2月18日，节后第一个工作日，湖北召开2021年科技创新大会。中国工程院院士、武汉大学副校长李建成，荣获湖北省科学技术突出贡献奖。
1964年出生的李建成，长期从事数字高程基准建立理论及其工程应用研究。他创建了一套基于卫星导航定位系统快速测定海拔高程的标准规范；率先建立了我国精度最高的省、市、区域的数字高程基准模型；率先在国际上解决了高精度数字高程基准确定的工程化难题，将我国数字高程基准从陆地扩展到海洋，并实现了从米级到分米级、到厘米级、再到亚厘米级三次精度跨越，使我国在该领域达到国际领先水平。
李建成谦逊地说，这份荣誉沉甸甸的，是责任，也是使命，更是对自己和团队的鼓励。自己和团队将一如既往地扎根科研教学一线，把论文写在祖国大地上，把科技成果应用到推动高质量发展的实践中，继续为中国的科学事业，乃至于世界科学事业，做出更大的努力和贡献。
不断抵近“大地水准面”
“日常生活中的建楼、修路、搭桥、开渠、打隧道，都离不开海拔高程的测量。”李建成介绍。
高程，某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离。三十多年来，李建成一直锚定高程测定的理论、技术与应用领域。
1990年，李建成师从宁津生院士攻读博士学位。他说，大地测量学，通俗地讲，就是测定地球形状及其引力场，比如说地球的圆与扁。而其中一个极其重要的基础性概念就是“大地水准面”。
宁津生院士曾形象地说，没有一个统一的大地水准面，就无法测出海拔高度。为了定出一个起始面，可以设想海平面是个静止不动的水面，这个水面就是大地水准面。
从1828年高斯提出“大地水准面”以来，其确定理论一直未能严密化。上世纪末，大地水准面的精度只能达到分米或米级。国际大地测量界在上世纪90年代把“确定1厘米级精度大地水准面”作为测绘学科21世纪的发展战略目标。
自从选择做大地测量研究的那天起，李建成就向“确定1厘米级精度大地水准面”发起挑战，力求建立一个统一精确的“全国大地水准面”。
李建成介绍，我国地形极为复杂，居世界之最。东部为海平面，西部是“世界屋脊”，还有珠穆朗玛峰，高差近9000米。大地水准面非线性起伏大，因此我国大地水准面的精密确定尤为困难。
熬夜加班、牺牲周末，在出差的车上写程式、推公式……板凳甘坐十年冷的李建成，在国际上首次推导了斯托克斯-赫尔默特边值问题理论的严密表达式，成功研制我国首个360阶全球重力场模型，并建立了适合于我国重力场特征的系列高精度高阶全球重力场模型。
2000年，李建成和团队求出的全国大地水准面精度达到0.3米；2005年，他在东莞完成了当时国内首个精度优于1厘米的城市大地水准面模型；随后，广州、武汉、南京等百多个城市也确定了1厘米精度大地水准面；此外，他还将我国数字高程基准从陆地扩展到海洋……
有人说，李建成就是一个“大地水准面”精度的不懈追梦人。
为高程基准插上数字化翅膀
“做科研工作一定要瞄准科技创新，只要方向正确，通过不懈努力一定会取得成绩。”李建成认为，在他看来，当今社会已进入信息化时代，信息化时代的发展载体就是通过数字实现，数字改变了世界。所以他将精力主要用于数字高程基准研究。
传统高程测量，是用脚步丈量地球的。间隔50米竖立一个标尺，无论是水准测量还是三角高程测量，逐站传递，建立由成千上万个水准标石构成的高程控制网，进而获取高程信息。在高山和海域，难以准确实施测量，这是传统模式建立高程基准的“天堑”。
更为棘手的是，如果遇到地面沉降、泥石流、地震等自然灾害，水准标石就会被破坏。因为传统的高程传递难度大、效率低、成本高、复测周期长，新中国成立七十多年以来，国家高程控制网仅做了3次。为了使位于青岛的水准原点的基准高程值传递到全国各地，我国大地测量工作者历时数十年，在广袤的大地上走了40多万公里，布测了国家高程控制网（国家水准网）。
2007年，李建成团队在全国首次提出数字高程基准，将传统的地面标石基准模型化、数字化，开辟“卫星导航定位+数字高程基准模型”精确测定海拔高程的新途径，不再需要依靠人一步一步来测量高程，高程可以即测即得。
当时，业界部分人士提出异议：测绘就是要用脚丈量地球，不经过实地测量，坐在电脑前能得出准确数据吗？
李建成团队当时采用大地水准面精化技术，仅用15天，就建立起了灾区数字化高程基准，接下来用卫星定位技术就重新建立大地基准和确定高程。李建成自豪地说，我们的大地水准面在当时灾区重建中发挥了很大的作用，它不需要地面再造标石。
目前，“卫星导航定位+数字高程基准模型”这一成果，已经规模化推广到我国多个省市区域，应用于测绘、交通、国土、自然资源调查等行业和国家重大工程，如南水北调工程、港珠澳大桥，产生了巨大的社会和经济效益。
2020年1月，李建成主持完成的“中国高精度数字高程基准建立的关键技术及其推广应用”项目，荣获2019年度国家科技进步一等奖。这一模型可以替代覆盖全国的水准标石点，从传统升级到现代，实现我国高程基准建立与维持模式一次变革性转变。中国高程测定从“石器时代”到“数字时代”转型，李建成是拓荒者。
“在高程测定领域，中国独特而复杂的地形地势，要求我们在算法上要有很大突破，在理论上要更加严密。我们中国如果做到高精度的话，本身就代表着国际先进水平。”李建成说。（光明日报全媒体记者夏静张锐）