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2012中国大学生年度人物候选人谢轶群事迹

2013-04-11   来源:  
        2012中国大学生年度人物候选人谢轶群事迹
    
谢轶群,男,南京师范大学地理科学学院地理信息系统(国家重点学科)专业2009级本科生。
 
胸怀科研报国梦,传递青春正能量
他在校期间,学习成绩优异,对科学研究与创新表现出极浓厚的兴趣,并展现出极强的实践能力。仅在2012-2013年秋季学期,他就有5篇学术论文被国内外权威期刊发表或录用,其中1篇以第一作者发表于国际权威学术期刊《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》(国际遥感工程技术领域位列前5,SCI期刊)。他的主要研究成果为基于我国首颗自主探月卫星“嫦娥一号”所获取DEM数据的撞击坑自动识别算法。此前,国际学术界在该领域的研究已有几十年时间,而我国由于数据获取时间较晚,在这一领域相较国外已有一定差距,但谢轶群开创的全新思路与方法,不仅使其在效率上得到显著提高,其结果相比国际最新权威撞击坑目录LU60645GT还得到大量新撞击坑。除发表相关文章外,他还就该成果在香港举办的国际会议GeoInfomatics2012中做了主题报告,国际该领域的知名专家G. Salamunićcar也对其工作表示了衷心祝贺与积极评价。2012年5月,他应香港中文大学的邀请前往该校做访学研究,期间,他还加入了科学技术领域享有盛誉的IEEE(电气和电子工程师协会),成为其学生会员。
他曾获2012中国位置应用大赛国家级一等奖、全国大学生GIS应用技能大赛二等奖等诸多奖项。刻苦钻研的学习精神与出色的科研成果使他获得校“三好学生”荣誉称号、多次校滚动式奖学金,更被授予南京师范大学2012年度校长特别奖学金(学校奖学金最高荣誉),成为同学们科研创新道路上的榜样。
课堂上的问题达人
早在初中时期,谢轶群就不拘泥于课堂上老师所讲授的固定解题方法,喜欢探索新的思路来让解题变得简单。尽管为此他常与老师“争论”,但最终他新颖的解题思路得到了普遍认可与称赞,身边的一些同学也开始向他“拜师学艺”。其后,他以优异的成绩考入顶尖高中,身边“强手如云”,同学们个个“身怀绝技”。在这样的氛围下,他更加喜欢追求新方法、新思路,同时还把目光聚焦到难题和新题上,积极尝试与众不同的方法来解决问题。数学课上,他跨越式的解题方法让全班同学报以热烈的掌声,连老师也情不自禁地感叹“这样的思路,出题人也绝对不可能想到”。
2009年,谢轶群进入南京师范大学地理科学学院地理信息系统专业学习,他不但感受到地理信息系统国家教学团队、国家人才培养模式创新实验区浓厚的学术氛围,也受到诸多名师、大家的教诲与熏陶,如多次在《Science》和《Nature》发表研究论文的中国第四纪科学研究会理事、教育部环境资源与地球科学部学部委员、教育部长江学者计划特聘教授汪永进教授,在国内地理信息科学界中享有盛誉的国家教育部“跨世纪优秀人才基金”获得者、江苏省“跨世纪学术带头人”、江苏省有突出贡献的中青年专家闾国年教授、中国地理信息系统教育专业委员会主任委员、国家“863”项目主持人、国家教学名师汤国安教授,以及一大批在“和谐、向上、创新”学科文化氛围中成长起来的青年教师。特别是国家教学名师汤国安教授,总能在各种讲座中把大家鼓动得热血沸腾,这让谢轶群对科研更加向往,跃跃欲试。本科二年级时,他开始进行GIS原理课程的学习,而这门课程的主讲人正是汤国安教授。汤老师很喜欢在课堂上通过各种各样有趣的问题来鼓励学生思考,而谢轶群也总是抢着举手在课堂上分享自己的想法。凭借着他在课堂上所展现的敏锐思维和深入思考,谢轶群在汤老师心目中留下了深刻的印象。在选择导师时,汤老师欣然同意成为谢轶群的本科导师,并让他加入了自己的科研团队,全程参与科学研究。
实验室的科研狂人
