中國科學(xué)院院士周成虎
加拿大著名地理學(xué)家Roger Tomlinson博士于1962年首次提出了地理信息系統(tǒng)(GIS)概念，并主持開發(fā)了世界上第一個(gè)實(shí)際使用的地理信息系統(tǒng)---加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)。GIS從概念的提出到現(xiàn)在不到60年，可是今天似乎每個(gè)人、每一天都在使用GIS，感覺如果不用GIS我們就寸步難行。最直接的例子是，現(xiàn)在有幾個(gè)人能離得開導(dǎo)航地圖?
1982年，Esri 發(fā)布了它的第一套商業(yè)GIS 軟件—ARC/INFO 軟件。它可以在計(jì)算機(jī)上顯示諸如點(diǎn)﹑線﹑面等地理特征，并通過數(shù)據(jù)庫管理工具將描述這些地理特征的屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來。2005年，Google Map的上線運(yùn)行，更是開啟了互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)的新時(shí)代，IT界進(jìn)入GIS領(lǐng)域。
這短短不到60年時(shí)間，如果算上攝影測繪也還不到100年，讓我們感受到空間信息技術(shù)真是日新月異。同時(shí)我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)，這100年來新的技術(shù)革命一直都在發(fā)生。今天，我們處于一個(gè)重大的科學(xué)與技術(shù)革新的時(shí)代：我們的地球和世界正變得越來越“小”，有線與無線以及各種通信技術(shù)之間的相互融合，構(gòu)成無所不在的信息基礎(chǔ)設(shè)施，一個(gè)“沒有空間距離、沒有時(shí)間差異”的世界正在形成;現(xiàn)代對地觀測技術(shù)使我們能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)地觀測和監(jiān)測地球，服務(wù)于人類應(yīng)對全球氣候變化等;各種現(xiàn)代化的交通工具使得人們可以實(shí)現(xiàn)洲際暢游，甚至是宇宙旅游。
同時(shí)，數(shù)字地球、智慧地球讓所有人都知道了GIS這樣一個(gè)體系。我們的移動(dòng)計(jì)算，移動(dòng)定位，還有移動(dòng)發(fā)射，讓人類進(jìn)入從未有過的移動(dòng)時(shí)代。這種移動(dòng)將會(huì)改變我們?nèi)说男袨椋淖兾覀兊纳罘绞健Ｒ苿?dòng)完了以后就會(huì)產(chǎn)生一批大的數(shù)據(jù)，這個(gè)“大”表現(xiàn)在兩個(gè)層面：在大數(shù)據(jù)層面，個(gè)人進(jìn)入TB級時(shí)代，社會(huì)進(jìn)入EB級時(shí)代;在大網(wǎng)絡(luò)層面，互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)聯(lián)的世界。而且，云計(jì)算的出現(xiàn)，讓不可能的計(jì)算成為可能，同時(shí)人工智能應(yīng)用也進(jìn)入了新時(shí)期。所有這一切都是新的ICT(信息和通信技術(shù))給我們帶來的挑戰(zhàn)。
GIS是處理和分析空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。因此，數(shù)據(jù)及其分析應(yīng)用是其關(guān)鍵。今天，我們的地理信息極大豐富：綜合對地觀測、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)等技術(shù)的有機(jī)融合，極大地提升了地理信息采集技術(shù)水平和采集能力，新一代的地理信息裝備呼之欲出。
當(dāng)前，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)的一種資源，它將和資本、勞動(dòng)力等一起成為新時(shí)代的生產(chǎn)資料。習(xí)近平總書記曾指出，“大數(shù)據(jù)是工業(yè)社會(huì)的自由資源，誰掌握了數(shù)據(jù)，誰就掌握了主動(dòng)權(quán)。”所以，國家發(fā)布了一系列關(guān)于促進(jìn)中國大數(shù)據(jù)發(fā)展的若干行動(dòng)計(jì)劃，主導(dǎo)了國家的大數(shù)據(jù)重大計(jì)劃。
