“一个学者的命运，通常跟自己的信念紧密相连，因为，对专业的热爱、对真理的追求、对社会的责任，总会成为他创造奇迹的最大动力”。冯仲科教授用他献身森林经理事业的全部精力，印证着这个道理。 北京林业大学教授，我国第一位森林GPS应用研究的博士学位获得者。北京林业大学测绘与3S技术中心主任，精准林业北京市重点实验室主任，空间信息智能感知国家测绘地理信息局工程技术研究中心主任。任中国地理信息产业协会副秘书长，《北京林业大学学报》副主编，国际测绘杂志《GIM》中国编委等学术职务。作为2015年中国工程院院士候选人，他在森林经理学、林业与广义3S技术、数字林业、精准林业等领域的教学、科研和社会服务工作中取得了令人满意的成果，主持数项国家863、国家自然基金等项目，发表SCI、EI、ISTP收录论文50余篇，出版精准林业、3S技术及应用等专著。授权发明专利、实用新型专利14件，软件著作权50余件。以第一完成人荣获国家科技进步二等奖1项，国家技术发明二等奖1项，北京市及省部级一、二、三等奖10余项，享国务院政府特殊津贴。获北京市有突出贡献的专家、科技北京百名领军人才、新世纪国家百千万人才计划国家级人选、全国生态建设突出贡献者，2014中国十佳绿色新闻人物等称号。 冯仲科教授以36年的不懈奋斗，处处践行着一名民革党员的入党誓言，实践着把毕生精力奉献给森林经理事业的人生追求，展现着一名优秀民革党员和学者保持的先进性和崇高人生境界。 胸怀做好小事的大信念 曾经有一位专栏作家在完成了许多名人的传记后，得出这样一个结论：一流的大师，除了天赋和勤奋，都有着强烈的信念。正是这种信念使他们将天赋和勤奋结合起来并发挥到极致。冯仲科教授正是具有这种强烈信念的人。 “人的一生可能干不出惊天伟岸的大事，但是必然能穷其一生做好一件小事，我只要踏踏实实每一天做好这件小事”。面对众人对他如何做到人在中年载誉满归的提问时，他是这样回答的。 坚忍不拔的信念造就了他脚踏实地的品格，冯仲科教授曾谦虚的说过，“我的童年期间，家境贫寒，家里9个兄弟姐妹中，我不是最聪明的，我唯一的长处是踏实做事、锲而不舍”。正是在这种强烈的信念和支撑下，冯仲科教授克服重重困难，在我国森林经理、林业与广义3S技术等领域取得斐然的成绩。 他是学矿山测量出身，没有直接接触过林业。刚调入北京林业大学时，也只是教教测量学。真正把他引进林业大门的，是两本书。一本是《林业工作手册》，一本是《林业调查手册》。这两本书都很浅显易懂，言简意赅，使他看到了矿山之外的另一个世界。 很快，他就发现了这样一个问题：林业的测量和计量都非常滞后。一个念头像闪电一样在脑海里闪过。他找到了自己与绿色事业的结合点。面向测量，和林业结合，提升林业的现代化程度，给林业事业插上一对数字化的翅膀。 知识面狭窄，是限制因素之一。他走进森林学森林、走出林业看林业。借助他掌握的非林业的先进技术和手段，着力解决林业生产的实际问题。交叉，融合，给他的事业插上了有力的翅膀。 前期短短5年时间里，他做了不少事情。 在林业信息与3S技术教学、科研、技术开发实践中，他把目标定在了数字林业、精准林业，把研究的重点放在了六大技术上：林业GPS综合技术、林火监测与模拟综合技术、林业遥感综合技术、精准林业综合技术、虚拟森林技术、造林模式与森林生长综合技术。他得到的收获是视频超站仪和电子角规两项成熟产品，均已申请专利。 在一个全新的领域里，他默默地耕耘。2002年，他主持的"森林资源与生态环境3S技术应用基础研究"获得了北京市科学技术进步二等奖。他完成的"林业广义3S技术"研究的部分内容，专家鉴定为已经达到了国际领先水平。 他在北京林业大学如鱼得水，很快就进入了收获期：首次提出并定义了"精准林业"的概念；在北京密云建立世界上第一个精准林业示范基地；为北京市制作1：10万、1：5万遥感影像图，科学、精密地对全市各地类进行了分类并按区县统计，摸清了家底，成为了解市情、林情的一手资料和重要依据；组织北京市森林二类调查3S方案设计、丰台林火实验，为北京市生态环境建设做了行之有效的技术基础工作。 在所主持的863项目、国家自然科学基金、北京市农业科技项目、北京市自然科学基金项目中，他精心设计技术路线，组织实施攻关，解决关键难题，建立精准测树的数学模型、电子角规数学模型、集成全站仪和数码相机及GPS，解决了整周模糊度快速解算、混合像元解译、差分模型、超小面积精准量测等一系列关键的技术问题。 