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張克非，中國礦業大學資源環境技術研究院院長，空間信息智能感知與創新/太空采礦中心主任，北星空間信息技術研究院院長，校學術委員會常委，博士生導師，空間信息智能感知與創新/太空采礦中心主任，北星空間信息技術研究院院長，澳大利亞皇家墨爾本理工大學榮譽教授，國際大地測量協會會士。本科與碩士畢業于武漢測繪科技大學（2000年并入武漢大學），博士畢業于澳大利亞科廷大學。長期從事衛星定位及大地測量學研究，主要研究方向為高精度GNSS/GPS定位算法及應用、GNSS大氣、空間天氣及氣候變化、空間態勢感知、太空資源開發與利用等，曾任澳大利亞空間研究專項空間平臺項目首席科學家和全球華人導航定位協會主席，是國際上率先將大地測量技術運用到GNSS大氣探測、空間追蹤和太空資源探測與利用等領域的開拓者和領跑人。

教育與科研經歷

1981-09月至1985-07月，武漢大學，本科

1985-09月至1988-07月，武漢大學，碩士

1994-03月至1997-04月，澳大利亞科廷大學，博士

1997-04月至1999-10月，英國諾丁漢大學，副研究員

1999-10月至2008-12月，澳大利亞皇家墨爾本理工大學，高級講師、副教授

2009-01月至2020-10月，澳大利亞皇家墨爾本理工大學，正教授、空間研究中心主任

2016-08月至今，中國礦業大學，環境與測繪學院測繪工程系，教授

社會、學會及學術兼職：

先后擔任全球華人定位導航協會主席，副主席，顧問委員會委員，國際大地測量協會專題研究組主席，擔任百余次的國際學術會議總會/分會主席、中國科學院海外評審專家，基金委重點項目/國際合作/面上和青年基金等評審專家，科學院青年科學家獎評審專家以及國際上多國基金評委和職稱評定專家。

1.2014-2019: Research Program II Leader, Corporative Research Centre for Space Environment Management (CRC-SEM) 澳大利亞國家空間環境管理協作研究中心第二分項負責人

2.編委：2014-至今: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation (2014至今)；Editor of Journal of Global Positioning Systems (GPS) （2002至今）；2014: Editor of Geodesy and Geodynamics （2014）

3.客座編委：EURASIP Journal on Advances in Signal Processing; Guest Editor of Journal of Navigation – Supplementary Issue on CSNC (2011); Guest Editor of Special Issue on GNSS Remote Sensing, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing (2014)

4.評審專家：澳大利亞，加拿大和香港等多個大學職稱評定

5.Chair of Local organizing committee (LOC), Asia-Pacific Space Geodynamics Workshop (25-27 June 2011) 主席

6.Chair of Local organizing committee (LOC), The Australian Space Science Conference (Sept 2012) 主席

7.Member of Advisory Committee, CRC-SI Positioning Program (2011-2012) 顧問委員

8.Member of Advisory Board, CPGPS (2009-present) 顧問委員

9.Director of Australia and New Zealand Office, CPGPS (2010-present) 澳紐負責人

10.Member of National Steering Committee for the successful bid and host of the AOGS 2013 conference 國家指導委員會成員

11.Chair, IAG WG4.1.3 “ Emerging Technologies” (2011-15) 全球測量學會新興技術分會主席

12.Member of organizing committees (iGNSS, IPIN, ASSC, OPAC/IROWG, ICGPSRO) 組委會成員

13.全球華人導航定位協會主席 (CPGPS) (www.cpgps.org) (2008)

研究生培養：

先后指導了40多名博士后研究人員，指導了近60名博士和碩士研究生。

教學活動

（1）GNSS/多源傳感感知技術及其礦山應用。針對目前全球氣候變化、氣象災害頻發等現象，利用團隊在應用GNSS大氣遙感理論技術等研究方向的傳統優勢，結合礦業大學測繪學科在資源環境災害監測領域的特色，實現極端天氣可能導致的露天礦滑坡、尾礦泥石流滑坡監測、矸石山滑坡、矸石山自燃等礦山災害實時預報與預警，進一步豐富RMIT與中國礦業大學合作完成的“礦山 CORS平臺及其協同災害監測、預警系統的關鍵理論及技術”中澳科技合作專項基金的研究成果，拓展GNSS理論在礦山復墾地表水質量反演、空氣質量監測等領域的成功應用。

（2）室內外無縫定位技術及其礦山應用。利用團隊前期GNSS創新應用、多傳感器智能集成及其他室內外無縫定位、跟蹤等成功應用的基礎和經驗，基于自主研發的一體化礦山定位芯片、大地測量和衛星精密導航定位的研究基礎，進行基于北斗的礦山無縫定位導航總體設計，構建面向斜井、平硐、立井、露天開采的無縫定位方案；突破現有礦山無縫定位方案成本高、精度低、不易實現、應用范圍有限的缺陷，實現礦山低成本、高精度、高可靠性的定位。

（3）災害預警和救援技術及其在礦山的應用。基于皇家墨爾本理工大學與中國礦業大學中澳科技專項合作基金成果，針對礦山日常預警以及瓦斯、突水等典型災害，綜合應用大數據處理技術，從礦山海量數據中進行數據發現、挖掘、轉化、提升，形成一整套能用于快速決策的智能信息庫并在此基礎上建立智能空間決策支持系統并研發災害預警模型。充分利用新型的物聯網技術，建立起一套快速高效的、基于實時位置信息的礦山災害預警和救援關鍵技術方案。

研究方向：

大地測量、全球定位系統/全球衛星導航系統、綜合 PNT（導航、定位、授時）、GNSS大氣探測、太空采礦/空間資源開發利用、空間態勢感知、地下大空間智能感知與應急管理。

研究領域

測繪,導航與位置服務,航空航天，災害應急

細分技術領域（在研究技術、產業化項目、企業主營業務）衛星導航大氣探測與環境遙感技術、應急定位技術與應用、衛星導航與定位技術與空間碎片監測

科研項目：

1.國家自然科學基金重點項目1項，主持

2.國家自然科學基金面上項目2項，主持

3.教育部空間信息科學與技術創新中心（111）引智基地項目1項，主持

4.國家自然科學基金-國際（地區）合作與交流 1 項，主持

5.江蘇省國際合作重點項目 1 項，主持

6.江蘇省外國專家工作室，主持

7.科技部外國專家項目 1 項，主持

8.江蘇省“雙創團隊”項目和“雙創個人”項目各 1 項，主持

9.江蘇省徐州市重點研發計劃項目1項，主持

10.中國礦業大學雙一流建設“太空采礦”項目 2 項，主持

11. 第一申請人， Orbit Determination and Predicting Behaviours of Space Objects, $20 million incl in-kind (cash ~$3.5m), The Australian Space Environment Research Centre (SERC), 2014-2019

12. 申請團隊主要成員，Australian Space Environment Management Cooperative Research Centre, The Commonwealth Department of Industry (CRC-SEM) ($23m cash, $59m cash + in-kind) (key partners: EOS, RMIT, ANU, Lockheed Martin, Optus, NICT/Japan and NASA/USA), 2014-2019

13. 第一申請人，Strengthening Severe Weather Prediction Using the Advanced Victorian Regional Global Navigation Satellite Systems, Natural Disaster Resilience Grant Scheme–Victoria ($240k NDRG cash, total value $590,451)，2014

14. 第一申請人，Innovative methods to determine the minimum optical and laser tracking data requirements for reliable orbit determination of space debris in the low-Earth orbit environment (Enterprise Connect, $48,955), 2013

15. 第一申請人，Innovative solutions to enhance space situational awareness, ARC- LP ($425k, $320k from ARC, total value $1,638,966), 2013

16. 第一申請人，GPS Radio Occultation for studying the Antarctic Atmosphere and Climate Analysis, AAS (cash $315k, $150k from AAP, total value: $624,280), 2012

17. 成員（海外），地球圈層動態過程的大地測量研究, 中國科學院國家外國專家局創新團隊國際合作伙伴計劃(¥RMB6,000,000), 2012

18. 成員New carrier phase processing strategies for achieving precise and reliable multi-satellite, multi-frequency GNSS/RNSS positioning in Australia, part of CRC-SI project 1.01 led by Prof Peter Teunissen ($260k for RMIT, grant total $1,484,000), 2011

19. 第一申請人Platform Technologies for Space, Atmosphere and Climate, Australian Space Research Program (ASRP-2), Stream B – Space Innovation and Research Project (~$3.5m cash, total value $7,709,660), 2010-2013