如此看來，21世紀(jì)，毫無疑問，大數(shù)據(jù)是國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源。如果有這么多的戰(zhàn)略資源，我們能不能把所有GIS的存儲(chǔ)管理都放在一起?如果要這么做，是不是要用新的思維方式來改變我們現(xiàn)有的空間分析?十年前我們講空間分析，今天我們講大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再過十年我們講的是人工智能，再之后可能講的就是數(shù)據(jù)智能。數(shù)據(jù)不僅僅是一種符號(hào)，也是一種行動(dòng)，是一種執(zhí)行計(jì)劃。在一切都可以數(shù)據(jù)化的世界，在一切數(shù)據(jù)都可以業(yè)務(wù)化的時(shí)代，以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)力的GIS，需要大家一起進(jìn)入新的思維，創(chuàng)立新的技術(shù)創(chuàng)新。所以說，數(shù)據(jù)是我們的靈魂。
數(shù)據(jù)對于搞GIS的人來講主要的表現(xiàn)就是地圖，沒有圖就沒有GIS。盡管地圖學(xué)是我們的三大起源，但是我們理解地圖還是要有一個(gè)過程。地圖被認(rèn)為是改變世界的十大地理思想方法之一。它以科學(xué)的符號(hào)系統(tǒng)、地圖投影和綜合方法表達(dá)復(fù)雜地理世界的空間結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系，成為人類文明史上的偉大創(chuàng)想。地圖學(xué)的科學(xué)體系遠(yuǎn)遠(yuǎn)存在，從4500年前的瓦片地圖到今天，地圖的基本內(nèi)涵并沒有變化。它是要用新的體系來構(gòu)建我們的世界，而不是像拍照片，復(fù)制一個(gè)視頻。“地圖構(gòu)建世界，而非復(fù)制世界”。我們有什么辦法能夠在新一代的GIS領(lǐng)域，把這樣的思想進(jìn)一步提升，而不只是從紙張地圖變成了數(shù)字地圖而已?
我們以前一講GIS，從二維到了三維，我們感覺很開心，而且感到很振奮，說我們GIS做出了三維空間。過兩天又看到全景地圖了，說不行，我們還得搞些新東西。再過幾天又看到有人搞增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，于是我們又開始上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)地圖。
今天我們進(jìn)入到視覺時(shí)代。我們早期是語音時(shí)代，沒有文字。接著我們進(jìn)入了文字時(shí)代，今天全人類進(jìn)入了圖像時(shí)代，視覺沖擊將會(huì)是未來的主導(dǎo)。我們可以用一幅畫把千言萬語融在里面。常常有人說，整個(gè)社會(huì)已進(jìn)入快餐的時(shí)代，所有的人都在講快餐文化。其實(shí)不是這樣，是因?yàn)檫@個(gè)世界的變化太快了，我們需要有新的體系來支撐，GIS也是如此。我們能不能推出全新的概念?也就是用全視角來理解地圖，用全要素來表達(dá)地圖，用全新的理論體系來支撐地圖。我們有沒有可能把聲光電、人和事物混合在一起?真的能夠把一個(gè)地圖表達(dá)出我們?nèi)诉M(jìn)入生存世界以及內(nèi)心的空間體系，這就是需要我們用新的觀點(diǎn)，來把這些要素關(guān)聯(lián)起來。
毫無疑問，場景是最能關(guān)聯(lián)人的。為什么大家喜歡看電影?因?yàn)殡娪熬褪且詧鼍暗男问桨堰@些要素組合了起來。我們的GIS是不是也會(huì)進(jìn)入到新的場景時(shí)代?用我們的地理場景來規(guī)劃客觀的物質(zhì)世界和我們社會(huì)世界體系。如果這么來做，我們的人機(jī)物混合的可視化應(yīng)該是我們GIS下一代的可視表現(xiàn)體系。我們可以展示出來讓所有人都理解的一種信息體系，無論是人機(jī)交互還是全息投影，還是多屏投影以及全息成像，將會(huì)讓GIS用新的觀點(diǎn)來重新展示地圖學(xué)的體系或者展示空間數(shù)據(jù)的體系。未來我們是不是需要更新我們基本的表現(xiàn)方法，增加空間的精準(zhǔn)和個(gè)性化的服務(wù)，讓我們地圖變的更加“聰慧”一點(diǎn)。
如果如此，我相信GIS發(fā)展將使地圖將走向新的時(shí)代。當(dāng)然，有了數(shù)據(jù)和地圖，我們還得有軟件。說起軟件，不得不提Esri公司的ArcGIS。GIS能夠走到今天，要是沒有這么一個(gè)好的專業(yè)平臺(tái)，我們怎么發(fā)展起來?Esri的Jack Dangermond先生對我們整個(gè)地理的發(fā)展也做出了巨大的貢獻(xiàn)。ArcGIS在過去的半個(gè)多世紀(jì)以來，一直主導(dǎo)著行業(yè)的發(fā)展。而且在不同的時(shí)代提出了不同的觀點(diǎn)，包括最近提出來的“The Science of Where”以及“Geospatial Intelligence”等。這引起了我們的思考，新一代GIS究竟應(yīng)該是什么樣子的?