他将摄影测量与计算机影像视觉技术有机结合，通过模型建立与技术开发，形成面向单木监测技术系统，实现自动测树因子的提取，技术难度较大，但前景广阔。 树的上部直径测量一直是一个国际性难题。他采用全站仪解析几何的原理和近景摄影测树，不用伐倒、爬树就可测量上部直径。他利用雷达遥感影像，配合DTM，智能手机/平板电脑测定树高，已经取得了显著进展。 心系传道授业的育人梦 冯仲科教授认为，人生是一本大书，森林是美丽的事业，经营林，首先要做好人。 他从80年代初执教至今，已在教育战线上奋斗了36年。多年的教育与实践使他积累了丰富的专业知识和教学水平。在当前日益繁重的工作量与压力之下，勇挑重担，无私奉献，出色地开展教学。凡是听过他讲课的人，无不为他渊博的学识、严密的思维和幽默的方式所吸引。他熟谙教育心理学，当学生对某一问题已感兴趣而又似懂非懂时，他马上能够抓住这个契机，循循善诱，说深讲透，能让听课的学生顿时领悟，豁然开朗。 他总结归纳出测量学一条龙教学法和GPS研究生学习教学法，教学、科研工作繁重，近年课时量为学校标准工作量的三倍以上。由于教学得法，深入浅出，联系实际，注重能力，深受学生和同行好评，曾获北京市、校、院讲课竞赛优秀奖和教学效果优秀奖。 他由衷地热爱与同学们沟通。每周他都会组织学生进行学术沙龙活动，目的就是与学生进行交流讨论，了解学生们的科研和论文进展情况，为学生们科研和论文答疑解惑。他认为适当的引导，同时激发每个学生的兴趣，发挥他们的优势是培育人才的最佳方法。 近年，冯仲科教授把主要精力放在培养博士、硕士研究生。他认为，研究生应该在打牢基础、站稳脚跟的基础上多接触本学科的世界前沿水平。结合多年的培养经验，他先后为博士生、硕士生、本科生开设3S技术及应用、地图学网络GIS、GPS原理与应用、专业概论、测量学、测量工程、名师讲堂等8门课程。 他主编的《3S技术及应用》为我国有关高校硕士博士课程参考教材，主持北京市精品课程《测量学》，主编《测量学原理》获北京市精品教材奖（不设等级）和全国高校测量学优秀教材三等奖，《精准林业》和《3S技术及应用》为国际和国内该领域的第一部专著或编著。 冯仲科教授严谨的治学态度和育人的教书理想，正在激励着年青一代为祖国森林事业的繁荣昌盛而奋斗。 注重开拓创新的科研情 冯仲科教授作为一名学者，始终将自己的职业当作事业来做，在科研方面富有创新的精神和挑战的魄力，力图获得最好效果。多年的教学、钻研和生产指导，使他不断突破技术瓶颈，敲开林业信息化的大门。 创建我国精准林业观测与森林精细经营技术体系 创建以信息化、智能化为代表的我国精准林业理论技术体系。建立梯形无缝覆盖的全国森林植被、土壤、气候气象、地形数据库，研建全国森林植被梯形格网东西、南北和高程方向地理变异模型，为森林分布地理基础研究和生态环境建设提供完备基础。研建环首都圈森林植被削减PM的定量空间传播模型，突破森林空间效应定量难题，创建环首都圈PM，SO2，NO2等网格空间森林植被覆盖度、生物量空间D-K传播模型，软件实现核算森林资源及生态服务价值。2001年创建以实现森林精准观测、分析、建模、调整、作业为目标的北京市密云精准林业示范基地，连续10多年投入设计、年度观测、分析和制图统计工作，利用高分辨率IKNOS、低分辨率TM及ZY3卫星遥感及无人机摄影测树系统，建立全国森林植被宏观观测系统。在全国林区布设300多个观测样地，2014年在北京松山建立42hm2大样地，并进一步扩展为全球最大森林精细观测样地，连年观测H、D，建立单木及林分动态生长模型。研发基于物联网和云计算的手机端立木材积、生物量国家主导树种二元及30个省市区一元计算平台，可离线定位计算，测估森林蓄积量和生物量，除西藏、台湾，广泛被全国应用。 创建我国森林精细经营理论技术体系。研建基于LUCC的林地规划多目标数学模型，研建能抵抗生物异常粗差的非线性稳健最小一乘抗差估计算法，建立基于区域环境、社会、经济、人口发展的林种规划多目标数学模型。独创性完成森林经理技术平台设计，包括国家林地\区域林种多目标定量规划、小班树种密度年龄经营调控规划；面向森林调查业务，年轮自动摄影分析配合3D角规小班，研发摄影测量处理、3D表达、林火防控、灌木\竹林模型等多种功能。针对我国森林材积表修正和森林生物量研究要破坏性采伐30万棵树木、野外工作量大，研制基于3D激光扫描、单片摄影测量、全站/电经立木精测技术方法，可达到伐倒木观测精度，完成全国主要树种二元材积模型库和省市区一元材积模型库、灌木生物量模型库、竹林模型库。