20. 第一申請人GNSS Continuously Operating Reference Stations Network and Its Synergized Disaster Monitoring and Warning Systems for Coal Mining, DIISR ISL program (Australia-China S&T Cooperation Programme) China Special Fund (CH080155), $394k (incl in-kind, $50k cash), 2009-2011

21. 第一申請人GPS radio occultation data processing and assimilation system for weather forecast, DIISR ISL (Australia-China S&T Cooperation Programme, China Special Fund CH080253, $379k (incl in-kind), $50k cash), 2009-2011

22. 第一申請人Assimilation of GPS Radio Occultation Data with Numerical Weather Prediction System for Climate Monitoring; DIISR ISL Competitive Grant (CG130127); ($886k incl in-kind, $350k in cash), 2008-2011

23. 第一申請人Satellite-Based Radio Occultation for Atmospheric Sounding, Weather Forecasting and Climate Monitoring in the Australian Region; ARC-LP**; $681,322 ($1.74m incl in-kind), 2008-2011

24. 第一申請人Intelligent gas disaster early-warning, robust emergency response and rescue systems for coal mining based on geospatial information technologies, DEST International Science Linkage (ISL), Australia-China Special Fund (CH070130); $53,900 ($348k including in-kind), 2008

25. 第一申請人Investigation of Atmosphere and Climate Based on GPS, Galileo and LEO-LEO Radio Occultation in Australia; The Australian Bureau of Meteorology – Strategic Investment Fund; $50,000, 2007-2008

26. 第一申請人Precise Atmospheric Density Modelling for Accurate Satellite Orbit Determination and Unaided Space Junk Tracking; VPAC e-Research Program, Round 9 ; $10,000, 2007-2008

27. 第一申請人Precise Atmospheric Density Correction Model Using Space Tracking Data for Accurate Debris Surveillance and Collision Warning; ARC LP**; $75,900 ($400k incl in-kind) , 2007-2010

28. 第一申請人SportzEdge - Technology Platform for Rapid Design and Manufacture of Personalised Sports Products (RMIT Strategic investment fund, RMIT iPlatform Institute, $350k), 2008-11

29. 第一申請人Airborne geophysics reconnaissance using precise point positioning technique (funded by North American mining companies through Professor James Macnae; industry fund; $15k (total funding US$100k), 2005-2006

30. 第一申請人An investigation of future GNSS in support of research & development of positioning technology in Australia; VPAC, e-Research Program Grants Scheme Round 7 (EPPNRM141.2005); $26,400 , 2005-2006

31. 第一申請人，High precision, real-time, local differential GPS (DGPS) system for rowing athlete tracking and competition analysis ; Australian Sports Commission (ASC), internal grant; $42,000, 2004-2007

32. 申請人，Advanced Global Navigation Satellite Systems tropospheric products for monitoring severe weather events and climate (GNSS4SWEC), (EU Cooperation on Science and Technology (COST) Action Program, EU Action No: ES1206)(~30 countries/regions involved,~€1m from EU。 2014-18

33. 承擔，River level monitoring using GPS heighting awarded to the IESSG at The University of Nottingham (British National Space Centre (BNSC) Foresight Programme, £378,000), 1998-2000

34. 承擔，Telematics technologies applied to the environment: a 15-year perspective,(European Council DG XIII, €90,000), 1999.

科研創新、學術成果：

長期從事 GNSS+大氣探測、3S 技術與智慧農業、太空資源開發與利用、地下大空間導航定位與控制技術、礦山變形監測等領域的理論技術和創新應用研究，是國際上率先將大地測量技術運用到 GNSS 大氣探測、空間追蹤和太空資源探測與利用等領域的開拓者。

主持的中澳國際科技合作項目“井下人員與設備定位跟蹤”被列為中澳科技合作三十年成功典范，并在 2010 年上海世博會展出；研發的 GNSS 大氣探測技術將澳大利亞天氣預報時效性改善了 10 小時，被譽為“革命性技術”；研發的多傳感器集成體育競技智能跟蹤系統，被譽為澳大利亞奧林匹克競技國家隊的“神秘武器”。承擔國家“111”引智基地計劃、國家自然科學基金重點和國際(地區)合作、澳大利亞自然科學基金、聯邦工業部、中日、中波、澳中、澳美、澳洲-歐盟等重大項目 50 余項，累計獲得近 1 億美元研究資金，發表學術論文 550 余篇，其中 SCI 收錄 260 余篇，申請授權國際國內發明專利 50 余項，作國際會議特邀報告和主旨演講 100 余次，領導了一個由 60 多名教師、博士后和博士/碩士研究生組成的團隊，研究成果被國際主流媒體采訪與報道，并獲得澳大利亞創新卓越最高獎、測繪學會獎、江蘇省科技獎、中位協導航定位獎、江蘇省五一勞動榮譽獎章等 50 余項國內外重要獎項。

發明公開：

[1]趙東升, 張雪禮, 崔雙雷, 劉昊, 李龍江, 張明浩, 陳宇, 李冠青, 李懷展, 王潛心, 張克非. 雙因子驗證測地型接收機監測北極電離層閃爍準確性方法[P]. 江蘇省: CN117761738A, 2024-03-26.

[2]孫亞琴, 陳爍, 李坤, 張克非, 余接情, 閆志剛. 基于圖像識別及位置匹配的在線學習狀態監測方法及系統[P]. 江蘇省: CN117670616A, 2024-03-08.

[3]俞和勝, 倪超, 楊小琳, 張克非. 一種基于多尺度浮選泡沫圖像分析的浮選精煤灰分快速測定系統[P]. 江蘇省: CN117152079A, 2023-12-01.

[4]富爾江, 張克非, 黎光艷, 秦飛, 孫巖, 萬永長. 一種應用于農業的多源傳感器融合觀測系統及方法[P]. 江蘇省: CN116818014A, 2023-09-29.

[5]富爾江, 張克非, 李龍江, 陳爍, 何琦敏, 李浩博. 一種農業病蟲害預測系統及方法[P]. 江蘇省: CN116772983A, 2023-09-19.

[6]富爾江, 張克非, 俞柳伊, 徐伏剛, 才智龍. 多類型農情信息采集系統及方法[P]. 江蘇省: CN116754008A, 2023-09-15.

[7]富爾江, 張克非, 徐伏剛, 何琦敏, 李浩博. 一種基于大數據的礦道安全管理系統及方法[P]. 江蘇省: CN116591775A, 2023-08-15.

[8]富爾江, 張克非, 黎光艷, 萬永長, 秦飛, 徐伏剛. 一種基于人工智能的農業病蟲害監測系統及方法[P]. 江蘇省: CN116593461A, 2023-08-15.

[9]富爾江, 張克非, 黎光艷, 俞柳伊, 萬永長. 一種基于物聯網大數據的智慧農業種植監測系統[P]. 江蘇省: CN116391690A, 2023-07-07.

[10]張克非, 劉彬, 黎光艷, 秦飛, 俞柳伊. 一種基于大數據的消防災害智能監測預警系統及方法[P]. 江蘇省: CN116229669A, 2023-06-06.

[11]李冠青, 黃聲享, 鄭南山, 張克非. 一種穩健測量控制網精度估算方法[P]. 江蘇省: CN116150921A, 2023-05-23.

[12]張克非, 劉彬, 黎光艷, 秦飛, 俞柳伊. 一種物聯網通訊網絡的快速構建系統及方法[P]. 江蘇省: CN116032966A, 2023-04-28.

[13]劉彬, 富爾江, 張克非, 路明月. 一種地理信息系統矢量數據繪制的方法、裝置及電子設備[P]. 江蘇省: CN115984409A, 2023-04-18.

[14]趙東升, 李宸棟, 王潛心, 克雷格·漢考克, 張克非. 一種削弱電離層閃爍對GNSS精密單點定位不利影響的方法[P]. 江蘇省: CN115877426A, 2023-03-31.

[15]俞和勝, 倪超, 楊小琳, 張克非. 一種基于圖像的煤炭產品灰分實時檢測系統[P]. 江蘇省: CN114897835A, 2022-08-12.

[16]王曉明, 李浩博, 張靖雷, 通拉嘎, 邱聰, 陳昱霏, 劉鼎醫, 辛世紀, 張克非. 一種基于GNSS-PWV多因子的局域短臨降水預報模型的構建方法[P]. 北京市: CN114488349A, 2022-05-13.

[17]富爾江, 張克非. 一種無人機動態降落地面機器人的方法[P]. 江蘇省: CN114435614A, 2022-05-06.

[18]富爾江, 張克非. 無線充電接收端可變夾角的無人機和使用方法[P]. 江蘇省: CN114407688A, 2022-04-29.

