想象一下这样的生活：清晨醒来，自动驾驶汽车已根据实时三维地图规划出最优出行路线，精准避开了拥堵与施工区域，将你安全地送达目的地；文化遗产和名山大川都以高精度三维模型形式呈现在云端，只需戴上虚拟现实眼镜，就能身临其境地感受历史魅力和自然胜景；城市管理者借助实景三维模型，对城市规划、环境监测、基础设施建设等进行全方位模拟与分析，选取最优方案，实现精细化管理……这些都是实景三维中国这一宏大工程所描绘的美好构想。随着实景三维中国工程的持续推进，上述充满科幻感的生活正逐渐向我们走来。而杨必胜教授及其团队正是这一工程背后的杰出贡献者，他们以创新为笔，精心绘制着未来世界的三维蓝图。

1992年，杨必胜考入武汉测绘科技大学，并被工程测量学专业录取。对未来并没有过多的思考，对自己的专业也知之甚少——那时的杨必胜完全没想到自己将与测绘遥感结下不解之缘。武汉测绘科技大学学术氛围浓厚，专业教师队伍杰出，在学校浓厚的科研氛围影响下，杨必胜对测绘专业的了解日益深入。本科三年级时，杨必胜跟随李清泉老师科研，敲下一行行代码来提升处理测量数据的效率。大学四年级，杨必胜开始接触三维显示技术。尽管受硬件技术所限，三维展示面临重重困难，但这些科研经历已然在他心中种下了探索的种子。

测绘工作本质上具有三维特性，然而早些年受技术条件限制，地图多以二维形式呈现，采用平面测量结合水准测量获取高程的方式表达三维信息。随着科技的不断进步，直观且直接的三维显示逐渐成为现实。2000年7月，国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）大会在阿姆斯特丹隆重召开，杨必胜在学校的资助下参加了此次大会，会后他一同参观了设备展览。这次经历给他留下了极为深刻的印象。“当时欧洲的设备已经发展到了机载激光扫描阶段。我清楚地记得，一台设备被放置在一个很长的吊臂上，随着吊臂在展厅内旋转，就能扫描出屋子里的梁、柱等立体形态，随后便能在电脑上展示出来。”杨必胜回忆道。那时国内虽也能实现三维显示，但缺乏能够直接获取三维信息的机载扫描设备，只能利用二维地图平面结合高程数据，再通过摄影测量的方式，让多张影像交会，从而绘制出三维的立体形态。如此直观地面对中外技术的差距，杨必胜心里久久不能平静。他深刻感受到了肩负的重任和创新的使命。

杨必胜向我们展示了实验大楼一楼展厅里的一台红色设备，那是21世纪初中国进口的徕卡仪器。这套设备价值千万，放在今天也是相当昂贵。然而，随着中国制造业的迅猛发展和科研人员的持续攻关，机载扫描设备已从当初受制于人的“卡脖子”困境，逐步走向了“亲民化”发展道路。二十多年的发展历程中，遥感测绘的硬件价格不断下降，这使我们获取三维信息的途径也变得更加便捷。硬件技术与设备的创新为整个行业打下了坚实基础，同时也对信息处理技术的创新提出了迫切需求。国外先进的设备、令人振奋的构想以及快速发展的行业态势，极大地激发了杨必胜的研究热情，他在心中默默立下誓言，立志成为行业创新浪潮中的“弄潮儿”。

对于测绘行业而言，扫描装备的出现无疑是一次巨大的变革。一方面，它的问世使得快速获取某区域乃至整个地球表面的三维立体形态成为可能；另一方面，基于这种方式得到的数据本身是三维的，空间分布极为不规则，且由于数据获取手段多样，其精度也参差不齐。如何将这些来自不同视角的数据有效整合，构成一个没有错位的完整三维形态？又如何将这些数字化的三维点转化为完整描述，并置于统一参考框架之下？过去的数据大多是单一视角和单一来源，如何将多平台、多视角的数据有效融合，形成正确的三维表示方式？这些棘手的新问题亟待解决。这是三维建模分析计算的基础，也是亟待填补的研究空白。机遇与挑战并存，测绘行业急需创新，时代也在呼唤创新。