研发森林数据挖掘与造林知识发现平台，固定样地和小班调查数据中具有丰富的林地、林种、地形、植被、土壤等基础动态数据，通过研发森林数据挖掘与造林知识发现平台，分析区域绿化模式和树种生长适宜性，丰富造林数据模型库和知识库。在森林采伐与造材设计理论方面，经典的森林采伐技术多采用皆伐方法，每木检尺，工作量大，效率低，缺少干型信息，造材误差大，建立以3D电子角规精准观测小班10棵左右计数木胸径及树高，依抽样理论估算出小班树种混交、径阶比例、密度等分布参数，采用电子经纬仪无损精测建立树种干型库，得到hi/di的一元或二元模型，精测3%的计数木，达到比每木检尺更高精度的出材率。针对市场各径阶需求，以1＋6棵树为单元的角尺度、竞争比计算参数，定量择伐标准，实现生态－经济线性规划最佳择伐，形成完整的理论-模型-算法-仪器-作业-软件平台技术。 野生动物生境空间分析。针对大熊猫、东北虎等我国珍稀野生动物生境，获取大熊猫、东北虎生境的海拔、坡位、坡向、坡度、土壤、植被质量和数量、气象、气候、水文资源的空间分布知识与动物活动的关联性，为大熊猫放养潜在基地筛选基础数据，完成我国大熊猫潜在基地、东北虎生境适宜GIS图库，得到国家林业局保护司的应用。 研制森林调查电子仪器 与南方测绘企业合作，以项目负责人完成我国第一台全站仪、超站仪、GPS测量型接收机、手持式测树超站仪、集成固定翼和旋翼式无人机，已批量生产，并出口创汇，近几年市场产值20亿元人民币以上。 建立航天遥感森林参数反演一般模型，研制森林固定样地无人机倾斜摄影观测系统。针对航天RS高分辨率影像昂贵，低分辨率又难以解决森林经理调查问题这一难题，研建基于小班3D角规精测森林信息、土壤、地形、光谱及其组合、纹理等信息为一体的非线性3S森林反演模型，实现森林TM/ZY3低分辨率RS反演V,W 80%精度反演。针对一类样地野外工作量大，精度要求高，二类调查定量动态模型不够，三类调查基础信息不足等问题，研制固定翼和多旋翼经济型无人机（每台成本3万元以内），自主开发无人机及其森林遥感处理软件，实现一类样地高精度最佳w及B倾斜摄影，像对自动匹配获取样木xyz及DH，二、三类调查建立无人机航空V/W模型。 超站仪研制。通过国家863计划成功研制我国第一台低成本经济型超站仪。同时开发集成手机/平板电脑控制长定焦CCD光学镜头，MINI EDM及BD/GPS集成于一体的普测型超站仪，其成本在8千元人民币以内，实现导线、3D摄影、GNSS择优互换测量，结合计算机视觉模式和共线方程模型，独创性研建相对空间可线性化的非线性3D模型，突破摄影测量无像控点绝对/相对外方位元素快速计算模型和算法。 研制集EDM、MEMS、GPS、CCD及3D角规于一体的手持式测树超站仪，快速测定单木XYZHDVW，林分N及V/W，广泛应用森林一、二、三类调查，其3D角规功能除用于小班精准观测之外，还是采伐设计调查重要工具。 针对智能手机/平板电脑，开发手机/平板野外森林经理测记算绘系统，实现森林一、二、三类调查的野外观测、记录、计算、绘图一体化，开发手机/平板3D电子角规和我国主要树种实验形数移动终端数据库，实现森林经理调查内外业一体化。 建立我国林火防控信息化技术平台 开发林火防控GIS-OA信息系统平台，集火险精细划分与预报、火点3D探测、蔓延八叉树模型预测、灭火方案空间分析系统设计、灾后损失3D电子角规精准计测于一体。 2014年规划北京市ZY3卫星3D林火防控信息系统，2003年研发北京市房山区林火防火信息系统，多次评为全国森林防火先进集体。将地物、地貌、土壤、气候气象、植被状况、人文因素有效结合起来，建立基于小班为单位的火险动态模型，比经典的气象模型单因子预报更为精准；林火蔓延以小班为单位，依据坡度、坡向、风向、植被、初火点建立n叉树时空蔓延模型，提高预报精度，3D角规用于精准评价分类灾后损失。形成防火、防盗伐盗猎系统软件，在全国森林公安系统教学培训中广泛应用。 冯仲科教授在全球科技大背景下，结合中国国情、林情，创造性研发森林经理技术的相关前沿问题，其成果的应用为我国森林经理技术创新和进步做出了重要贡献，提升了调查精度、效率和效果，解决了若干理论、技术、方法和仪器层面的难题，其产品价格仅为同类进口的1/2到1/3，有些如全站测树仪，还是自主研发首创性产品，不少成果得到国际同行的认同，产品除满足国内需求外，出口国外。 |