[19]富爾江, 張克非. 一種可變電池位置的機器人實時重心穩定方法[P]. 江蘇省: CN114179925A, 2022-03-15.

[20]富爾江, 張克非. 一種植保類無人機的可拋外掛配件的方法[P]. 江蘇省: CN114180065A, 2022-03-15.

[21]富爾江, 張克非. 一種基于多傳感器融合的無人機停機坪自我清潔方法[P]. 江蘇省: CN114180088A, 2022-03-15.

[22]張克非, 李龍江, 李浩博, 王曉明. 一種基于物聯網的土壤檢測系統[P]. 江蘇省: CN114137185A, 2022-03-04.

[23]王曉明, 李浩博, 邱聰, 張靖雷, 陳昱霏, 劉鼎醫, 辛世紀, 張克非. 基于GNSS水汽開展短臨降水預報的逐日閾值構建與應用方法[P]. 北京市: CN113988361A, 2022-01-28.

[24]王曉明, 李浩博, 張靖雷, 邱聰, 陳昱霏, 辛世紀, 劉鼎醫, 張克非. 基于GNSS大氣信息距平分析的短臨降水預報模型構建方法[P]. 北京市: CN113988362A, 2022-01-28.

[25]何琦敏, 張克非, 富爾江. 一種監測熱島強度的系統及方法[P]. 江蘇省: CN113671597A, 2021-11-19.

[26]俞和勝, 倪超, 楊小琳, 張克非. 一種選煤單機設備智能控制系統控制方法[P]. 江蘇省: CN113608510A, 2021-11-05.

[27]趙東升, 李旺, 張秋昭, 唐旭, 王潛心, 張克非. 一種低頻率GNSS電離層閃爍因子的有效性驗證方法[P]. 江蘇省: CN113359164A, 2021-09-07.

[28]趙東升, 陶媛媛, 李旺, 王潛心, 李宸棟, 唐旭, 張克非. 基于測地型接收機的電離層不規則體漂移速度估計方法[P]. 江蘇省: CN113253326A, 2021-08-13.

[29]趙東升, 李旺, 王潛心, 張克非. 基于GNSS 30s采樣頻率數據的電離層相位閃爍因子構建方法[P]. 江蘇省: CN113031036A, 2021-06-25.

[30]李懷展, 張學偉, 郭廣禮, 查劍鋒, 黃成, 魏濤, 劉瀟鵬, 張克非. 一種煤炭地下氣化實際采厚的計算方法[P]. 江蘇省: CN112881170A, 2021-06-01.

[31]張克非, 何琦敏, 吳素芹, 沈震, 萬某峰, 李龍江, 王川陽, 李懷展, 富爾江. 基于GNSS水汽反演技術的臺風運動狀態監測方法[P]. 江蘇省: CN112882129A, 2021-06-01.

[32]何琦敏, 張克非, 吳素芹, 沈震, 萬某峰, 李龍江, 王瑞, 李懷展, 富爾江. 時空點氣象數據確定方法、裝置、計算機設備及存儲介質[P]. 江蘇省: CN112765886A, 2021-05-07.

[33]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種基于蝸輪蝸桿傳動的管道機器人[P]. 江蘇省: CN112728287A, 2021-04-30.

[34]莊會富, 范洪冬, 鄧喀中, 譚志祥, 遲博文, 張克非, 鄭美楠. 一種用于SAR干涉圖處理的Goldstein金字塔構建方法[P]. 江蘇省: CN112419205A, 2021-02-26.

[35]莊會富, 彭磊, 范洪冬, 遲博文, 鄧喀中, 張克非, 鄭美楠. 一種基于多尺度分解-重構的SAR干涉圖濾波方法[P]. 江蘇省: CN112419206A, 2021-02-26.

[36]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種基于五桿機構的輪腿混合驅動礦用機器人[P]. 江蘇省: CN112373593A, 2021-02-19.

[37]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種輪腿混合驅動式礦用變胞機器人[P]. 江蘇省: CN112373594A, 2021-02-19.

[38]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種自適應管徑變化的管道機器人[P]. 江蘇省: CN112325050A, 2021-02-05.

[39]王曉明, 李浩博, 張克非, 徐穎, 袁洪, 邱聰, 張靖雷, 張少添. 一種基于BP神經網絡的局域短臨降水預報模型的構建方法[P]. 北京市: CN112232554A, 2021-01-15.

[40]段亞博, 李懷展, 張克非. 面向月球車導航定位的月球導航衛星星座設計與優化方法[P]. 江蘇省: CN112109922A, 2020-12-22.

[41]李子申, 徐福隆, 張克非, 王寧波, 王曉明. 基于深度學習的北半球高緯度地區ROTI預測方法[P]. 北京市: CN112070203A, 2020-12-11.

[42]趙東升, 李旺, 李宸棟, 唐旭, 張克非, 克雷格·漢考克. 一種基于GNSS的北極區域電離層相位閃爍因子構建方法[P]. 江蘇省: CN111983654A, 2020-11-24.

[43]班偉, 張小紅, 張克非, 陳宇. 一種利用GNSS三頻相位組合數據監測水庫水位的方法[P]. 江蘇省: CN111399012A, 2020-07-10.

[44]俞和勝, 劉嘉友, 聶倩倩, 崔云佩, 張克非, 王騰, 呼麗珍. 一種水熱法合成的鎢酸鉍雜質測定及鎢酸鉍純化方法[P]. 江蘇省: CN110921709A, 2020-03-27.

[45]李懷展, 郭廣禮, 張克非, 查劍鋒, 陳宇, 徐友友, 劉瀟鵬. 一種面向耕地保護的固體充填采煤充實率設計方法[P]. 江蘇省: CN109555556A, 2019-04-02.

[46]李懷展, 郭廣禮, 張克非, 查劍鋒, 徐友友. 兼顧地表沉陷控制的無井式煤炭地下氣化爐設計方法[P]. 江蘇省: CN109236264A, 2019-01-18.

[47]劉志平, 羅翔, 朱丹彤, 張克非, 余科根. 利用最優數值導數的GNSS多普勒觀測值生成方法[P]. 江蘇: CN108919313A, 2018-11-30.

[48]劉志平, 朱丹彤, 靳少飛, 張秋昭, 張克非. 一種大地測量非等距時序噪聲的自適應差分估計方法[P]. 江蘇: CN107942357A, 2018-04-20.

發明授權：

[1]俞和勝, 倪超, 楊小琳, 張克非. 一種基于圖像的煤炭產品灰分實時檢測系統[P]. 江蘇省: CN114897835B, 2023-04-28.

[2]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種基于蝸輪蝸桿傳動的管道機器人[P]. 江蘇省: CN112728287B, 2022-03-01.

[3]劉志平, 羅翔, 朱丹彤, 張克非, 余科根. 利用最優數值導數的GNSS多普勒觀測值生成方法[P]. 江蘇省: CN108919313B, 2022-02-18.

[4]劉善增, 張克非, 李懷展, 沈剛, 李允旺, 李艾民, 曹國華. 一種自適應管徑變化的管道機器人[P]. 江蘇省: CN112325050B, 2022-01-07.

[5]趙東升, 陶媛媛, 李旺, 王潛心, 李宸棟, 唐旭, 張克非. 基于測地型接收機的電離層不規則體漂移速度估計方法[P]. 江蘇省: CN113253326B, 2021-12-21.

[6]趙東升, 李旺, 張秋昭, 唐旭, 王潛心, 張克非. 一種低頻率GNSS電離層閃爍因子的有效性驗證方法[P]. 江蘇省: CN113359164B, 2021-12-03.

[7]李懷展, 張學偉, 郭廣禮, 查劍鋒, 黃成, 魏濤, 劉瀟鵬, 張克非. 一種煤炭地下氣化實際采厚的計算方法[P]. 江蘇省: CN112881170B, 2021-10-26.

[8]趙東升, 李旺, 王潛心, 張克非. 基于GNSS 30s采樣頻率數據的電離層相位閃爍因子構建方法[P]. 江蘇省: CN113031036B, 2021-09-24.