杨必胜回应了这一声声呼唤，他创造性地提出了“广义点云”的科学概念，旨在用统一方式对三维点进行有效描述，确保每个点的位置及其相互关系的准确性，从而保证任何描述在空间和形态上的正确性，这是第一步。第二步是对目标进行分类，明确目标的类型、外观和特点。第三步则是通过一定方式将其表示出来，以满足不同应用形式的需求。比如游戏领域，需要精细的立体模型；而在管理和分析方面，相对粗糙些也可。杨必胜将应用需求串联起来，构建起广义点云模型，通过整合数据，将其转化为多种多细节层次的描述，形成统一表达，使三维数据能够支撑更广泛的应用。

提出新想法已属不易，而将这一想法落实为切实可行且实用的新理论则更是难上加难。研究者在数据模型推导过程中，往往能获得较为满意的结果。然而在实际操作中，由于手段的多样性、环境的复杂性以及数据分布的极度不规则，各种误差在所难免。点云需要处理的数据量极大，每次获取的点可能高达上亿个。在海量数据中寻找位置错误的点，犹如大海捞针，单靠人力显然不现实，必须借助自动化手段。

如何自动发现并纠正错误是关键所在。杨必胜带领团队不断探索，结合上海、武汉等地的实践经验，逐步建立起自动化检查纠正机制，实现了数据的高效处理。同时，针对城市复杂环境中目标被遮挡的问题，他们深入研究如何自动融合不同视角的数据，建立目标间的正确关系，以获取完备的三维信息。这些研究成果使点云数据处理更加稳健，自动化程度不断提高，极大提升了工作效率与数据质量。“以前那些工作都需要人工一点点完成，现在借助我们的工具就能实现自动处理，这大大提高了效率，省时、省力又省钱。”谈及建立点云处理模型过程中遇到的惊喜时，杨必胜自豪地说。

从对海量点云数据的自动化处理与智能化分析，到构建广义点云模型实现多细节层次的三维描述，杨必胜教授及其团队的技术突破，为实景三维中国建设奠定了坚实基础。点云数据如同零散的珍珠，经由精准的处理与融合，方能串联成一幅完整的三维画卷。而实景三维中国正是这画卷徐徐展开后的宏伟蓝图，它将测绘遥感技术推向了更广阔的应用舞台，也赋予了杨必胜团队新的使命与挑战，促使他们在实景三维的探索之路上继续砥砺前行。

实景三维中国是自然资源部提出的一项宏大工程，旨在真实、立体、有序地反映人类生产、生活与生态空间。它以三维数字空间为底座，整合各类现实要素，从而实现与现实世界的互联互通。建成后，人们将能在计算机中看到真实的现实世界，在线旅游、云上古迹、智慧城市等应用都不再遥远。实景三维中国的建设将赋能诸多领域。以文化遗产保护为例，实景三维中国能够推动文化遗产的数字化转型，逐步实现国家提出的“让文物活起来”的战略目标。通过将沉睡于大地或书本中的文化遗产进行数字化转化，行业正推动文物资源以三维重建等创新形式呈现于数字平台。这不仅为文旅产业提供了丰富素材，更是文化遗产保护与活化利用的关键，具有深远的文化和经济价值。

在实景三维中国建设进程中，杨必胜团队承担了核心工作。谈及该工程的技术重点，杨必胜指出，一是要保障数据源头的可靠与真实，尤其是在地下、高压电网等复杂环境下，需借助机器人与无人系统进行信息采集，推动测绘向无人化、自主化方向发展。二是开发满足不同应用需求的软件工具，实现从点云到模型的高效转换与多样化应用，例如为自动驾驶提供高清地图、助力城市精细化管理等。三是注重数据处理的自动化与智能化，通过算法优化与理论创新，解决实际应用中的痛点问题，如电网隐蔽缺陷的自动检测与定位。

再好的工程设想，都是为实践服务，并有待实践的检验。城市精细化管理方面也是如此。为了更好地落实智慧城市方案，杨必胜团队为某大城市开发了一套基于实景三维的管理系统，管理人员借助该系统可实时监测城市基础设施状况，及时发现并解决问题，这显著提高了城市管理的效率和质量。在与试点城市合作过程中，除技术难题外，改变用户习惯也成为挑战。从传统二维地图转向三维视图，用户需要时间来适应。改变习惯并不容易，这需要工作中不断讲解、探讨沟通与磨合。这虽非技术难题，却和技术一样至关重要，是推进实景三维中国不可缺少的一步。“很多问题，其实并不是技术问题，而是习惯问题，或者说是规则问题。”杨必胜回忆道。在试点合作中，杨必胜及其团队制定了一些新的行业标准，力求作业的规范化。

