全英汇：遥感赋能 秦岭生态保护的践行者

秦岭北麓，渭水河畔，作为关中生态根脉，这里在水源调控、固碳释氧等方面发挥着重要作用。

2019年，西安电子科技大学全英汇教授受陕西省林科院邀请，做了遥感技术赋能秦岭生态保护的探索性报告。依托学校先进遥感技术研究院，全英汇团队在生态及林农业遥感研究方面服务于陕西地区经济建设与发展已有多年。“实践出真知”是全英汇常用来勉励遥感团队学生和课题组成员的话，也是他多年来科研历程的真实写照。

▲全英汇主持西电遥感系2021年度学术研讨会

遥感是一门综合性的探测技术，其基本概念是指通过非接触的方式，在远距离条件下对目标进行探测和识别。通过遥感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波信号，经过记录、传输、处理和分析，揭示出物体的特征性质及其变化，广泛应用于资源勘探和环境动态监测等，对应急救灾和生态保护起着至关重要的作用。

秦岭和合南北，泽被天下，是我国的中央水塔，是中华民族的祖脉和中华文化的重要象征。作为关中生态根脉，秦岭北麓在水源调控、固碳释氧等方面意义重大。而自然资源的过度消耗和生态环境的无序破坏导致了明显的环境污染和生态产品供给不足等问题，严重地阻碍了人民群众生活质量的提升。

“生态富民行动在发挥秦岭北麓地区优势，提高人们经济水平方面具有巨大的潜力和重要的研究意义，而自然资源生态产品价值的实现仍然存在着‘度量难、交易难、变现难、抵押难’等四难问题，其中‘度量难’是最基本和最核心的问题。”在2019年《遥感技术赋能秦岭生态保护的探索性报告》中，西电先进遥感技术研究院副院长、西安市先进遥感技术重点实验室主任、西电-杭州研究院智能感知实验室主任全英汇如此描述。

天、空、地，卫星遥感、无人机、地面监测，全英汇带领遥感团队开展生态修复遥感落地应用，以深度集成感知为先进技术，对陕西省2000年至2022年土地覆盖变化进行了长时间序列的监测，重点对秦岭地区的森林变化进行多尺度分析，观测结果为陕西省生态建设、生态修复和秦岭林业保护提供了客观的、可靠的数据支撑。

2015年

2020年

▲陕西省2015年和2020年土地覆盖变化分类图

作为全英汇团队的成员，冯伟副教授和王勇副教授持续参与陕西省林科院组织的秦岭生态保护技术论坛及生态修复遥感落地应用，完成了陕西干旱遥感监测、降雨量监测、植被覆盖变化监测、生态环境监测以及智慧农业等一系列任务。在陕西省林科院的大力支持和团队成员共同努力下，西电成为“国家林业和草原局秦岭生态保护修复科技协同创新中心”共建单位，重点研究解决秦岭生态空间治理的重大共性问题，突破生态保护和生态富民等关键技术。

▲“国家林业和草原局秦岭生态保护修复科技协同创新中心”共建单位

团队冯伟得到陕西林业科技创新重点专项支持，开展“基于遥感反演的秦岭北麓水生态产品价值实现与富民技术”的研究，针对陕西省环境的实际情况，开展多源遥感立体协同算法研究，不仅实现了空天地、时空谱多样化水生态产品的智能遥感反演，还建立了基于统计知识库的“生态产品—致富效果”互助理论框架，为陕西省生态富民宏观决策提供了有力的科技保障。

▲基于遥感反演的秦岭北麓水生态产品价值实现与富民技术研究

王硕是全英汇的2023级博士研究生，自2020年进组读研以来，在全英汇的指导下完成了秦岭保护多个项目的一系列相关工作。在协同创新中心实习时，她负责智能感知与数据分析工作，主要包括对多源遥感数据的整合和智能算法的研发。这不仅使她深入了解了大型科研中心的运作机制，也提升了她在智能感知领域的研究水平。在进行秦岭土地覆盖变化分类图项目时，她负责的是卫星数据处理、图像分析和分类算法的优化，“通过对多尺度的数据进行分析，我们成功追踪了秦岭地区的森林变化，为陕西省的生态建设和林业保护提供了关键的数据支持。从学习课本上的知识，到脚踩秦岭土地发挥所长，遥感技术在生态保护和资源管理中的实际应用让我深刻理解了科研工作对于解决实际问题的重要性。”

秦岭保护，无论对全英汇还是课题组的师生而言，都是服务国家生态保护与民生发展的重要工作。实践，也让包括王硕在内的同学们在拓展专业知识领域、提升科研能力的同时，更加意识到了重任在肩。

2000年，全英汇考入西电，在电子工程学院探测制导与控制专业进行本科阶段的学习。毕业后，他师从邢孟道教授攻读硕士研究生，后又进入“中国雷达裁判长”保铮院士门下攻读博士。在导师们“开拓创新”、“顶天立地、求真务实”精神的耳濡目染下，全英汇习得了受用一生的宝贵品质，导师们为国奉献、砥砺奋进的精神也深深激励着他不断前行。

2007年，全英汇留校任教，在雷达信号处理国家级重点实验室工作，从事雷达遥感成像研究。2019年，电子工程学院整合物联网系和光电系，引进遥感领域人才，全英汇被调至新成立的遥感科学与技术系，带领课题组开展遥感科学与技术重点研究。

