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李成名

11月3日,第十届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会在京召开,大会以‘互联网+’智慧城市为主题,汇聚了智慧城市建设主管部门领导、知名专家学者、技术领先企业,集中展示智慧城市建设最新技术和...

11月3日,第十届中国智慧城市建设技术研讨会暨设备博览会在京召开,大会以“‘互联网+’智慧城市”为主题,汇聚了智慧城市建设主管部门领导、知名专家学者、技术领先企业,集中展示智慧城市建设最新技术和方案,深度探讨“‘互联网+’智慧城市”未来生活,为下一阶段智慧城市转型升级提供新思路。

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中国测绘科学研究院副院长李成名发表了以“智慧城市顶层设计及其关键技术”为题的精彩演讲。以下是演讲实录(未经本人核实)。

我们是搞测绘地理信息的,我想从我们的实践、从我们测绘角度谈一谈我们怎么给智慧城市提供智慧空间,来支撑智慧城市的建设。大致从三个方面讲:一、智慧城市建设给我们这块带来的机遇和挑战。二、将来应该提供什么样的支撑。三、在这方面开展的探索。

前面专家介绍了智慧城市,从技术角度阐述了智慧城市的架构,包括感知层天空地一体的遥感网;第二,网络层,把感知的信息通过网络像人类神经一样传送到大脑,由公共设施、公共数据、公共平台构成了数据大脑云中心进行分析和处理,最后支撑各种智慧的应用。测绘这块所做的工作应该是在中间两层和三层上,一个是构建一个带有时间的地理信息、空间信息大数据,融在公共数据库当中,作为各种专题数据和大数据的基础叠加到空间上去,生活在空间中的各种信息离不开空间的支撑;第二,构建云平台,融在公共信息平台当中,作为其它专题平台空间的支持和支撑。当然,有政策标准和各种制度保障的体系,把这个将云平台放在整个云中心当中,从技术角度来讲,大概处在这么一个位置上。

一、机遇与挑战

在支撑数字城市建设过程中,开展了地理空间框架建设,在十年数字城市建设当中,我们遇到了一些问题,数据量庞大的多,另外,智能终端可以定位,通过移动通信网传送到我们的平台当中来,每天能够有80亿条GIS位置信息传送到导航平台当中。第二,GIS视频信息,很多监控设备、城市感知探头。除了测地表室外信息,要从地上延续到地下、室外延伸到室内。第二个问题,速度非常快,当地理信息通过前装和后装导航以后,通过网络媒体把地理信息大众化应用以后,老百姓对地理信息更新的要求可能是非常及时,这个地方一变化,甚至半小时、几分钟就能即时更新,另外,希望把实时信息嵌入到场景当中去,特别受关注的闹事区,周围可能是静态的地理信息,中间关注的区域可能是实时监控的嵌在一体的内容,局部地区可能是实时更新,其它地区速度更新要求也是非常快的。第三,种类非常多,我们自己包括地理信息本身很复杂,有传统的4D,加上现在的全景,还有倾斜影像、三维模型,另外,叠加在地理信息之上的各种各样种类的数据分布在空间上,国土、水利、气象,现在还有老百姓生活的各种实时东西都放空间上,种类的多样,比过去复杂多变。在PD级的大数据当中,蕴含了非常丰富的有价值的知识,有待进一步深入挖掘,对我们这个行当,从我的考虑来讲,对我们是一个挑战,如果说我们在这块不能随着智慧城市、随着“互联网+”、云计算的发展而发展我们自己的话,很可能淹没在大数据浩瀚的大海当中,同时,对我们也是一个机遇,如果抓住这次机遇,能够很好的支撑智慧城市的建设,也许能使我们上升到一个新的台阶。

二、未来发展的思考

由于有这些遇到的问题,也引发我们一些思考。

第一,提供什么样的图?第二,这样的图怎么测?第三,怎么管这些图?跟过去有些什么不同?第四,如何把各种各样的信息丰富起来?追加到图上。第五,采取什么样的服务模式对外服务?对于我们来讲,面临着这样的新变化。

第一,提供什么样的图?现在或者过去我们提供的是分尺度的地图,中间是1:500的,更大的是5000的,外围是1:1万,这是多尺度、多类型的数据库,但是,库和库之间有交叉和重叠,库和库之间采集的时间也不同,时间先后顺序不一样,整个内容也不一样,交叉覆盖也比较多,这是我们目前面临的情况。整个世界是非常连续的事件,由于分尺度、分层次抽象,割裂了现实世界的连续性,时间上不尽相同,现实世界中,我们有宏观的、中观的、微观的,光这几个层次的数据就承载着大量的信息,我们应该构建一个更加连续的世界,让各种层级的信息都能够负载到我们的空间之上,包括地下的、室内的,更多的是将来做真正的一张图,能够连续表达,还能兼顾更丰富的内容。