纵观从“点云模型”到“实景三维”的探索历程，杨必胜始终坚守理论与实践相结合的准则，在产学研互动中砥砺前行。他表示：“我们这个行业不像数学那样深奥，很多时候我们是在解决工程上的实际问题，而这些问题有时又会反过来催生理论上的创新。”谈及高校与企业的关系，杨教授认为高校与企业应各司其职、各展所长。高校应侧重理论前沿研究，企业则致力于将科研成果进行工程化和产品化。通过产学研合作，形成有效的反馈机制。高校在理论研究中需保持超前眼光，关注实际应用中的共性问题，以提升研究水平与应用价值。同时，要学会拒绝无意义的事务，聚焦高水平问题，推动行业发展。

站位要高，研究要实，这是杨必胜始终秉持的原则。从求学到工作，杨必胜未曾走出学术殿堂，但在研究方面，他始终坚持要走出实验室。“如果一直待在实验室里，是无法获取实际数据的，可能只有一些模拟数据，而模拟数据往往无法说明实际问题。因为在应用过程中，我们往往会发现一些考虑不周全的地方，进而出现问题。总之，我们不能只局限于实验室，仅挑选理想数据发表文章，那毫无意义。”同时，他主张在实践过程中也要回过头来，总结归纳实践中遇到的问题，提炼共性。只有解决共性问题，才能提升研究水平，达到更高层次。“那些问题就像散落的芝麻，一个个细小而分散，我们搞科研就是要将它们串联起来。”

除了在学术领域的卓越成就，杨必胜的生活同样充满活力与色彩。他常常对学生说，没有良好的身体素质，工作也难以做好，绝不能以牺牲健康为代价去工作。杨必胜酷爱运动，经常参加马拉松。工作结束或科研取得较大突破时，杨必胜会带领团队成员一起跑跑步，搞搞团建，在运动中释放压力。在杨必胜看来，运动不仅能锻炼身体，还能磨砺心智，让人在面对挑战时保持积极乐观的心态。他常以乒乓球为喻鼓励学生：科研就如乒乓球弹跳，从地面弹到桌面，看似跃升，实则仍在同一层面；但一旦弹过了天花板，进入新的楼层，那就是一种质的飞跃。创新正是这样一个过程，需要再多一点耐心、再多一点坚持，直到乒乓球跳到更高一层楼为止。

武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室肩负着满足国家期待、契合国家战略科技力量需求的重任。作为实验室主任，杨必胜深感责任重大，压力与动力并存。如何组织科研工作，如何吸引并培养更多优秀人才，这些都是亟待解决的问题。尽管面临国家对重点实验室的期望与人才培养的双重压力，杨必胜教授对团队的未来发展仍旧充满信心。他希望通过吸引更多优秀人才，保持实验室的高质量发展与行业领先地位。谈及未来的研究规划，杨必胜将目光投向了未知空间的空白领域。从外太空到深空，地表、地下、再到水下，这既是国家战略性布局方向，也是测绘行业努力的目标。杨必胜将带领实验室继续探索未知空间，如地下、深空、水下等领域的精准时空信息获取，不断提升测绘遥感的便捷性，构建天地一体的全域全空间信息网络。同时，进一步推进测绘无人化、自主化与协同化发展，增强时空信息服务能力，实现时空智能的目标。

杨必胜带领课题组成员参与马鞍山森林公园环跑

在杨必胜看来，行业发展应立足更高层次。当前测绘行业竞争激烈，分工过细，在国家战略中的统筹作用尚未充分发挥。未来应从国家层面聚焦具有重大战略意义的科学工程，以此带动行业迈向新高度，这方面潜力巨大，值得深入探索。他期待测绘行业能够形成合力，拓宽行业范畴。“希望我们培养的学生，无论是在高校、研究院所还是政府机关，都能为行业发展贡献力量。行业发展需要从事不同岗位的人沟通协作，了解需求，避免闭门造车，这样才能构建一个良好、完整的链条。”

杨必胜的学术生涯，是在求新与求实的交织中不断前行的历程。在创新的漫漫征途中，他率领团队以点云数据处理为基石，逐步构建起实景三维的宏伟架构。从对数据源头的严格把控，到软件工具的精心开发，再到数据处理的自动化与智能化，他们在创新的高峰上不断攀登。作为一名科研工作者，杨必胜的故事并非只是对个人成就的简单叙述，而是一支在求新与求实之间不断激荡的歌谣。在未来，他将继续带领团队向着未知空间进发，用精准时空信息获取的利器，不断拓展测绘遥感技术的应用边界，为国家的战略布局和行业的整体进步贡献自己的力量。