本篇導讀:
為激勵學校廣大教學科研人員在課程教學、創新創業教育、科技創新和成果轉化、服務國家重大戰略和區域經濟社會發展等方面取得突出成績,學校設立了“天泰優秀人才獎” “東升課程教學卓越獎” “海潮英才獎”“泰諾創新創業教育優秀指導教師獎”等獎教金,每年組織評選并進行表彰獎勵。“優秀教師事跡展播”活動設立“我們身邊的青年奮斗者”專題,對獲獎教師先進事跡進行宣傳,首批推出近三屆一等獎獲得者的奮斗故事。
報效國家 守護深藍
——信息科學與工程學部教授 陳樹果
【學習近平總書記回信精神感悟】
懷著無比激動的心情學習和領悟習近平總書記重要回信精神,重要回信字里行間透露著總書記對海大的肯定、對海洋科技工作者的期許、對海洋強國建設的希望。學習過程中,2022年我向總書記匯報工作時總書記的肯定和殷切囑托的話語也縈繞耳畔,內心久久不能平復。作為海洋科技工作者,我們身上不僅擔負著勇闖海洋的使命,而且承載著為國家培養海洋人才的任務,我將牢記總書記囑托,潛心深耕海洋,通過多學科大交叉面向國家重大需求,努力實現原創性、引領性海洋科技攻關,為實現總書記對中國海大的期許貢獻力量,為實現海洋強國夢貢獻力量。
【奮斗故事】
陳樹果率隊開發的海洋水色衛星星地一體化定標算法,正服務于我國自主海洋水色衛星“海洋一號C”和“海洋一號D”以及新一代海洋水色觀測衛星的業務化定標系統。近年來,陳樹果負責的“海洋水體與大氣同步觀測系統建設技術開發”項目,實現了對水體與大氣光學參數等長期、連續、穩定的觀測,正應用于我國海洋一號系列衛星及新一代海洋水色觀測衛星產品的定標檢驗。
一、鉆研13年,給海洋水色衛星定標
陳樹果和海洋光學遙感的結緣,始于2009年。那一年,他考入中國海洋大學海洋信息探測與處理專業攻讀研究生,從小在內地長大的他,第一次見到了大海。2015年博士畢業后,他選擇留在海邊,圍繞海洋光學基礎理論和創新應用進行深入研究。
“陽光照到水面上,部分被反射,部分進入水體被吸收,還有一部分會散射。海洋水色遙感就是通過接收這些散射的能量,分析光譜特征,反推水體的光學成分構成。”陳樹果解釋說,“這些探測數據,對我國海洋權益維護、海洋資源開發、海洋環境監測、海洋災害預報都有重要作用。”
對海洋進行遙感觀測,效率最高、效果最好的方式是發射海洋衛星。從2002年首顆海洋水色試驗衛星海洋一號A發射至今,我國的海洋衛星發展歷史不過短短的20年。早先的觀測數據也不是很準確,仍然需要依賴美國的高精度定標場數據,中國自主海洋衛星光學遙感器始終難以邁出完全自主的最后“一公里”。
定標,是指把衛星觀測數據換算為真實輻射量的過程。“如果說衛星觀測是桿‘秤’,那么定標就是給這桿秤加上‘準星’的過程,能讓衛星數據更精確、更加真實。”然而長期以來我國不光在定標算法上的技術有待改進,也缺少必要的定標基礎設施。為了解決這一難題,陳樹果多次率隊進行現場觀測和實驗。“我們對不同類型的水體大氣環境進行了20多個航次的海洋光學綜合實驗”。大量的一手數據給后續研究打下了堅實的基礎。
一邊進行理論的推演,尋找最佳算法;一邊通過對大量數據的綜合分析,確定定標場的選址。在海洋一號C發射的前一個月,陳樹果率隊開發完成了我國自主海洋水色衛星的在軌替代定標算法。之后,他又通過數據收集和分析,確立了我國南海適于海洋水色衛星替代定標的區域,為未來進一步建設定標基礎設施,擺脫對國外定標場數據的依賴,實現中國自主衛星從觀測到產品的完全自主提供重要支撐和保障。
二、現場觀測,論文寫在海洋上
2018年9月7日11時15分05秒,長征二號丙運載火箭點火起飛,成功將我國第一顆業務化海洋水色衛星海洋一號C送入預定軌道。衛星上使用的在軌替代定標算法,正是陳樹果和他的學生們在辦公室連續奮戰5天5夜的成果。