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國外專利：

1.專利名稱：Monitoring sports

專利所有者：Ronald Grenfell (Melbourne, AU)；Kefei Zhang (Melbourne, AU)；Colin Mackintosh (Bruce, AU)；Daniel James (Nathan, AU)； Neil Davey(Nathan, AU) World Intellectual Property Organization WO（世界知識產權局）

授權國家：United States Patent **（美國） European Patent EP ** （歐洲） Australian Patent / （澳大利亞）

2.專利名稱：Monitoring water sports performance

專利所有者：Ronald Grenfell (Melbourne, AU); Kefei Zhang (Melbourne, AU); Colin Mackintosh (Bruce, AU); Daniel James (Nathan, AU); Neil Davey (Nathan, AU)

授權國家：United States Patent **

3.專利名稱：Monitoring Sports and Swimming

專利所有者：Colin Mackintosh; Daniel James； Ronald Grenfell; Neil Davey; Kefei Zhang

授權國家：Australian Patent

4.專利名稱：Method of determining a position of a global positioning system receiver

專利所有者：Zhang Kefei; Zhang Jason

授權國家：Australian Patent /

學術論文（近5年, IF=影響因子，Q=JCR/科學院分區）已發表400余篇研究論文（其中80多篇SCI論文, 通訊作者100余篇）和200多次受邀報告。

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[85] Qin K, Han X, Li D, Xu J, Loyola D, Xue Y, Zhou X, Li D, Zhang K, Yuan L (2020)Satellite-based Estimation of Surface NO2 Concentrations over East-central China: A Comparisonof POMINO and OMNO2d Data. Atmos Environ 224:117322.[SCI, IF = 4.459, Q1]

[86] Xu F, Li Z, Zhang K*, Wang N, Wu S, Hu A, Holden L (2020) An Investigation of OptimalMachine Learning Methods for the Prediction of ROTI. Journal of Geodesy and GeoinformationScience, 2020,3(2):1-15.

[87] He Q, Zhang K, Wu S, Zhao Q, Wang X, Shen Z, Wan M, Li L and Liu X (2019) Real-Time GNSS-derived PWV for Typhoon Characterizations: A Case Study for Super Typhoon Mangkhut in Hong Kong. Remote Sensing, 2020, 12, 104. [SCI, IF=5.349, Q1]

[88] Cai H, Gehly S, Yang Y, Reza Hoseinnezhad, Norman R and Zhang K (2019) Multisensor Tasking Using Analytical Rényi Divergence in Labeled Multi-Bernoulli Filtering, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 42(9):2078-85 [SCI, IF=2.468, Q2]

[89] He CY, Yang Y., Carter B, Zhang K, Hu A, Li W, Florent Deleflie, Norman R and Wu S (2019) Impact of Thermospheric Mass Density on the Orbit Prediction of LEO Satellites[J], Space Weather, 18, DOI:10.1029/2019SW002336, [SCI, IF=4.288, Q2]. (selected as a featured article for EOS).

[90] Cai H, Yang Y, Gehly S, Zhang K (2019) Modeling Birth for the Labeled Multi-Bernoulli Filter Using a Boundary-Value Approach, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 43(1):162-169 [SCI, IF=2.486, Q2]

[91] Li ZS, Wang NB, Wang L, Liu A, Yuan H and Zhang K (2019) Regional ionospheric TEC modeling based on a two-layer spherical harmonic approximation for real-time single-frequency PPP, J of Geodesy, 93(9):1659–1671. [SCI, IF=4.809, Q1]

[92] Le Marshall J, Norman R, Howard D, Rennie S, Moore M, Kaplon J, Xiao Y, Zhang K, Wang C, Cate A, Lehmann P, Wang X, Steinle P, Tingwell C, Le T, Rohm W and Ren D (2019) Using GNSS Data for Real-time Moisture Analysis and Forecasting over the Australian Region I. The System, Journal of Southern Hemisphere Earth Systems Science, DOI: 10.22499/3.6901.009. [SCI, IF=1.878, Q3]

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[95] Hu A, Carter BA, Currie J L, Norman R, Wu S, Wang X, and Zhang K(2019). Modeling of topside ionospheric vertical scale height based on ionospheric radio occultation measurements. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 124, 4926–4942. [SCI, IF=3.111, Q2]

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[98] Zhao Qingzhi, Kefei Zhang, Yibin Yao and Xin Li (2019) A new troposphere tomography algorithm with a truncation factor model (TFM) for GNSS networks, GPS Solutions, 23-64, 10.1007/2Fs10291-019-0855-x. [SCI, IF=4.517, Q2]

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[123] Qin K., Wang L., Xu J., Husi L., Zhang K., Li D., Zou J., Fan W. (2018) Haze optical properties from long-term ground-based remote sensing over Beijing and Xuzhou, China, Remote Sensing, 10, 518; pp.1-17 [SCI, 5Yrs IF 3.952, Q1].

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[125] Hu Andong, Suqin Wu, Xiaoming Wang, Yan Wang, Robert Norman, Changyong He, Han Cai, Kefei Zhang (2017) Improvement of reflection detection success rate of GNSS RO measurements using artificial neural network, IEEE TGARS, 56(2): 760-769. [SCI, IF=4.662, Q1].

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[129] Li L, Wu S, Wang X, Tian Y., He C. and Zhang K. (2017). Seasonal multifactor modelling of weighted-mean temperature for ground-based GNSS meteorology in Hunan, china. Advances in Meteorology, 2017, 1-13. [SCI, IF=1.15, Q3].

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[131] Yuan Y, Zhang K, Rohm W Choy S, Norman R and Wang C.Real time retrieval of atmospheric water vapour from GPS precise point positioning,Journal of Geophysical Research (SCI IF = 3.021)

[132] Zhang K., Wang CS, Bennett J., Carter B., Norman R. and Wu S.The Australian Space Research Program Project − Platform Technologies for Space Atmosphere and Climate: Progress and Preliminary Results,Springer-Verlag IAG Symp. 139 pp.19-25.

[133] Zhang K., Fu E., Silcock D., and Kuleshov Y. An investigation of seasonal temperature trends in the Antarctic using CHAMP GPS radio occultation data,Atmospheric Measurement Techniques (SCI,IF=3.376)

[134] Zhang K, Liu JN and Yang YX. Chinese Beidou and the Next Generation GNSS,The Journal of Navigation (SCI,IF=0.749)

[135] Zhang K. and Featherstone W.E. Investigation of the roughness of the Australian gravity field using statistical, graphical, fractal and Fourier power spectrum techniques,Survey Review(SCI,IF=0.577)

[136] Zhang, K., Featherstone, WE, Bian, SF and Tao, BZ. Time variations of the Earth's gravity field and crustal deformation due to the impounding of the Three Gorges reservoir,Journal of Geodesy (SCI,IF=3.917)

[137] Carter B. A., J. M. Retterer, E. Yizengaw, K. Groves, R. Caton, L. McNamara, C. Bridgwood, M. Francis, M. Terkildsen, R. Norman and K. Zhang. Geomagnetic control of equatorial plasma bubble activity modeled by the TIEGCM with Kp,Geophysical Research Letters (SCI IF = 3.982)

[138] Rohm, W., Zhang, K., and Bosy, J. Limited constraint, robust Kalman filtering for GNSS troposphere tomography,Atmospheric Measurement Techniques (SCI IF = 3.376)

[139] Tingay SJ, Kaplan DL, McKinley B, Briggs F, Zhang K. On the detection and tracking of space debris using the Murchison Widefield Array. I. Simulations and test observations demonstrate feasibility,,The Astronomical Journal (SCI, IF=4.965)

中文期刊論文：

[1] 朱童，張克非，李龍江，孫鵬，張明浩，趙東升 (2024) 非實測氣象參數在 GNSS 水汽反演中的適用性，導航與定位學報。

[2] 尹智， 張克非 ，段亞博，劉軍生，穆慶祿 (2024) 地球科學和深空探測的引力場建模理論研究進展，地球與行星物理論評，55: 1-12.

[3] 李冠青,黃聲享,鄭南山,成益品,趙東升, 張克非（2024）基于灰色系統綜合評價法的大型工程控制網布測方案設計，測繪學報（accepted，10/2023）

[4] 何琦敏,張克非,李黎,連達軍,趙偉,陳國棟,富爾江,王瑞 (2024) 基于 PWV 到達時間差估計臺風運動狀態的四參數模型,測繪學報（accepted，10/2023）

[5]劉學習, 姜衛平, 鄭南山, 張克非. GPS/Galileo FCB估計方法與數值分析[J]. 導航定位學報, 1-13.

[6]何琦敏, 宋康明, 李黎, 連達軍, 富爾江, 張克非. 智能化測量學教學輔助系統與組卷策略的設計及研究[J]. 蘇州科技大學學報(自然科學版), 2024, 41 (01): 61-68.

[7]鄭志卿, 張克非, 師嘉奇, 張明浩. 中國不同氣候區域GNSS水汽探測精度及時序特征分析[J]. 測繪科學, 2023, 48 (10): 68-77.

