密化，上世紀末，大地水準面的精度只能達到分米或米級。國際大地測量界在上世紀90年代把"確定1釐米級精度大地水準面"列為本學科的世紀性難題，並作為測繪學科21世紀的發展戰略目標。從米級、到分米級、到釐米級，再到亞釐米級，每上一個臺階難度越來越大。
此前，我國國家級數字高程基準模型精度僅約40釐米，無法滿足工程建設和精密位置服務中快速精確測定海拔高的要求，這嚴重阻礙了高程基準建立及維持的現代化。而李建成團隊用30多年的時間實現了國家高程基準模型精度上的跨越。
事實證明，李建成提出的理論和技術體系以及建立的國家、省、市級數字高程基準模型，能滿足國家需求和工程建設需要。這一成果目前已經規模化推廣到我國多個省市區域的大地水準面精化工程，
應用於測繪、交通、國土、自然資源調查等行業和國家重大工程,產生了巨大的社會和經濟效益，推動了測繪與相關行業的科技進步。"李建成是我國大地水準面工程化應用研究的主要開拓者，解決了精密區域大地水準面確定的多項理論和技術難題"在對該研究成果的評定中，業界專家給予了充分肯定和讚揚。
堅持不懈的創新精神
"八五"期間，原武漢測繪科技大學承擔了多項有關中國重力場逼近的重點研究課題。但當時，這一研究領域的博士和研究骨幹相繼離校出國，李建成獨自承擔起幾乎全部有關課題的理論研究和實際計算工作。
在導師寧津生院士等的指導下，他沒日沒夜地扎進實驗室，最終順利結項。這一成果讓他榮獲1996年國家測繪局跨世紀學術帶頭人，並獲得了國家傑出青年科學基金的資助，使他在這一領域具備了深入研究的基礎。
熟悉李建成的人都知道，他走到哪裡都帶著電腦，不放過任何一點碎片化的時間。團隊成員、武漢大學測繪學院院長姚宜斌教授說，李建成幾乎不存在節假日的概念，無論春夏秋冬，總是能看到李建成在電腦前建模、編程的身影。
為了追求更高的精度，李建成不斷從理論上修正、對公式進行嚴密化處理。由於基礎數據的誤差等原因，時常會出現偏差，他和團隊成員就聚在一起討論，找出到底是哪裡出了問題，有時還會爭得面紅耳赤。據團隊成員回憶，經常是加完班剛到家，又一個電話被李建成叫回辦公室討論，他們挑燈夜戰到辦公樓鎖門已經是家常便飯。
正是這種對科研的執著，對精度近乎苛刻的追求，使得李建成在成功的道路上不斷前行。面對未來，李建成目光堅定地說："我們不會停止科研創新的腳步，將秉承精益求精的'工匠'精神，繼續為我國測繪現代化的發展做出貢獻。"
人物介紹：
李建成，中共黨員，武漢大學測繪學院教授，中國工程院院士，現任武漢大學黨委常委、副校長。1983年至1993年就讀於武漢測繪科技大學，先後獲學士（1987年）、碩士（1990年）和博士（1993年）學位，1993年7月留校任教，並先後在美國、芬蘭、德國做訪問學者。先後任武漢測繪科技大學地學測量工程學院副院長、院長，武漢大學測繪學院院長，武漢大學副校長。主持國家973計劃、863計劃、國家自然科學基金創新研究群體、國家自然科學基金重點項目研究。獲國家科技進步獎一等獎1項、二等獎4項，省部級科技進步特等獎1項、一等獎7項。
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