短時間的快速攻關,背后是多年海洋光學研究的支撐。海洋光學與水色遙感是以現場測量為基礎的學科,多年以來,陳樹果工作于觀測一線,將搖晃的甲板當成了自己的第二實驗室,把論文寫在了海洋上。
為獲取全面的海洋光學現場觀測數據,過去十多年來,陳樹果將大多數時間都沉浸在出海觀測上。一個航次大約20天,海上工作需要爭分奪秒,不分晝夜。截至目前,陳樹果累計出海時間達300天以上,其中最長一次在西太平洋海域連續作業74天。
陳樹果將熱愛都獻給了大海,大海還他一樹碩果累累。主持項目科研總經費達 3000余萬元、發表 SCI 論文 20 余篇、獲國家發明專利授權8項……2020年,陳樹果開始負責國家衛星海洋應用中心“海洋水體與大氣同步觀測系統建設技術開發”項目,該項目將沿中國海岸線建立8個具有長期連續海洋水體與大氣光學性質監測能力的檢驗系統,能在無人值守的條件下,實現水體與大氣光學參數等長期、連續、穩定的觀測能力。
從中國自主海洋水色衛星的定標算法,到海洋水體與大氣同步觀測系統的建設,陳樹果逐夢深藍的步伐從未停歇。
三、言傳身教,投身海洋強國建設
2019年冬天,中國海洋大學三亞海洋研究院舉行揭牌儀式,正式入駐三亞崖州灣科技城。2020年5月,陳樹果從黃海畔來到了南海邊。
“我們要建海洋水色衛星的定標場嘛,南海海水更清潔,近岸水體大氣的復雜性沒那么高。”加入三亞海洋研究院后,陳樹果牽頭建設了NIST可溯源的海洋水色遙感定標實驗室,不僅能有效支撐我國自主海洋水色衛星系統替代定標場的維護,還能服務于各高校和科研院所海洋光學儀器的定標,保障測量的數據準確性。
作為博士生導師,如今,陳樹果的學生分布在青島、三亞兩個校區,還有一部分高年級研究生和博士在北京的國家衛星海洋應用中心實習。陳樹果常叮囑自己的學生要“去浮躁”,腳踏實地,發現每一個問題的本質,真正做點原創性的工作。他堅持“言傳身教”,在教學工作的間隙,總要到實驗一線去現場觀測,輾轉于三亞、北京、青島三地之間。
2022年4月10日下午,習近平總書記來到中國海洋大學三亞海洋研究院,了解海洋觀測設備與信息服務系統研發應用情況。陳樹果和他的研究生為習近平總書記展示了在海南周邊進行遙感飛行試驗的研究成果。“我們真切感受到習近平總書記對海洋的關心,這給了我們莫大的鼓舞。”陳樹果說。
海洋是一座巨大的資源寶庫,建設海洋強國是實現中華民族偉大復興的重大戰略任務。二十年前,中國還沒有自己的海洋衛星;二十年后,在一批又一批科學家們夙興夜寐的共同努力下,中國海洋衛星已進入組網觀測時代,不僅形成對全球海域連續高頻次觀測覆蓋能力,數據質量也已與國際先進產品具有相同精度,徹底擺脫了海洋科學研究、氣候變化監測以及海洋環境監測對國外海洋水色衛星數據的依賴。“認認真真做好本職工作,就是對國家最大的貢獻。”陳樹果說。
【教師簡介】
陳樹果,男,漢族,中共預備黨員,1984年6月出生,博士研究生學歷。國家自然科學基金優秀青年基金獲得者。學校第一屆海潮英才獎一等獎獲得者。
陳樹果積極圍繞國家戰略需求和國防安全開展科學研究,其研究成果服務于我國自主海洋水色衛星業務化定標系統上,有效保障我國自主海洋水色衛星產品質量;基于我國自主海洋水色衛星數據,圍繞國防安全開展了基于海洋生物感知進行水下目標探測的創新應用,建立了無人機遙感探測系統,與我國海洋水色衛星遙感形成相互補充,進行區域精細化探測;其研究成果獲得中央軍委科技委的重視,被列為其十四五重大優先支持方向。陳樹果所建立的無人機遙感探測系統在2022年4月10日習近平總書記視察中國海洋大學三亞海洋研究院期間作為亮點成果由其本人向總書記進行了匯報。研究成果先后獲得海南省青年科技獎、中國海洋工程科學技術二等獎、山東省科技進步一等獎等獎項。