第一臺國產解析測圖儀、全數字攝影測量工作站、第一臺國產數字航空攝影儀、國產車載激光建模測量系統……作為多個具有開創意義的國產測繪儀器的研制者，劉先林在測繪領域“闖”了半個多世紀，親身經歷了我國國產測繪裝備從無到有、代替進口的歷史，見證了我國測繪地理信息事業的快速發展。
去年2月退休的劉先林，忙碌還是常態。每周要和團隊開兩三次會議，探討科研問題，推動項目進展。“即便退休了，我的大腦還是停不下來。”
如何服務城市精細化管理？如何助力智慧城市建設？已經81歲的他，還在思考著測繪領域最新的科研問題。
“新測繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康”
新冠肺炎疫情期間，劉先林一直沒閑著。“大年初二就開始忙了。”劉先林說，應中國工程院針對疫情的延伸研究要求，他申報了國產高分衛星影像準實時生產城市疫區三維GIS數據、無人機“入戶”智慧物流等4項科研攻關項目。
3月27日，他受邀以直播的方式，做了一場《新時代新測繪》主題報告。怎樣結合AI、大數據、云計算等技術，如何助力智慧城市建設……對測繪未來發展面臨的諸多問題，劉先林在報告中進行了前瞻性分析。
一個小時的直播，觀看人次達到9萬之多。有網友留言：“老院士講得激情澎湃，聽得人如癡如醉。”
劉先林說：“決策科學化、城市精細化管理、精準扶貧、美麗鄉村和美麗街道、人工智能，甚至領導的離任審計，統計遙感、動態監測……都要我們提供可供大數據技術應用的新測繪成果。”
新測繪，就是實體三維測繪，是他和團隊正在研究的新課題。“實體三維的生產方式是要利用空、天、地、網，CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）雙并行云計算和人工編輯，利用電腦進行大數據分析并產出知識。”
“我們想通過衛星實現自然資源的動態監測，以有結構的數據直接生產出三維的監測結果，也就是實體三維的監測。”劉先林介紹，他和團隊重點研究的方向之一，就是利用實體三維監測，助力自然資源部的“兩統一”職能履行。
在劉先林眼中，智慧城市就是用真實的數據和科學的決策，使城市運行在最優狀態下，發展更綠色、更可持續、更幸福。
“我們現在正在研究的就是如何生產出結構化的時空大數據，可以為智慧城市提供城市多要素結構化實體模型，也就是城市全息三維，有結構的街景模型，讓數據‘說話’，產生科學的決策。”劉先林介紹，利用城市的全息三維作為基礎數據計算城市的各類綜合指數，如城市交通擁堵指數、城市熱效應指數分布、城市5G信號強度指數等等。“新測繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康。”他表示。
智慧交通、智慧高鐵站、智慧旅游、智慧醫療，在劉先林看來，測繪行業將迎來一次大的變革，國產測繪儀器更要抓機遇。
“一定要有勇氣趕超世界先進水平”
半個多世紀以來，人類科技發展史大約每隔10年就會迎來一次大的科技創新浪潮，而我國測繪技術的每一次乘風破浪，都有劉先林的身影。
上世紀80年代，我國90%的測繪儀器都依賴進口。在與外商打交道的過程中，漫天要價、白眼歧視，這些遭遇讓劉先林既痛心又窩火。
“為什么就不能研制出自己的精密儀器？我們中國人并不比外國人笨，一定要有勇氣趕超世界先進水平。”下定決心，劉先林義不容辭地扛起了測繪儀器自主創新的責任。
但是，自主創新何其難。當時一沒有現成圖紙，二沒有參考資料，三沒有足夠的資金支持，每往前走一步，都將面對著無數鮮為人知的坎坷和荊棘。
1968年，為了解決空中三角測量程序中的一個難題，他在機房連續工作了三天三夜；1988年春節，助手們都回家了，他拉著10歲的兒子，整個春節期間在實驗室連續焊接了幾百個焊點，累得直不起腰……憑借這股在科研路上堅韌不拔、鍥而不舍的精神，他越過了自主創新之路的重重關山，4次獲得國家科技進步獎，其中兩次獲得一等獎。
“如果在實驗室作出成果就束之高閣，最多只是用老百姓的錢證明了自己的能力。”劉先林說，“技術創新不是為了著書立說，更重要的是將科研成果轉化為現實生產力，能夠在國家的發展中發揮作用。”
1988年，他主持研制出JX-3解析測圖儀，結束了我國解析測圖儀全部進口的歷史，并一舉奪回國內市場。德國一家企業設在香港的銷售公司，一再降價也未能挽回市場，最后只有關門大吉。
1998年，劉先林憑著大膽的預判，又研制出JX-3換代產品——JX-4數字攝影測量工作站。JX-4的問世，成為我國模擬測圖向數字化測圖轉變的里程碑。劉先林又帶領同行一起進行推廣，使國產航測系統占據了90%以上的國內市場，并成功出口海外。
2007年，劉先林帶領團隊又研制出一款劃時代的數字化測繪產品——SWDC數字航空攝影儀。如今，SWDC系列數字航攝儀已經占領國內一半以上的市場份額，在我國如火如荼的實景三維建設中發揮著重要作用。
最近10年，他一直在研究SSW車載激光建模測量系統。這套系統達到國際先進水平，已經廣泛應用于道路測量、地籍測量、違建調查等諸多領域。通過云計算，這套系統可以實現結構化模型街景數據的快速生產，這對智慧交通、自動駕駛都會產生顛覆性影響，代表了未來測繪地理發展的趨勢。
“祖國需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么”
2017年，因為一張照片，78歲的劉先林意外成了億萬網友追捧的“網紅”。
那次是他乘坐高鐵返回北京，穿著一雙舊皮鞋坐在二等座上埋頭修改報告。這一幕被同行者拍了下來，并在網上火速傳開。網友直呼“又見掃地僧”，稱他是“民族脊梁”“大國工匠”。
網友不知，樸素與節儉，是劉先林一貫的作風。中國測繪科學研究院的辦公室里，劉先林自1975年開始使用的那套硬木桌椅，經年累月的伏案已經磨掉了紅色油漆。但就是這樣一個“摳門”的人，多年來他的研究成果為國家節省資金近2億元。
不認識的人第一眼看到劉先林，一頭白發，鼻梁上架著一副厚厚的鏡片，笑起來眉眼彎彎，和藹可親，有一種鄰翁氣質。
真正了解他的人，都說他“自帶光環”。不是因為他有著首批中國工程院院士、第六屆全國人大代表等一堆厲害的頭銜，而是他身上散發著一種執著、純粹的光芒，令人敬仰。
“祖國需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么。”1962年劉先林從武漢測繪學院畢業，分配到原國家測繪總局測繪科學研究所（現為中國測繪科學研究院），老所長語重心長的這番話語，成為了他一生的追求。
在測繪科研一線工作了58年，他的人生極其簡單，只有“科研”兩個字——用自己的科研成果武裝測繪生產、提高我國測繪科技能力。
上世紀80年代，許多科研人員一心想出國，劉先林的同學、朋友也邀請他去國外。“你這樣的人在國外，成為千萬富翁不是難事。”朋友們勸他。
劉先林謝絕了同學、朋友的好意。他從不在乎金錢，身為3所大學的特聘教授，每年的酬勞加起來有幾十萬元，但他分文不取，全部補貼給了學校的科研項目和貧困學生。
打破國外精密測量儀器對我國的封鎖，主動肩負起自主創新的重任，數十載潛心研究，劉先林的身體里跳動著的是一顆科技報國的拳拳愛國之心。
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