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王家耀院士：推動實現(xiàn)“基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)+”

點擊：  作者：宋瀟旸    來源：中國高分觀測微信號  發(fā)布時間:2022-04-21 10:09:09

 

 

“基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)必須要走出去，要與各個行業(yè)深度融合！”在專訪王家耀院士的過程中，他多次向泰伯網(wǎng)強調(diào)“走出去”與“融合”的必要性。

 

正如王家耀院士所言，我們正處于一個大變革的時代。

 

數(shù)字時代如浪潮，需求推動基礎(chǔ)地理時空信息涌向各行各業(yè)，而伴隨產(chǎn)業(yè)向前的過程，基礎(chǔ)地理時空信息也在不斷被打磨、被鍛造。

 

為了適應(yīng)全新的需求與挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)地理時空信息領(lǐng)域需要從邏輯思維開始轉(zhuǎn)變，用技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)進步，為經(jīng)濟、社會、國防、生態(tài)和民生等領(lǐng)域做好服務(wù)。

 

突破思想禁錮

 

“數(shù)字經(jīng)濟為地理信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了一種新的思路。”

 

“要走跨界融合這條路。”王家耀院士表示：“地理信息產(chǎn)業(yè)要服務(wù)于各行各業(yè)，就不能局限于單純依賴基礎(chǔ)地理信息的老思路，而是要將基礎(chǔ)地理時空信息當作基本框架，將其與各部門、各行業(yè)的專題數(shù)據(jù)相結(jié)合，這就是時空大數(shù)據(jù)的整體思路。”

 

“換句話說，要做大做強地理信息產(chǎn)業(yè)，必須要打破小圈子，走‘基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)+’的路子，實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)業(yè)到時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。”

 

“時空大數(shù)據(jù)涵蓋范圍比基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)大得多，數(shù)據(jù)規(guī)模大得多，相關(guān)產(chǎn)品也多得多。”王家耀院士進一步解釋：“時空大數(shù)據(jù)將為更加廣闊的層面服務(wù)，這也將是我國地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心推動力。”

 

數(shù)據(jù)對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展演進至關(guān)重要，沒有數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)就成了“無源之水”“無本之木”。 

 

王家耀院士認為，要想發(fā)展時空大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)+”，必須要先突破思想層面的禁錮，這將對產(chǎn)業(yè)前景帶來深刻影響。

 

王家耀院士表示：“現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已經(jīng)認識到了跨界融合的重要性，但我認為，地理信息和測繪的傳統(tǒng)圈子仍然沒有被完全打破，社會各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)仍然沒能充分融合起來，狹義的地理信息的概念仍然未能完全轉(zhuǎn)變?yōu)閺V義的地理信息概念。”

 

現(xiàn)階段推進的新型智慧城市建設(shè)以及實景三維、CIM等大型項目，都為時空大數(shù)據(jù)及地理信息系統(tǒng)的拓展應(yīng)用提供了機遇，已經(jīng)有一部分相關(guān)項目中添加了時空信息云平臺等地理信息相關(guān)系統(tǒng)。

 

“中國現(xiàn)有的商業(yè)化地理信息系統(tǒng)本身技術(shù)水平都很高，但放在數(shù)字城市、智慧城市建設(shè)的應(yīng)用場景中，仍然存在不足之處。”

 

王家耀院士介紹：“地理信息系統(tǒng)尚未在智慧城市整體建設(shè)中充分發(fā)揮作用，仍然有一部分系統(tǒng)平臺并沒有融入時空大數(shù)據(jù)，或者只是簡單地將數(shù)字地圖作為一種展現(xiàn)方式，而非用于解決統(tǒng)籌監(jiān)管等實際問題。”

 

“歸根結(jié)底，是由于現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)的設(shè)計思路多數(shù)是從技術(shù)出發(fā)，其組織結(jié)構(gòu)更擅長服務(wù)專業(yè)領(lǐng)域，而非匹配于社會的組織結(jié)構(gòu)體系。”

 

服務(wù)“三融五跨”