[8]連達軍, 何琦敏, 李黎, 富爾江, 張克非. 中國區域ERA5-ZTD/PWV精度評估與臺風事件響應研究[J]. 災害學, 2024, 39 (01): 23-28.

[9]劉一, 鄭南山, 丁銳, 張克非, 鞠海龍. 基于機器學習的多頻多星GNSS-IR模式NDVI反演研究[J]. 中國礦業大學學報, 2023, 52 (05): 1014-1021.

[10]鄭志卿, 張克非*, 師嘉奇, 張明浩, 李龍江. GNSS-PWV結合多氣象要素分析“21·7”河南特大暴雨過程[J]. 大地測量與地球動力學, 2023, 43 (08): 809-815.

[11]何佳星, 鄭南山, 丁銳, 張克非, 陳天悅. 粒子群優化卷積神經網絡GNSS-IR土壤濕度反演方法[J]. 測繪學報, 2023, 52 (08): 1286-1297.(EI)

[12]鄭志卿, 張克非*, 李龍江, 師嘉奇, 張明浩. 基于MGEX站多系統GNSS反演大氣可降水量精度評估[J]. 全球定位系統, 2022, 47 (05): 100-110.

[13]張克非, 李浩博, 王曉明, 朱丹彤, 何琦敏, 李龍江, 胡安東, 鄭南山, 李懷展. 地基GNSS大氣水汽探測遙感研究進展和展望[J]. 測繪學報, 2022, 51 (07): 1172-1191.

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[15]趙東升, 李旺, 李宸棟, 唐旭, 張克非*. 1 Hz GNSS電離層相位閃爍因子提取及在北極區域的驗證[J]. 測繪學報, 2021, 50 (03): 368-383. (EI)

[16]劉金香, 班偉, 陳宇, 孫亞琴, 莊會富, 富爾江, 張克非*. 融合多維度CNN的高光譜遙感圖像分類算法[J]. 中國激光, 2021, 48 (16): 159-169. (EI)

[17]張克非, 李懷展, 汪云甲, 鄧喀中, 李長貴, 王潛心, 劉新華, 謝耀社, 段亞博, 楊洋. 太空采礦發展現狀、機遇和挑戰[J]. 中國礦業大學學報, 2020, 49 (06): 1025-1034.

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[19]劉志平, 朱丹彤, 余航, 張克非. 等價條件平差模型的方差-協方差分量最小二乘估計方法[J]. 測繪學報, 2019, 48 (09): 1088-1095.

[20]蔡晗, 張景瑞, 楊洋, GEHLY Steve, 吳素琴, 何暢勇, 胡安冬, 張克非. Improved tracklet association method for initial orbit determination of space debris[J]. Journal of Beijing Institute of Technology, 2016, 25 (S2): 143-148.

會議論文：

[1]何琦敏, 沈震, 萬某峰, 李龍江, 劉曉陽 & 張克非. (2020). 臺風天氣下GNSS反演PWV精度分析. (eds.) 第十一屆中國衛星導航年會論文集——S01 衛星導航行業應用 (pp.33-38).

[2]段亞博, 李懷展 & 張克非. (2020). 月球導航衛星星座設計與優化. (eds.) 第十一屆中國衛星導航年會論文集——S04 衛星軌道與系統誤差處理 (pp.88-93).

[3]何琦敏 & 張克非. (2018). 加權平均溫度的非線性回歸研究. (eds.) 第九屆中國衛星導航學術年會論文集——S01 衛星導航應用技術 (pp.67-73).

團隊名稱：

空間信息感知與創新應用

團隊負責人：

張克非

團隊成員

張書畢、鄭南山、余科根、王潛心、孫亞琴、張秋昭、李增科、陳宇、李懷展、莊會富、趙東升

我的團隊

富爾江（畢業于澳大利亞皇家墨爾本理工大學），博士，現任職于澳大利亞國家氣象局，高級專家，企業信息系統架構師，主要從事基于衛星信號處理模型建立及大數據平臺開發。

郝鵬（畢業于澳大利亞墨爾本大學），博士，現為鎮江博聯電子科技有限公司創始人和總經理，獲“江蘇省雙創人才”、“江蘇省六大高峰人才”等稱號，主要從事無線通訊系統研究與應用。

陳濤（畢業于澳大利亞墨爾本大學），博士，現任職于洛克希德·馬丁公司(澳大利亞)，高級軟件工程師，研究興趣為空間可視化及網絡地理信息軟件技術開發。

白云天（畢業于新西蘭奧克蘭大學），澳大利亞皇家墨爾本理工大學在讀博士生，具有豐富的工程技術、軟件構架技術和項目管理經驗。目前正在參與澳大利亞國家科學研究委員會的研究項目，從事大型商業中心和其它公眾場所的導航、定位和追蹤系統的研究與開發工作。

汪云甲（畢業于中國礦業大學），博士、教授。曾在澳大利亞墨爾本皇家理工大學高訪一年。全國百篇優秀博士論文獎獲得者。“時空數據挖掘關鍵技術與應用”等3項成果獲國家科技進步二等獎，“采動災害多源遙感關鍵技術與應用”等四項成果獲省部級科技進步一等獎。目前主持863課題“特大城市室內外無縫定位信號體制與系統構建”、國家測繪地理信息行業公益項目“面向地理國情服務的資源開發地表沉降監測”等項目。主要從事國土環境及災害監測、室內外無縫定位、碳排放/碳匯多源監測、地理信息工程、礦山測量等方面的科研工作。

鄧喀中（畢業于中國礦業大學），博士、教授。曾在澳大利亞墨爾本皇家理工大學學習訪問2個月。國家重點（培育）學科“大地測量學與測量工程”、江蘇省一級學科國家重點學科培育點“測繪科學與技術”首席帶頭人。主要從事開采沉陷及防護、巖土工程、3S技術、工程測量、InSAR技術等研究。

高井祥（畢業于中國礦業大學），博士、教授。曾在澳大利亞墨爾本皇家理工大學學習訪問2個月。主要研究方向與專業特長為礦山測量、工程測量、巖層地表移動監測與分析、GPS技術應用、數字礦山。

郭廣禮（畢業于中國礦業大學），博士、教授。曾在澳大利亞墨爾本皇家理工大學學習訪問2個月。主要研究方向為礦山開采沉陷與控制、老采空區地基穩定性評估和處理、變形監測和數據處理。

吳立新（畢業于中國礦業大學北京校區），博士、教授。曾到澳大利亞墨爾本皇家理工大學訪問交流。教育部********，全國百篇優秀博士學位論文及國家****基金獲得者。主要研究方向為數字礦山與數字減災、災變遙感與災害測量、礦山開采沉陷與控制、空間信息理論與方法、地球系統空間格網。在數字礦山理論與關鍵技術、條帶開采沉陷與控制、三維空間建模與拓撲、遙感-巖石力學、地球系統空間格網等方面做出突出成績。

王堅（畢業于中國礦業大學），博士、教授。新南威爾士大學博士后，曾到澳大利亞墨爾本皇家理工大學學習訪問。曾獲江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師，“教育部新世紀人才計劃”項目。主要從事衛星/慣性導航與定位、礦山災害多源監測、礦山測量與裝備研制方面的研究工作。

張書畢（畢業于中國礦業大學），博士、教授。曾在澳大利亞墨爾本皇家理工大學學習訪問3個月。主要研究方向為現代測量數據處理、GNSS理論與應用、組合導航理論與應用、數字攝影測量。

鄭南山（畢業于中國礦業大學），博士、副教授。2009年獲日本國京都大學都市環境工學博士。目前主要研究方向為GNSS組合導航、環境遙感、數字減災與風險評價等。

王潛心（畢業于中南大學），博士、副教授。曾在德國波茨坦地學中心從事研究三年，西安測繪研究所博士后。目前主要研究方向為衛星導航理論與應用、大地測量。

陳國良（畢業于中國礦業大學），博士、副教授。英國諾丁漢大學中英地理空間信息聯合研究中心工作一年（2012.10-2013.10）。現從事室內外無縫定位導航、數字測繪與地理信息系統方面的教學與科研工作，主持國家自然科學基金“基于GNSS/MEMS/Wi-Fi/UWB優化組合的自適應室內外無縫定位”。

劉志平（畢業于河海大學），博士、講師。在美國俄亥俄州立大學訪問工作一年。現從事衛星定位導航、變形監測等方向的研究。張秋昭（畢業于中國礦業大學），博士、講師。在英國諾丁漢大學地理空間信息研究所訪問工作一年。主要研究方向為衛星導航理論、組合導航、非線性濾波理論與應用。

