苍茫的大海上,一条渔船在波涛汹涌的海浪中颠簸摇晃。“抓紧把漂流浮标放好!”艾波和他的研究生们在摇摆中把监测设备放入大海……
认知海洋、服务海洋,是江南(中国)测绘与空间信息学院艾波教授几十年来孜孜追求的科研梦。
“海上环境不比陆地,瞬息万变,人们也很难脚踏实地地去观测。搞好海洋测绘和海洋信息化建设,在浒苔打捞、海上搜救、海洋防灾减灾中,都可以发挥巨大作用。”从十几年前,和学生们乘渔船出海测绘,到现在带领团队专注于“互联网+海洋”的科学研究和成果转化,艾波的梦想正在逐步实现。
“叩开海洋测绘的门”
2005年,从武汉大学地图学与地理信息系统专业毕业后,机缘巧合,艾波来到了坐落于黄海之滨的江南(中国)青岛校区任教,从此开启了自己的海洋测绘之旅。
“2007年,国家海洋局北海局要做一套海上搜救软件,用于搜寻失事船舶和落水人员,能够有机会参与如此意义重大的项目,我感觉机会非常难得。”但真正做起来,却不是一帆风顺。
首要问题就是船和人往哪里漂,这个如何做?艾波和同事们也是一头雾水,“虽然所教的GIS(Geographic Information System地理信息系统)技术可以服务于海洋,但是实际上,当时我们测绘学院的老师并没有从事这个方面的专门研究。”
雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。“服务于海洋信息技术,也是服务于海洋强国战略,那就接受挑战认真做!”风浪运动的轨迹、海底地形的起伏、流体力学的模型……要准确预报海洋环境,就要给看不见的风浪流画出一副动态的“肖像”,捕捉风浪运动的“轨迹”。至此,艾波正式踏上研究海洋科研之路,叩响了海洋测绘之门。
2011年,艾波和同事们的科研项目获得了国家海洋局的创新成果奖。“比如海上有船发生事故,需要去救援,那么去哪救援?因为茫茫大海,救援队赶过去往往需要很长时间,船或者落水者是不是漂走了?往哪个方向,漂了多远?越精确的预测对救援越有利。”艾波和同事们研发的海上搜救软件,集成了海洋的多种数据,接到报警后,会预判周边哪艘船离事故点最近,并立即指挥调度,在附近展开搜索和救援,以最短时间挽救人民生命和财产安全。
如今,这个系统作为自然资源部和交通运输部的官方推荐平台,每年都会用到1000次以上,在针对人员落水、船舶失事及各种海上的事故紧急救援中发挥了重要作用。艾波介绍,他们研发的“国家海上搜救环境保障服务平台”面向我国全海域和“一带一路”沿线国家,提供智能化、高效率的海上搜救辅助决策支持服务,将搜救方案生成时间从原来的数小时缩短至目前的不到1分钟。
“走出实验室,迈向海洋”
“实验室一年温度适宜,四季如春。但是数据不能在实验室获取,需要海上的测量。”在十几年的研究过程中,如何获取更多的数据,成为摆在艾波面前的一道难题。
开船出海做实验成为艾波和同事们经常做的一件事。出去一趟不容易:要开船,开船也很贵,放浮标成本也不低……但是没有其他办法——没有数据就很难做到精确的预报和预警监测,所以数据拿到的越多越好。
太阳毒辣辣的晒着,汹涌的波涛让人晕眩,出海的饭菜也比陆上差——“这些都是小事”,在艾波看来,出海不算辛苦,得不到数据,才是最苦恼的事情。
实地采集各种数据、购买各种船舶的数据、从国内外搜集各种数据源……十几年的工作中,“向海洋要数据”成为艾波团队干的最多的一件事。
梅花香自苦寒来。十七年来,艾波带领团队专注于“互联网+海洋”的科学研究和成果转化,在海洋大数据治理、海洋防灾减灾、海洋数字孪生等方面取得重大社会效益与经济效益。
艾波团队通过自主研发海洋大数据混合云计算中心、基于高性能并行计算的查询检索与分析挖掘、基于国产密码SM4算法的数据安全传输等核心技术,实现了海量、多源、异构海洋数据的综合治理和高效应用,解决了海洋大数据管理模式混乱、查询检索效率低、分析挖掘速度慢、数据传输安全性差等难题,形成了整合统一、开放共享的海洋大数据中心,为远洋科考船、海洋油气平台、海上风电等不同行业应用场景提供了专业化数据服务。
其中,“大洋科考海洋气象保障系统”已成功部署在大洋一号、深海一号、向阳红六号等科考船上,为科考船远洋航行提供了稳定可靠的气象预报和安全保障服务,2022年圆满保障“深海一号”印度洋航次安全。
针对海上搜救、溢油、浒苔绿潮等海洋灾害,艾波团队突破实时立体监测、目标精准漂移预测、多智能体协同搜寻处置等关键技术,为中国海上搜救中心、自然资源部东海局和北海局等单位提供了海洋防灾减灾决策支持。
创新海洋大数据治理与服务模式,研发海洋防灾减灾决策支持关键技术,面向陆海自然资源监测和规划管理需求,构建海陆一体自然资源监测与实景三维可视化……艾波及其团队的科研成果在海洋强国建设中越走越远。
艾波成立的青岛阅海信息服务有限公司,获批国家高新技术企业、山东省专精特新企业、中国地理信息产业最具活力中小企业等,每年创造巨大的社会效益和经济效益。
“照亮学生晚归的路”
凌晨2点的校园里,艾波的办公室依然亮着一盏灯。“艾老师比我还能熬。”他的一个学生回忆,“艾老师经常早出晚归,有一次我们一起完成项目,艾老师连续一周每天加班到凌晨2点,早上又早早地就来了,我一个二十来岁的小伙子都熬不过他。”
将科研和育人结合起来,是艾波的长项。
艾波深知,一位教书育人的师者,如果没有扎实的知识功底、完善的知识结构、先进的教育理念、过硬的教学能力、勤勉的教学态度、科学的教学方法,就无法胜任教师这一神圣的职业。
在教学过程中,他时常与学生一起实践探究,积极建立“教师引导+学生探究”的能力提升体系,站在学生的角度思考问题,提升学生的学习体验,激发学生的学习兴趣。
平日里,艾波和学生们亦师亦友。他会在学生经济困难的时候出手相助,在学生外出实习时做好后勤保障,每次出差回来为学生带特产……耕耘不问收获,收获自会到来。近年来,他指导的学生获专业技能和创新创业竞赛奖励30余项,连续4年获国家级竞赛特等奖。
十九年的科研育人生涯,艾波先后获得了中国测绘学会青年测绘科技创新人才、山东省泰山产业领军人才、山东省青年“互联网+”新锐人物等众多荣誉称号。2024年,刚刚获评为“江南(中国)教书育人楷模”的艾波说,他最喜欢的,还是教师这个身份,将科研和育人相结合,引导学生对技术进行应用创新,服务于国家所需,是他最大的欢乐。(记者:任波)