 

王家耀院士此前撰文表示，共享、開放和服務(wù)是地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

 

其中，基于網(wǎng)格服務(wù)的信息資源共享與協(xié)同工作模式，就其技術(shù)而言應(yīng)該是先進的，但實際應(yīng)用由于其門檻過高還未來得及展開；基于云計算的時空信息服務(wù)模式也只是用現(xiàn)有的商業(yè)化 GISystem 軟件構(gòu)建在云架構(gòu)上，即時空信息云平臺。

 

王家耀院士認為，真正能夠匹配現(xiàn)階段自然資源信息化以及智慧城市發(fā)展需求的地理信息系統(tǒng)，必須是以一體化國家（時空）大數(shù)據(jù)中心、模型庫、算法庫、知識庫、專家?guī)鞛橹危芡七M技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)（即“三融五跨”）。

 

“無論實景三維還是數(shù)字孿生都是建設(shè)的大背景，是‘底座’性質(zhì)的，而非直接解決自然資源信息化和智慧城市中具體問題。最終時空大數(shù)據(jù)能夠發(fā)揮何種作用，還要看時空大數(shù)據(jù)平臺本身。”

 

“所以，各地推進實景三維、數(shù)字孿生等相關(guān)建設(shè)時，需要更多考慮與實際應(yīng)用相結(jié)合，考慮到如何與其他領(lǐng)域的專題數(shù)據(jù)相結(jié)合，考慮到各個部門、各個行業(yè)的實際需求，以及如何基于平臺的多節(jié)點協(xié)同工作。”

 

“建設(shè)時空信息云平臺等地理信息系統(tǒng)的根本目的是信息資源共享和協(xié)同工作，不能讓系統(tǒng)平臺的組織結(jié)構(gòu)體系和社會組織結(jié)構(gòu)體系成為‘兩張皮’。”王家耀院士強調(diào)。

 

在這個過程中，時空大數(shù)據(jù)需要與云計算、人工智能等相關(guān)技術(shù)深度結(jié)合。

 

時空大數(shù)據(jù)的體量巨大，數(shù)據(jù)處理難度高，需要人工智能的算法、算力做支撐。而云架構(gòu)的計算模式具備時間彈性和空間彈性，云計算的分布并行和協(xié)同處理能力可以支撐時空大數(shù)據(jù)的存儲管理、智能分析和數(shù)據(jù)挖掘。

 

“人工智能和云計算必將成為時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要驅(qū)動力。如果能應(yīng)用好這兩項技術(shù)，時空大數(shù)據(jù)的前景將非常廣闊，所以必須走技術(shù)融合的道路。各單位、企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)開展技術(shù)融合的相關(guān)嘗試，但還有很大提升空間。”

 

推動自主創(chuàng)新

 

“跨界融合已經(jīng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體趨勢，但現(xiàn)階段仍然存在許多技術(shù)和機制問題需要進一步探討。”

 

王家耀院士以高精度導航電子地圖的應(yīng)用為例進一步說明：“高精地圖是實現(xiàn)自動駕駛的基礎(chǔ)設(shè)施之一，自動駕駛的實際需求意味著高精地圖需要轉(zhuǎn)變以往的生產(chǎn)模式，充分利用車載傳感器數(shù)據(jù)，甚至基于云端地圖實時生成和更新。”

 

“從技術(shù)而言，實時動態(tài)生成高精地圖仍然存在難度。從審核模式而言，現(xiàn)階段也尚未出臺云端審核的相應(yīng)機制，無法兼顧數(shù)據(jù)保密要求與實際應(yīng)用需求之間的關(guān)系。”

 

此外，相關(guān)技術(shù)在國產(chǎn)化替代方面也有很多工作要做。

 

“在人工智能方面我國自主可控的技術(shù)較少，云計算方面能夠完全自主可控的也不是太多，很多技術(shù)還在依賴國外。地理信息軟件的國產(chǎn)化替代雖然進步很大，也有很多地方需要優(yōu)化，產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)還存在很大的提升空間。”