研究方向

1、GNSS大氣遙感

2、衛星精密定軌與定位技術

3、精準農業創新應用

4、太空采礦

仰望星辰大海書寫測繪人生

——記中國礦業大學特聘教授、資源環境技術研究院院長張克非

2024-04-01

歸去來兮

——“在國外工作這么多年，回頭發現，中國才是能成就大事業的地方。”

墨爾本，澳大利亞的海濱之城，也是國際聞名的時尚之都、文化之都，連續多年被權威機構評選為“全球最宜居城市”。作為曾經的澳大利亞空間研究專項空間平臺項目首席科學家、皇家墨爾本理工大學（RMIT University）教授、空間研究中心主任，張克非在這座被譽為“南半球明珠”的城市里生活和工作了20余年。

▲《科學中國人》封面人物：張克非

20世紀90年代初，年輕的張克非獲得了澳大利亞國家全額獎學金，從此踏上大洋彼岸的土地，開始追逐他的科研夢想，在異國他鄉的學術土壤里扎下了根。他先后在澳大利亞科廷大學、英國諾丁漢大學及澳洲歷史最悠久的高等學府之一的皇家墨爾本理工大學等海外高校和科研院所從事研究與教學工作近30年。

出國之前，張克非的本科與碩士學業均在武漢測繪科技大學（后并入武漢大學）完成，師從大地測量大師寧津生院士。寧院士長期從事大地測量領域的研究，在大地水準面、地球重力場模型、國家天文重力水準網等方面成果顯著，為中國測繪學科的發展作出了杰出貢獻，被世人稱為“測繪泰斗”“大地之星”。

寧津生對學生的要求極為嚴格，在他嚴加教誨下，張克非主攻大地測量與空間信息科學。著名的物理學家開爾文勛爵曾經說過：“如果你不能用測量數據說話，那你就沒有資格談科學。”著名化學家門捷列夫也說過：“沒有測量就沒有科學。”事實確實如此，科學中的任何結論都需要測量數據的支撐，無一例外。“測量是一切科學研究的基礎，是第一步，也是最重要的一步。”張克非如是評價他的專業。

扎根澳洲學術界后，張克非在大地測量、衛星大氣遙感、空間態勢感知、多傳感器組合導航和GNSS掩星等領域接連突破，開始在國際測量和空間信息科學與技術圈中嶄露頭角。截至目前，他在國際頂尖學術刊物和國際會議上相繼發表論文500余篇，其中SCI論文230余篇。

作為人類認識世界和改造世界的重要手段，測繪是解決經濟社會發展重大問題的技術基礎，同時也是突破高精尖科學前沿的踏板。“科研工作和創新就是要具備思路的前瞻性和獨到性，如果不能跳出基礎走向高端，就永遠缺乏競爭性。”數十年的科研積累讓張克非站在更高的角度思考，將眼光放得更遠，他主張要跳出傳統的思維桎梏，以特色鮮明為根本！他還特別強調要將測繪技術運用到對國家、民族乃至全人類發展更具意義的領域中去。為此，張克非做了很多艱苦卓絕的開創性工作，成為全球最早在其他領域成功拓展空間信息技術的學者之一。

張克非研發的基于GPS的多傳感器奧林匹克體育競技智能跟蹤系統是國際上最早且系統地研究基于衛星導航技術的小型化智能型人員跟蹤系統的成果之一，它還被運用到國際體育競技的訓練監測當中。“比如澳大利亞的水上運動強項皮劃艇。”張克非舉例道，“傳統的訓練過程中是無法進行精準的運動員姿態和成績實時跟蹤的。運動員手臂擺了一圈力量有多大？到底能滑多遠？這個過程中他的吸氧量是多少？幾個人的協調程度如何？沒有精確的數據，也就無法做到有針對性的提升。但是競技體育是很殘酷的，微弱的0.01秒就可能導致與冠軍失之交臂。”

張克非的研究解決了這一難題。智能跟蹤系統可以很好地分析運動員劃行過程中的發力方式和打水技巧，以及團隊之間如何協調才能達到最佳協同效果，從而為教練員的訓練指導提供科學幫助。這一成果獲得了十多項國際專利，現已實現產業化，被廣泛應用于多種國際大型體育競技和50多項體育訓練項目之中，甚至被澳大利亞的金牌教練員和運動員譽為是國際比賽的“神秘武器”。

張克非還是在國際上率先將大地測量技術運用到衛星導航技術（GNSS）大氣探測及空間目標追蹤、太空資源探測與利用等領域的拓荒者。他領導開發的GNSS掩星技術在氣象預報、氣候研究和極端天氣監測等應用中取得了突破性成果，成功為澳大利亞氣象局首次引入了導航星大氣探測技術并將氣象預報能力提高10小時。這一前沿性成果對澳大利亞甚至全球的社會公共服務和決策、自然災害的預警等方面均產生了積極而深遠的影響。

在墨爾本的20多年時間里，張克非帶領團隊贏得了幾十項獎勵和榮譽，其中一項研究在2012年澳大利亞創新卓越獎中被評為此次競賽的最高獎項——杰出獎（outstanding）。

憑借出色的成果，張克非不僅躋身于國際研究的前沿行列，同時也贏得了國際同行對于來自中國科研工作者的尊重。皇家墨爾本理工大學給了他終身正教授的職位和不菲的待遇，并享受學校極少有的額外津貼。張克非在墨爾本擁有自己的花園式別墅，科研之余，經常開車帶上妻兒到海邊度過悠閑的假日。可以說，在澳大利亞，張克非已經做到功成名就、衣食無憂，家人也已經完全融入了當地的環境。然而就在優渥的生活背后，張克非卻時時陷入沉思，他會時常問自己一個問題：還記得當初為什么要出國嗎？

20世紀八九十年代的大學生，基于對知識的渴求和國外科研的憧憬，紛紛赴海外求學。同他們一樣，當年留學異邦的張克非內心深處也一直藏著一個聲音：學有所成，建設祖國。張克非說：“我的父親也是一名教育工作者，在我出國的時候就一直反復囑咐我，記得有一天一定要回來報效國家。我覺得這是我義不容辭的責任。”

千禧年之后，張克非開始往返于中澳之間，跨越南北半球，成為推動中澳兩國科技和文化交流的樞紐與橋梁。他與中國礦業大學合作推進國際創新中心的建設、推動中國學子赴澳大利亞游學、培養國內來的留學生、接待官方代表團來澳考察交流……他不以山海為遠，同武漢大學合作建立了南半球第一個北斗定位系統的觀測站。此外，他與中國礦業大學合作的國際合作項目作為中澳科技合作的成功典范，入選2010年上海世博會“中澳科技合作三十年三十項典型合作成果”。

一身赤子情懷的張克非時刻關注著國內空間信息技術的發展，一心想把在海外所汲取的先進知識帶回來，助力祖國科學事業的發展與突破。多年來，他親眼目睹了中國日新月異的變化，所以，當國家需要他時，他沒有絲毫猶豫，毅然決然地選擇了放棄國外的優厚待遇，回國從頭開始。

回國，便意味著將要放棄在澳大利亞得到的一切優厚待遇和條件，重新“二次創業”。有很多朋友對他的未來感到擔憂，認為他應該為自己留條后路。但是張克非覺得君子坦蕩蕩，既然決定要去做的事情，必然要全力以赴。他對國內科研事業的長期關注讓他作出了大膽預言：隨著經濟實力的提升，國家對于科技事業將更加重視，未來10到20年將會是中國科技發展的“黃金時期”，中國的體制機制可以調動大量的人力物力干成外國干不成的大事。他意識到中國將是他未來追逐空間信息技術創新突破夢想的圓夢地。“在國外這么多年，回頭發現，中國才是能成就大事業的地方。”張克非對于自己的選擇充滿了信心！

“做點大事”

——“如果我們能把空間信息技術擴展開去，將可以做成無窮多的事兒。”

張克非骨子里是一個永遠追求領先一步的人，他將這種性格自然地融入了他的科研工作中，時刻激勵著自己和團隊成員要走在國際前沿，做引領性的研究。

▲張克非

“在國內，只要你想去做事，每天都可以尋找到新的機會。我想做一些更有意義的事情，發揮更大的作用。”這是張克非發自肺腑的心聲。為了“做大事”的理想回到國內，想在祖國的土地上實現自己的抱負，中國礦業大學給了他一個廣闊的舞臺。

和大多數海歸專家一樣，張克非要面臨著從零開始的全新挑戰。“萬事開頭難嘛。剛回來的時候，沒有項目，沒有辦公場所，也沒有助理人員，一切白手起家。從辦公室的環境建設，到設備的采購，再到團隊的建立，一步步走過來了。”