其實(shí)GIS也就這么三件事，空間數(shù)據(jù)、信息計(jì)算、知識(shí)服務(wù)。我們看一看過去是怎么做的?傳統(tǒng)GIS在數(shù)據(jù)方面是以相對靜態(tài)為主的，講專業(yè)體系。我們的計(jì)算以組件式功能計(jì)算為主體，服務(wù)是根據(jù)應(yīng)用需求的軟件開發(fā)。那我們未來的GIS應(yīng)該是什么樣子的?看看現(xiàn)在我們處理的數(shù)據(jù)就能知道。我們簡單的導(dǎo)航地圖，都能夠做到實(shí)時(shí)計(jì)算，也就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確、精確。
我們知道支撐諸如滴滴出行等應(yīng)用，后面沒有強(qiáng)大的地圖是不行的。但是如果我們把整個(gè)GIS都推給他，我相信他們也不需要。所以GIS的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該發(fā)生變化。未來沒有一個(gè)人需要大一統(tǒng)的GIS，而需要GIS無處不在，也就是需要我們GIS重構(gòu)架構(gòu)體系。開放式、分析型的智能GIS應(yīng)該是我們下一代GIS軟件的架構(gòu)體系。我們要像蘋果APP Store一樣，建立GISAPP Store。也就是說，你需要什么就可以給你什么，而不需要你裝一個(gè)大的GIS平臺(tái)。如果這樣，是不是就能把我們地理信息產(chǎn)業(yè)體系以及地理信息科學(xué)研究推向各行各業(yè)、各個(gè)方面?我想有一天，搞文學(xué)的人也會(huì)來研究GIS。至少今天的社會(huì)物理學(xué)家是在做GIS。
回歸一開始，我們今天所關(guān)注的不僅是地表，其實(shí)我們室內(nèi)外一體化在GIS里面已經(jīng)差不多實(shí)現(xiàn)了。我們整天都在講從室外進(jìn)入室內(nèi)，但是我們有多少人真的去理解室內(nèi)了?今天坐在房間里面，有些人感覺有點(diǎn)涼，有人感覺有點(diǎn)熱，我們并沒有將我們的室內(nèi)空間有效管理起來。移動(dòng)通信、無線定位等技術(shù)的快速發(fā)展使得人們對所依賴的室內(nèi)空間的認(rèn)識(shí)和利用達(dá)到前所未有的程度，室內(nèi)GIS日趨重要。
今天GIS不僅要做地表了，我們要進(jìn)入到地球空間，進(jìn)入到宇宙空間。我們今天的GIS不僅僅是做地理空間了，所以說我們叫空間信息大會(huì)。那誰能支撐這樣的空間軟件系統(tǒng)?誰還有理論體系支撐?這就需要我們大家一起來擁抱我們的ABC(AI、Big Data、Cloud)，來構(gòu)建我們新的體系。
今天，我們的地理信息采集已經(jīng)進(jìn)入空天地海立體時(shí)代，我們的地理分析已經(jīng)進(jìn)入到空間智能時(shí)代，地理信息應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入深度融合與無所不在的時(shí)代，地理信息應(yīng)服務(wù)已經(jīng)進(jìn)入全息位置地圖時(shí)代。所以，空間信息+的時(shí)代已經(jīng)到來了。我相信，如果中國能夠抓住這個(gè)機(jī)遇，一定能夠?qū)崿F(xiàn)跨越式的發(fā)展。
謝謝大家!
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