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【一所一人一事风采展】宋春桥:“遥”望山水色,“感”悟报国情

  • 发布时间:2024年12月06日
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宋春桥,1986年生人,中共党员,从事水文水资源遥感与全球变化影响方向研究。2014年在香港中文大学获得博士学位后,在加州大学洛杉矶分校从事博士后研究工作,2017年学成归国。现任中国科学院南京地理与湖泊研究所纪委委员、研究员、遥感与地理信息科学研究室副主任兼党支部书记,是国家级青年人才计划入选者。

留学报国,不负祖国支持

2017年,宋春桥怀着“学成归国,不负祖国支持”的初心,通过国家级青年人才计划来到中国科学院南京地理与湖泊研究所,开启了他的科研求索之路。而这份“缘份”,还要追溯到2016年的夏天。

“看到国家对青年人才的支持力度那么大,有自己的团队和补助经费,这对于刚刚起步的青年科研人员来说,是莫大的吸引和支持”,出于“为祖国做点什么和实现自身人生价值”的愿景,尚在加州大学洛杉矶分校进行博士后研究的宋春桥投递了申请。

当时聚焦青藏高原湖泊水文如何响应气候变化影响,宋春桥已经在Nature Geoscience、Science Bulletin、Remote Sensing of Environment、Water Resources Research等权威SCI期刊上发表多篇第一/通讯作者论文。出色的科研成果很快吸引了南京地理与湖泊研究所的注意,并抛来了橄榄枝。经过一系列面试、答辩,虽然海外科研经历年限不够,最终还是被破格录取。

宋春桥坦言“当初只是抱着试试看的心态申请,没想到能获得那么多支持,甚至破格录取。只有回国后踏实工作,用研究成果解决国家实际问题,才是对祖国最大的回报!”

一年后,宋春桥完成了美国地质勘探局(USGS)和国家航空航天局(NASA)的项目,毅然放弃留美机会,在31岁最富科研创新激情和能力的黄金年纪,如约踏上归国之旅,开启了为国效力的崭新征程。

精钻深研,执着创新攻关

一如宋春桥所言“踏实地做有用的科研”,回国以后,他面向我国人多水少、水资源时空分布不均的基本国情和水情,选择了湖泊流域水文水资源遥感这个非常基础的方向,持续开展遥感监测算法和反演模型创新,在细分领域精钻深研,为落实习近平总书记“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”的重要指示提供有力科技支撑。

相比于量大但盐度高的海水和难以采集的地下水,湖库、河流等地表水体作为易获取的水资源,直接关系到饮用水供应、农业灌溉等要事,仅湖泊就服务了全国近50%人口的集中式饮用水。因此,精准摸清地表水资源“家底”,成为高效利用水资源的一项基础性工作。

遥感凭借长周期、全覆盖的优点,成为水文观测的重要手段。但是,把遥感探测信号转化成实际需要的各种水文参数的反演过程并不容易,宋春桥的研究就是造好遥感观测和水文数据之间的桥梁,从而更加科学、精准地回答地表水资源的存量和变量问题。

摆在宋春桥面前的第一道难题,就是数据精细度问题。团队通过集成众源地理空间数据和多源多时相遥感观测,发展了湖库水体高精度提取与精细化分类技术,助力精确识别湖库的边界、类型和状态,进而开展多维度探析。

随后,宋春桥很快带领团队将遥感反演模型从二维向立体推进,优化了湖库河流水位库容曲线模型建构方案,实现湖库与河流水位变化信息的长时序重建,这样就可以通过面积和水深来估算水体容量,并实现动态变化观测。

然而为了更好地“答题”,宋春桥团队并没有止步于此,而是朝着更精、更细的方向不断探索。湖底并非一马平川,高地起伏的地形势必会影响蓄水量的估算。为此,宋春桥团队发展了湖库水下地形重构和水资源总量估算的智能算法,有效提升了缺资料地区和大区域尺度湖库水深和水量估算的准确度,助力全面摸清家底。

一道问题,几番回答。宋春桥用近乎执拗的精神,坚定地走了一条属于自己的钻研创新之路。功夫不负有心人,相关代表性工作多次发表在国际高水平期刊上,核心成果获得教育部自然科学二等奖,自主研发技术支撑了科技部发布的《全球典型湖泊生态环境状况》报告。宋春桥用实际科研成果,有力支撑了水资源的智能化和精细化管理。

应用数据,服务国家战略和民生保障

宋春桥深知遥感对地观测数据的生命力在于应用,结合国家需求和人民需要,有效应用数据来驱动决策、感知风险以及解决问题才是关键。

近年来,超过全国湖泊总面积50%的青藏高原湖泊群,在气候暖湿化的影响下快速扩张,导致道路、村舍、放牧草场等被淹没,直接影响农牧民的日常生活,造成地方严重的经济损失。面对这一重大险情,宋春桥连续多年带领团队深入青藏高原腹地开展湖泊野外调查工作,跋山涉水上万公里,获取了大量一手科研数据,为后续的研究奠定基础。

基于扎实数据与模型的有效融合,宋春桥团队把遥感监测与多目标优化空间信息分析技术运用到地处偏远、缺乏历史观测资料的地区,结合实地考察,系统评估高原地区湖泊洪泛淹没的风险等级,预测未来湖泊变化情景,并为当地政府提供高风险村庄搬迁的最优选址方案,用自己的研究切实守护人民群众的生命财产安全,真正将论文写在祖国大地上。

然而,在青藏高原湖泊扩张的同时,宋春桥团队通过解析21世纪以来全球湖库水位-水量变化规律,发现了干旱和高需水地区湖泊大范围萎缩的现象,这些地区未来面临的干涸风险将不断加剧,严重威胁经济社会发展和人民生活。作为一名心怀家国的青年科研人员,宋春桥依托科研走向建言,基于研究成果撰写了多篇关于我国水资源安全面临的问题和高效利用方面的建议,并被中央有关部门采纳,充分发挥了科技智库作用。

遥感技术的覆盖范围是大区域尺度,宋春桥团队的研究放眼全球,成果当然也不仅仅限于中国。团队研制发布的多套全球尺度数据产品,蕴含着无限的价值和可能。其中,《非洲大湖水位与水储量变化产品》被纳入可持续发展大数据国际研究中心的非洲相关数据集,由习近平总书记出席金砖国家领导人第15次会晤时赠送予非洲国家,为当地农业、生态、减灾等领域发展提供数据支持。

在一串串数据和严谨论证背后,是宋春桥“虽非我功,亦我之荣”的精神。他的研究为各行各业提供基础性的数据支撑,一直以来坚持公开共享,只为让更多科研人员在数据要素应用上尽展其能,激活科技创新“一池春水”。

从留学海外到归国研究,宋春桥用10年的时间践行青春报国理想。现在,距离实现建成科技强国目标只有不到11年的时间。下一个“十年磨一剑”,宋春桥将一如既往,怀报国情,做务实事,为实现水文遥感领域的“并跑”甚至“领跑”贡献力量。


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