面對陌生的環境和不同的評價標準，項目的申請和開展并不像想象中那樣輕松。申請書、研發經費、儀器設備、科研人員及行業大環境和國家政策的影響等因素，都需要張克非親自考慮和解決。“剛開始申請項目的時候特別辛苦，為了準備答辯，我們經常要通宵達旦，往往干到下半夜三四點鐘，蜷縮在辦公室的沙發上小憩一會兒。這種‘苦’啊，我可是多少年都沒有經歷過了。”談到這里，張克非禁不住哈哈大笑起來。

張克非不是一個“長袖善舞”的人，在海外待得時間久了，說話做事愈加簡單直率，不會拐彎抹角。在國內的同事看來，他可以解決技術上最具難度的問題，但是永遠搞不清楚人際往來中的“江湖規矩”，也說不出一套一套漂亮的場面話。為此，張克非甚至還一度擔心自己回國后的“人緣”問題，但現實告訴他這顯然是多慮了。“我很幸運遇到了一群志同道合的伙伴，交到了很多朋友，有本行業的，還有更多相關領域的朋友。從學院領導和同事，到身邊每一個人，都很關照我，給了我全方位的支持。”

張克非回國正趕上國內發展位置服務的洪流，衛星導航定位技術已成為日常生活不可或缺的幾大基礎設施之一。“到哪里去吃飯，到哪里去加油？哪個地方有什么促銷的東西？物流貨物運輸到哪個環節了？所有的信息，表面上看是從手機或電腦上獲得的，但實際上全部依賴于我們的空間信息技術，所有的社會運轉都離不開位置服務和時空信息。”談到這里，張克非停頓了一下，意味深長地說道，“如果我們能把空間信息技術拓展開去，將可以做成無窮多的事兒。”

張克非這里說的“拓展”，是指將衛星通信技術、空間定位技術、遙感技術和飛速發展的物聯網、大數據及云計算等技術結合起來，從傳統的導航定位衛星擴展到天空地井（衛星-空中-地面-地下）一體化協同感知空間信息體系，開辟一個新的戰場。就中國礦業大學的研究方向而言，緊密結合空間信息與未來礦業智能發展的全球發展大趨勢，協同運用先進的導航定位、遙感、無人機、地理信息、大數據、云計算、人工智能和物聯網等高新技術方法，建立起天空地井技術，可以服務于礦山資源全要素感知與管控、安全生產，建設生態文明、保護綠水青山，滿足人民對美好生活的需求。

“應用天空地井技術，我們可以為礦山自動化，以及未來礦山的研究，做很多有意義的事情。”對于“礦山4.0”時代的新機遇、新需求、新挑戰，張克非充滿了信心。例如礦山井下環境的智能感知，就是實現井下無人開采、深部開采的關鍵核心技術之一。礦山井下定位需要快速、精準且可靠的測量技術。張克非依托礦山地下人員跟蹤項目，研發出了井下人員定位、跟蹤系統及瓦斯監測預警關鍵技術，可以實現無縫定位或者人和物的全員定位，利用基于超寬帶（UWB）和無線射頻識別（RFID）的多傳感器智能融合技術提高了煤礦安全管理、應急救援水平，通過空天地井協同觀測，可獲取礦區環境與災害實時、動態、綜合信息，為礦區環境與災害防控提供決策支持。

“GPS在傳統上被認定只是為了定位和導航用的，而我們在某種意義上，要創造性地把這項技術應用到更多、更廣、更高的科學研究中去。”張克非在澳大利亞的時候，已經創新性地將衛星導航技術（GNSS）應用到天氣預報中，而回國之后，他繼續在這一領域深耕細作，利用空間技術做極端天氣和氣候變化的研究。

顯而易見，氣候變化和極端天氣是人類社會可持續發展的重大威脅。作為重要的溫室氣體，大氣水汽是預測全球氣候變化、降雨和災害性天氣的重要信息源。許多極端天氣，諸如暴雨、厄爾尼諾現象等的出現與大氣中的水汽有直接的關系。它也是許多天氣突變和自然災害形成的主要驅動因素。探測水汽的方法有很多，比如無線電探空、衛星探測、微波輻射計、激光雷達探測、激光探測、地面濕度計、太陽光譜分析儀等，但由于全球衛星定位導航系統具有全天候、高精度、高時空分辨率、實時高效、不受天氣因素影響、成本低廉等優點，使得GNSS反演大氣可降水量成為一種快速精確的新方法，并且可以對極端天氣作出預報和預警。

張克非帶領團隊綜合運用新一代空間大地測量技術，提出了GNSS+多源空間探測水汽的高精度數據處理理論與方法。他們構建了融合地基、空基、星基、數值天氣預報及其他相關觀測手段的綜合體系，結合現代智能大數據挖掘與氣象模式識別，實現了短時極端天氣智能預警；基于GNSS長時間歷史觀測，他們聯合全球大氣環流模型，挖掘了水汽時間序列氣候變化特征，揭示了水汽變化與氣候變化的聯動機理，形成了基于天-空-地水汽探測的多尺度氣候變化研究新方法。這對引領這一領域的國際前沿研究，提升我國實時水汽探測理論水平，增強應對氣候變化和極端天氣的能力，推動北斗創新應用，都具有重要科學意義和應用價值。

太空采礦

——“太空采礦既是前沿性的科技探索，又是大國實力的展示，中國不能缺席！”

多年的海外經歷讓張克非養成了從更長遠的方面考慮問題的思維習慣，他能夠從未來的角度判斷今天的決策是否正確。著名的物理學家霍金曾經提出過一個觀點：“在未來100年內，人類為了生存，必須去太空尋求新的家園。”這在很多人聽來是一句杞人憂天的話，但是張克非深以為然。

不可否認的是，隨著社會的快速發展，開采強度不斷增加，環境破壞日益嚴重，同時對資源能源的需求也在不斷提高，使得全球資源面臨枯竭，這是不可逆的。為此，張克非在題為《太空采礦發展現狀、機遇和挑戰》的論文中提到：“為了破解地球礦產資源枯竭的難題，開發與利用豐富的太空資源勢在必行，由此太空采礦應運而生。”

面對如此嚴峻的能源、礦產資源緊缺的挑戰，各國政府、私營企業和科研院所都開啟了探索之路，從太空采礦這個大賽道的演進歷程來看，世界各國在這方面的投入越來越大。像盧森堡這樣的歐洲小國也在2018年開啟了太空采礦有關的研發工作。2019年，美國率先成立了太空軍，在開發外太空資源方面不斷增加預算，美國前總統特朗普甚至簽署行政命令，鼓勵美國公民在月球或其他星體從事商業性礦產勘察、開采和使用，一度掀起“太空淘金”的熱潮。

▲張克非（左一座位）、劉鋼軍教授（右一座位）、于海霞老師（中間座位）與訪澳學子合影

張克非介紹，地球之外的資源極其豐富，可利用的資源可以用“無窮無盡”來形容。就太陽系而言，月球、火星、小行星等天體上都具有豐富的礦產資源及稀有金屬。據科學分析，僅小行星上就擁有豐富的碳、硫、氮、氫，開采后能夠為人類提供豐富的原材料和燃料。此外，一些地球上比較稀缺的資源如鉑系金屬、鈀金屬等，在外太空也有大量分布。

“太空資源的開發與利用既是大國博弈、科技競爭的關鍵，也是未來人類文明可持續發展的大勢所趨。中國不能缺席！”張克非堅定地表示。

近年來，我國航天工程取得的重大成就備受矚目，從神舟一號到神舟十六號的載人航天任務，從嫦娥一號到嫦娥五號的地月探測任務，從天宮一號到天宮二號的空間實驗室建設，標志著我國航空航天技術進入世界先進水平行列。尤其在2021年，嫦娥五號帶回1731克月壤的消息令人興奮，這讓曾經聽上去近乎科幻的場景成為現實，太空資源的開采利用也再次成為國際科學界熱議的話題。

更令人振奮的是，2023年3月份，天問二號任務已正式獲得國家批準立項，計劃通過一次發射，實現從近地小行星2016 HO3采樣返回地球。在張克非看來，作為中國唯一一所以礦業命名的高校，中國礦業大學有使命也有義務成為太空資源開發與利用的領導者。2018年，在美國科羅拉多礦業學院全球首個太空采礦專業招生的同一時期，中國礦業大學也率先成立了國內首個太空采礦國際研究中心，并設立太空采礦“雙一流”建設項目，積極探索太空資源的開發與利用。