在老师和同学眼中,他是一个以实验室为家的“科研狂人”。谢轶群说,他对科研“走火入魔”并非朝夕之间,而是一个循序渐进的过程。最开始的时候,他只是经常与导师、实验室内的博士生学长们讨论问题,商量实验的思路和细节;后来,他在实验室的时间越来越长。在项目工作中,他经常是实验室中最早到和最晚走的一个,工作紧张时经常熬夜。这期间,他加入了导师国家自然科学基金重点项目中的一个子项目。该项目的核心理念是使用沟谷特征点进行点模式的相关分析。然而,在项目研究过程中,仍有几种特征点缺乏相应的提取算法,或是算法效率低、不够准确,这都给后续分析带来了极大的不便。这也让谢轶群得到了新的科研机会,进行提取算法的研究。在对各特征点的特性进行深入分析后,谢轶群从径流节点开始,逐步设计出了5种沟谷特征点的自动提取方法,这些方法不仅执行效率高,还可保证与手动提取的结果相一致,并进行特征点的自动分级,不仅对此前的缺失的算法进行了补充,也对已有的算法进行了改进。这些方法也得到了老师们的认可和赞许,该方法目前已被应用于项目中相关特征点基础数据的获取,为项目的后续进展奠定了重要基础。谢轶群额外设计的一种基于ArcGIS的软件径流源点提取方法,也因原理巧妙、简单而已被汤老师用于在课堂上刺激学生的思考。相关文章已被国内地理信息系统领域最重要权威刊物《地球信息科学学报》录用。此外,谢轶群还与其他同学进行合作,进行了侵蚀动力点的研究,文章也已在《水土保持通报》发表。
2012年5月至6月期间,谢轶群作为研究助理前往香港中文大学进行访学。这段时间里,他十分享受实验室的创新氛围,也结识了很多不同方向的科研伙伴,学到了很多新思想、新文化。通过与师兄进行交流,他还提出了一种基于遥感图像的道路自动识别方法,目前,相关实验也在积极进行中。出于对科研的兴趣,他加入了世界上最大的专业技术组织之一IEEE(美国电气和电子工程师协会),成为其注册会员。
科技活动的带头人
汤国安教授作为国家教学名师,重大科学研究项目主持人,在赴香港中文大学讲学的过程中与中文大学的林辉老师签署了合作研究协议,带回了我国嫦娥一号探月卫星所获取的全月表DEM数据,着手进行月表地形特征及数字地形分析方法的探索,希望做出创新性的研究成果。谢轶群也就此加入了基于嫦娥DEM数据的研究工作。起初,大家对月球数据感到十分新奇,也都信心满满。由于之前做特征点提取时对提取算法的研究产生了兴趣,谢轶群决定使用嫦娥数据进行撞击坑自动识别的研究。
这一次,他虽然依旧顺利地提出了一种自动识别的算法,但他很快发现,撞击坑的识别在国际上早已不是新鲜课题,早在几十年前,国际上就开始进行相关研究,并在这一问题上已有150多篇文章发表,而国内由于拿到数据时间相对较晚,在这一研究领域相较国外已有一定差距。现在,摆在谢轶群面前最大的难题就是文章的阅读,尽管通过初步的筛选,只需十多篇近期文章就可以对这一领域的研究现状有所把握,但考虑到本科生所学知识有限,且文章全部为英文,综述的任务依然十分艰巨。在这种情况下,他没有畏缩,而是通过不断地熬夜学习,终于看懂了文章中大量、复杂的数学公式,摸清了各个方法的优缺点和整体的发展现状。让谢轶群感到庆幸的是,所有文章中没有一个方法与他的思路相似,而已有的方法由于经常依赖于时间复杂度较高的Hough变换,在效率上亟待改进。谢轶群设计的方法,则开创了全新的思路,通过建立撞击坑特征点间的关联关系,避免了Hough变换的使用,而以高效的圆形拟合方式予以替代,实现了效率的显著提高。
尽管如此,若新方法无法在提取率等方面有出色的效果,仍无法与目前已有的算法相匹敌。此外,2012年初,国际该领域专家G. Salamunićcar等通过对人工及自动识别结果的融合,做出了迄今最为详尽的月表撞击坑目录LU60645GT。该目录是之前所有撞击坑目录的超集,共收录6万余撞击坑,这无疑又大大地给谢轶群的研究增加了难度。然而,他积极联系国外科学家进行交流,通过暑期在实验室坚持实验,改进算法,最终经过与该目录的对比,发现新算法在两个实验样区中可识别出大量仍未收录的撞击坑(直径≥6km),其数目比例达到了26.8%和37.5%,且该方法始终保持着低错误率,证明了其优势和价值。目前,他已以第一作者在国际权威SCI期刊《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》(国际遥感领域工程技术类前5位)发表了相关文章,G. Salamunićcar博士也在信中对该工作给予祝贺和积极评价,并期待后续的发展。谢轶群也就此成为学校地理信息系统专业历史上首位以第一作者发表SCI文章的本科生。2012年6月,他还就该成果在香港举办的国际会议GeoInfomatics2012中做了主题报告。对于他在这方面做出的成果,学校也在官网主页和《南京师范大学报》上进行了宣传,以鼓励更多学子加入到科学研究中来。
谢轶群基于嫦娥DEM做出的成果也引起很多同样在学习道路上拼搏的同学的关注,包括学院期待加入科研的本科生、新进入研究团队的研究生,以及中国科学院该领域的研究生,都与他进行了积极交流。