全英汇团队的科研方向为遥感探测和智能感知，一方面，面向国家重大需求，瞄准复杂场景下的目标感知探测难题，攻克关键瓶颈技术，服务重大系统和工程产品研制。团队在国家自然科学基金重点项目等多个千万级项目支持下，重点开展了区域复杂电磁环境智能感知与目标探测研究，突破了捷变雷达技术，构建了雷达和光学多源融合探测系统。所突破的关键技术服务于中国航天科工集团、航空集团以及中电集团等各大研究所的重要装备中。

另一方面，团队应用遥感技术赋能智慧城市、安防警戒、社会治理、生态保护、灾情感知等应用领域，助力区域经济发展。依托西安电子科技大学先进遥感技术研究院、西安市先进遥感技术重点实验室、陕西省遥感成像科技创新团队，全英汇团队开展多源遥感探测研究，形成了西电“信息+”特色遥感应用，服务于陕西地区经济发展，助力智慧农业和秦岭生态保护。

遥感技术在灾害预警中扮演着至关重要的角色，通过传感器实时监测地球表面变化，为灾害预警提供及时、准确的数据支持。一旦灾害发生，遥感技术能够快速获取受灾区域的影像资料，评估灾害的影响范围和程度，为救援工作和灾后重建提供决策支持。团队成员彭米米应用微波遥感中的合成孔径雷达干涉测量方法，对西安市的地表形变进行了全方位监测，系统地评估了西安市地面沉降灾害带来的危害性和风险性。

▲西安市地表形变空间分布

▲西安市地面沉降灾害的危害性、易损性、风险性评估

“当时团队多次接到任务，要针对秦岭保护对山体滑坡、泥石流等自然灾害进行一个实时性监测，我们迅速组建了一支科研队伍，携带着无人机、小型雷达、多光谱传感器等设备，针对特定需求搭建了智能感知系统，进行现场数据的实时采集与分析，”全英汇说道，“这套系统同时也得到科技部重点研发项目支持，为灾害程度评估和应急决策提供了很多关键的数据和信息支持。”

团队连续两次获批陕西省社科联重点课题，开展“基于遥感与人工智能的秦岭森林资源保护”和“基于多源遥感协同感知的乡村振兴与生态安全耦合协调关系”研究。

在陕西省重点研发计划“天空地一体化主动遥感森林碳储量探测关键技术研究”、榆林市科技计划“基于空天地协同技术的榆林市作物遥感监测和灾害预警研究”等项目支撑下，全英汇团队聚焦多学科交叉融合，应用激光雷达、微波雷达、光学传感器融合，开展了陕西省秦岭森林碳储量和智慧农业遥感监测研究，成果为陕西省“一带一路”生态环境建设和陕西省经济发展提供了关键的技术支撑。同时，通过这些项目，团队开发了多源遥感系统，完成外场数据采集与分析，这对学生是一种极大的锻炼，也在教学方面形成了应用示范。

“我的教学理念是‘知识的活学活用’，希望让同学们将所学知识与平时的所见所闻相结合。”全英汇承担了《数据结构与算法设计》《遥感原理与方法》两门本科专业基础课程，在本科教学方面，他早有自己的一套心得。“课上，我常常举一些现实生活中的例子来讲解课程知识，让同学们知道问题的来源、知道怎么用所学知识解决问题，做到‘知其然，知其所以然’。”在新生研讨课和学科导论课上，全英汇经常带领学生走进科研实验室参观，身临其境感受所学知识的高阶应用，培养他们对科研的兴趣爱好。

▲全英汇远程参加遥感系主题教育活动

遥感专业建设多年来，全英汇及遥感系的老师们通过参加国家遥感专业建设研讨会，反复修订学校专业培养方案，逐步建立了“信息+遥感”的课程体系以及本科教育教学实践体系。团队编写了具有西电特色的遥感课程教材，启动精品课程建设，积极引进海外课程，支撑本科双创实践周学习。同时，成立了遥感俱乐部，为学生搭建了培养动手能力和创新思维的成长平台。学生对于遥感专业的学习热情空前高涨，学业成绩稳步提高，近两年遥感专业学生参加省级以上学科竞赛24人次，获省部级以上奖励14项，遥感专业班级也荣获2022年“西安电子科技大学先进班集体”称号。

▲全英汇带领学生参加全国遥感遥测遥控学术年会

“科研一线是最锻炼人、培养人的，”培养研究生时，全英汇最注重的就是“实践”二字，“由于我们承担的科研项目大多都来自国家和省部级的重大项目和需求，同学们就能得到很多去研究院所、试验外场参与关键技术攻关和系统调试的机会。在攻坚克难的过程中，无形中增加了他们的责任感和荣誉感，也锻炼了他们通力协作的精神。毕业后很多同学都去了科研一线为国家科技发展添砖加瓦。”

从秦岭保护到服务国家战略需求，全英汇从未停止前进的脚步，“希望我们的成果能够助力更多生态保护事业，为建设美丽中国、实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献西电力量。”

记者、编辑 / 王冠玉

责编 / 王 格

出品 / 西安电子科技大学融媒体中心