不過，在遙遠的太空，想做一名成功的“礦工”，待解決的問題還有一籮筐。“首先我們得知道到哪里去采，到底有什么礦物質可采，其含量和分布如何？開采成本與收益咋樣？怎么樣能夠準確地知道它的位置？如何指導采礦設備前往正確的地點？如何選擇最優的路徑以避免風險？”作為一項極其復雜的系統工程，要解決張克非提出的這一連串問題，空間信息技術毫無疑問是關鍵技術之一。

測繪作為深空探測的“眼睛”，如何為深空探測器提供實時、精確、自主的定位導航是需要科技工作者進一步研究的問題。“我們現在的導航是地球上的導航，在深空中怎么導航？如何精準導航？”張克非表示，既然要放眼宇宙，就要從只在地球上做工作的環境里抬起頭來，走出去，仰望星辰大海，要把導航定位研究移植到太空、深空中去。要把人工智能送到天上去，把通信導航遙感組成一張天上的物聯網，就相當于一個人上了天，既要有眼睛，還需要耳朵和大腦。

“要實現太空采礦，必須對太空時空基準、探測器軌道設計與控制、智能機器人的精準導航與控制技術、攝影測量與遙感、脈沖星導航等測繪技術進行深入的、系統性的研究。首先要建立基準，然后才能指導勘察、采礦、機械操作。”張克非介紹，要早日實現太空采礦，還需要開展太空導航定位與環境態勢感知、太空采礦智能裝備、太空資源勘探與采選、太空資源空間安全及太空資源綜合利用等方面研究，突破不同重力環境下的空間環境精準感知、太空資源的利用途徑、太空資源就地加工與原位利用、太空資源快速運輸等一系列技術難題，這樣才有望為太空采礦工作提供有力保障。

千里之行，始于足下。太空資源必然是未來各國競爭白熱化的目標，放眼世界，“太空采礦”是一個典型的多學科交叉融合的前沿技術，美國、日本、俄羅斯、印度及歐洲等國和地區都已對太空資源進行了前期的探索，但是世界上還沒有一個國家有能力和膽量敢放言在十年內進行工業化太空資源開采。

我國也已具備了進行太空采礦所需相關技術的研究條件，擁有非常好的發展機遇。張克非的團隊已經疾走在太空采礦的賽道上，并制定了自己的時間表：在初探階段，需要2～3年，發射小衛星組進行近地試驗，進行太空資源勘察、設計星表機器人；到2025年，有望開始開發制造必要設備；10年左右的時間，有望建立太空采礦基地，發送采礦設備到目標小行星；15年左右，有望開展太空采礦探索性實驗；到2040年，有望進行太空資源加工及原位利用；到2070年左右，太空采礦有望進入規模化階段，人類將可以選擇性地進行太空資源消費。

共向未來

——“我們既要追求卓越，同時在某種意義上也要選擇平庸。”

太空采礦是一項長期、昂貴且極其復雜的系統工程，距離真正的太空資源開發與利用還有很長的路要走。張克非明白，這不是一朝一夕、一個人或幾個人能夠完成的事業。這一壯舉猶如當代的“愚公移山”，需要知難而進、子孫相繼，以及持之以恒地努力。

▲在墨爾本舉辦的國際研討會上合影

無論是身處澳洲還是國內，張克非一直強調現在是整合資源的社會，一個人是做不了什么大事的，必須把大門敞開，同行業之間甚至是跨行業之間進行合作，讓新鮮空氣流通起來，才會有更多的機會和成就。他強調，要組建大團隊、搭建大平臺、尋求大支持、拓展大領域并作出大貢獻。作為一名國際知名的科學家，張克非有著極其開放的理念和胸懷，“我的合作者來自世界各地，一聲召喚，多人響應。很快就能組成一支戰斗力極強的隊伍！”

對于團隊作戰，張克非感觸良多：“出國之前那些年，國內同行相互之間還很保守，很少分享數據成果。這幾年的科研環境發生了翻天覆地的變化，我一回來，經常是多個單位在一起研討，都把數據和想法分享出來，大家坐在一起，通過頭腦風暴，能帶來很多新的靈感，然后一起抱團合作把事情做大做強。”

古語云：上下同欲者勝，同舟共濟者贏！“正因為有這樣一個凝心聚力的大團隊，有這樣一群同甘共苦的合作者，我們的事業才能很快地往前來推進。”張克非一語道出中國礦業大學團隊快速發展的秘訣，“我們明白要干成一件事，必須先凝聚共識、思想統一，剩下的就是堅持、堅持、再堅持！”

張克非的學生們自然也是他的合作者。他篤信，誰擁有更多更好的人才，誰就能在競爭中取得主動、贏得未來。國家如此，行業也是如此。張克非對學生們在科研上既嚴格，又包容。他的“嚴格”是為了能夠培養學生的獨立思考能力，只有獨立思考，不人云亦云，才能培養創新能力，而創新正是推動社會發展的最大動力；他的“包容”則表現在充分釋放每個人的個性，發揮每個人的優勢、寬容失敗，因材施教，揚長避短，然后通過團結協作，為一個更大的、一致的理想和目標而努力。

張克非不止一次地告誡自己的學生：做科學，特別是基礎科學，從投入到產出，是需要一段比較長的時間的，需要坐得了冷板凳、守得住清貧。“追求夢想嘛，就需要有大胸襟、大氣度、長規劃。”在張克非的眼中，他的學生們都是非常優秀的，只不過還需要時間的積累和磨煉。“科研就像跑一場馬拉松，而不是百米競賽，智力的差別并不大，關鍵在于你能選對方向、長久堅持。”張克非強調，在這個過程中，對手不是別人，是自己。戰勝自己往往比戰勝別人更重要。

回國之后，張克非推掉了不少行政職務和頭銜，只想踏踏實實地專注于科研與教學，做自己最喜歡的事情。“追求卓越是我們人生的一個奮斗目標，為國家、為民族、為世界、為科學，要不甘人后，但行事低調。”這是張克非一以貫之的人生理念。

張克非時常叮囑年輕人：“測繪技術是典型的多學科交叉融合的交會點，意義重大，值得我們用一輩子的時間去鉆研。”中國人講究傳承，他眼下的重心就在于帶領這個充滿朝氣的團隊向前突破，把年輕人培養成器，推動年輕的科學家不斷去探索和創新，在深空導航定位、太空采礦、太空遙感等領域去探索自然、探索宇宙，為更多“大事”作出卓越的貢獻。“希望通過我們的努力，能夠給學科、給學校、給這個行業留下更多更好的東西，能夠讓后人踩著我們的肩膀走得更高更遠。”

“我很幸運能夠從事這樣一個與前沿和顛覆性技術密切相關的領域，帶給我前所未有的挑戰和機遇。”總結過往的成績時，張克非總是將這些都歸于“幸運”，他說：“從讀書，到出國，到工作，再到回國，我一直走得比較順，是個幸運兒。”然而，在他這一句云淡風輕的“幸運”背后，卻藏著多少不為人知的犧牲、堅持與付出。

成功不會總降臨在“幸運者”的頭上，成功只會給那些時刻準備好了的人。“道固遠，篤行可至；事雖巨，堅為必成。”在科研攻關的道路上，張克非和他的團隊不會停下前進的腳步，他們已經把目光投向了更遠的未來。張克非和他的同事們一樣，充滿了憧憬，更充滿了斗志，“星辰大海、仰望星空、向夢而生，希望我們能永葆一顆雄心，砥礪前行，永遠占據在科學技術的制高點上”。

專家簡介

張克非，中國礦業大學國家特聘教授、資源環境技術研究院院長，澳大利亞皇家墨爾本理工大學榮譽教授，北星空間信息技術研究院院長，國際大地測量協會會士。本科與碩士畢業于武漢測繪科技大學（2000年并入武漢大學），博士畢業于澳大利亞科廷大學。長期從事衛星定位及大地測量學研究，主要研究方向為高精度GNSS/GPS定位算法及應用、GNSS大氣、空間天氣及氣候變化、空間態勢感知、太空資源開發與利用等，曾任澳大利亞空間研究專項空間平臺項目首席科學家和全球華人導航定位協會主席，是國際上率先將大地測量技術運用到GNSS大氣探測、空間追蹤和太空資源探測與利用等領域的開拓者和領跑人。

來源：科學中國人 2024年第3期

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張克非中國礦業大學特聘教授、資源環境技術研究院院長

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張克非 中國礦業大學特聘教授、資源環境技術研究院院長

張克非中國礦業大學特聘教授、資源環境技術研究院院長