 

王家耀院士表示，想要解決跨領(lǐng)域融合難題、實現(xiàn)國產(chǎn)化替代、推進時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要有龍頭企業(yè)的引領(lǐng)。

 

“現(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量不少，但是還缺乏真正的‘航空母艦’。”王家耀院士稱：“至少在軟件、數(shù)據(jù)處理和服務(wù)平臺等方面，需要有技術(shù)能力足夠強大的企業(yè)做支撐，才能實現(xiàn)狹義地理信息產(chǎn)業(yè)向廣義地理信息產(chǎn)業(yè)，即時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。”

 

培育產(chǎn)業(yè)巨頭、發(fā)展時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，需要從理論、技術(shù)、產(chǎn)品幾方面入手。

 

“首先需要從基礎(chǔ)研究起步，建立時空大數(shù)據(jù)的理論體系。在理論體系之上，再結(jié)合云計算、人工智能的技術(shù)建立新的技術(shù)體系，包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)等問題。”

 

“基于理論體系和技術(shù)體系，進一步搭建出適應(yīng)社會、經(jīng)濟需求的產(chǎn)品體系，構(gòu)建‘共用時空大數(shù)據(jù)平臺+’的服務(wù)模式，讓不同業(yè)務(wù)部門信息能夠在平臺上疊加、交互，突破各領(lǐng)域數(shù)據(jù)在技術(shù)、機制上的壁壘，實現(xiàn)信息共享和服務(wù)。”

 

王家耀院士以可視化產(chǎn)品開發(fā)為例進一步解釋：“即使是現(xiàn)在應(yīng)用較多的可視化產(chǎn)品，也還要著重研究以下四個問題：一是，如何在總體上做到形（圖形、圖像）、數(shù)（廣義的數(shù)據(jù)）、理（規(guī)律）相統(tǒng)一的可視化；二是，必須知道數(shù)據(jù)表達了什么，數(shù)據(jù)和所表達的事物（現(xiàn)象）之間是什么關(guān)系；三是，必須遵循空間認知科學和視覺規(guī)律，知識水平較低的用戶也易于對可視化結(jié)果進行解讀；四是，應(yīng)針對不同類型不同層次用戶的差異性，設(shè)計多樣化、個性化的可視化產(chǎn)品。”

 

“更重要的是，要從創(chuàng)新科技、人才教育這個戰(zhàn)略性的問題入手，做好地理信息強國發(fā)展戰(zhàn)略計劃。”

 

“創(chuàng)新的基礎(chǔ)在科技，科技的基礎(chǔ)在人才，人才的基礎(chǔ)在教育，這是個系統(tǒng)工程，需要融入到產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展大勢中去。”王家耀院士表示。

 

“現(xiàn)階段，部分學生重視理論基礎(chǔ)，但動手能力和實踐能力較差。從高校的角度而言，需要理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)能夠解決實際問題的人才。這需要政府、社會、產(chǎn)業(yè)、高校、研究院所和用戶多方面結(jié)合，走校企融合的道路。”

 

“對于地理信息產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，要有遠大的目標。”

 

王家耀院士總結(jié)：“要跳出基礎(chǔ)地理信息的圈子，開拓地理信息應(yīng)用新領(lǐng)域，加快人才培養(yǎng)，推進‘共用時空大數(shù)據(jù)平臺+’的服務(wù)模式，助力實現(xiàn)‘三融五跨’，做好、做大時空數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的‘大蛋糕’。”

 

“相信到2035年，我們經(jīng)過努力能夠基本形成時空大數(shù)據(jù)的理論體系、技術(shù)體系和產(chǎn)品體系，軟件系統(tǒng)能夠做到自主可控；到2050年，能夠真正建成‘時空大數(shù)據(jù)平臺’廣泛應(yīng)用、完善的時空大數(shù)據(jù)理論體系、技術(shù)體系和產(chǎn)品體系的地理信息強國。”

 

作者：宋瀟旸  來源：泰伯網(wǎng)