第二,怎么测?分尺度测,每次都要搞外延、搞航测,同样一块区域,分尺度重复的做,构建多尺度数据库。将来会不会就是我在中间区域关注的比较多,经济建设发展很快,所有要素都测,在外围一圈,可能测15-50公分的,更外围可能测15-100的,在成都已经做了三年,基本做起来了。

第三,怎么管?过去数据库的方式,和银行工作台、测绘行政服务大厅方式是一样的,我们现在有一个数据库,有人想从库里提取东西,来到大厅里,填好单子,服务人员到库里按照单子要求提取出来,刻成光盘,你就拿走了。到银行也是,你取钱,填一个表格,交给银行工作人员,他把钱取出来,完成工作,都是数据库方式。未来有没有可能做成ATM机这种方式?管理的东西和服务的就像ATM机一样,底下是管的,上面是服务的,自动实现管理数据和服务数据资源能自动实现,做成管理、服务一体化的程度,把数据和服务有机的整合在一起。将来多尺度、多层次一体化,无尺度概念,数据资源、服务资源一体化,管理功能、服务功能一体化。

第四,如何丰富各种类型的数据?真正变成大的数据,有动态的、有静态的,叠加专题数据以后,一方面是动态的,GIS位置信息还有实时监控的视频信息怎么加到这个数据说,各种服务资源,现在大家都服务化了,服务资源是开放的,怎么样能够注册登记,加载到平台上,两种积累方式,一种数据积累,一种服务的积累。但不管是数据的积累,还是服务的动态积累,都要把非空间化数据空间化,放到空间上,咱们才能发现各种数据的规律,不管怎么分析,这些数据是表单的,甚至隐含在文本和图像之中,怎么把它的位置挖掘出来、提取出来,产生在放到空间上,我们可能更多的是把动态和静态的信息一体化,包括服务、数据资源,把二维、三维的一体化,能够把结构化和非结构化视频、图像、文本能够和空间数据一体化。

第五,如何服务?现在更多的是来料加工方式,用户有了需求,不管是个人,还是单位,带着专题数据找到我们寻求帮助,我们有自己的地理信息,帮助他把专题数据空间化,开发功能,包括制图,最后跟你说开GIS系统,给你做一个集,就像交钥匙工程,来料加工服务模式可能是一种主流方式,过去我们大致也是来料加工服务方式,我们写一篇稿件,打在方格纸上,带着方格纸到打字社,打字员打的很快,每分钟几百字,打进去,弄好符号,你校对一下,Office推出Word,每个人都可以打表格,自主排版,大家很少再到打字社,打字社存在的几乎很少了。我们未来的方式可能更多的是自主的方式,我们有地理信息资源,我们也有自动匹配技术,我们也有自动制图、自动综合甚至服务技术,让大家能够自主的完成工作,完成GIS分析系统的开发工作,取代原来的来料加工方式,做成地理信息“Word”,让大家人人都能做GIS系统,人人都能做制图技术。把即时信息追加进来,让大家自己完成这件事情,自己做想做的事情,取代来料加工的服务模式。

三、探索

基于这些考虑,我们再做一些探索,我们研制了WJ-3。成功做了三年,中心城区大概四百多平方公里做成5-15公分的,外围环境做成15-50分钟,按要素测绘和更新的无尺度的要素库,加上我们研制的WJ-3,你要500的,可能自动综合成500的,要1000的综合成1000,要512、513、570这样的比例尺,我们测的时候没有办法,只能按要素测,不管将来的专业信息是哪个层级的,都有对应的层级放到空间上,而且是一套数据派生出来的,不存在时间上的不一、现实性上的不一。

想做成管理服务一体化ATM机方式,解决数据管理和丰富问题,能够把地名地址匹配,都能够封装在大数据中心当中。把维、三维的一体化管起来。包括结构化和非结构化数据,有各种各样非结构化数据,都可以存在空间大数据中心当中,存的时候,光是关系型数据库肯定不够了。另外,有了这个基础以后,如果有坐标的其它专业信息,通过坐标的统一就可以实现空间化,如果带着地名地址的表单数据,像公安、环保,通过把表单当中的地名地址提取出来,自动进行匹配。也可以通过文本和图片把涉及到地名地址的位置信息空间萃取出来,再匹配到图上,不管是三种方式中的哪种,都自动完成上到图上,实现空间化过程,能够更有利于实现蔡总说的空间分析。各种文本和图片信息都可以自动的把位置信息萃取出来,放到图上,实现空间化。动态、静态一体化,二维、三维一体化,结构、非结构化数据一体化,多尺度、多层次一体化,管理、服务一体化。

服务方式,怎么实现自主化?实现自主化,面向政府部门,我们做了地理信息公共平台,到智慧城市我们又做了时空数据云平台,计算资源、服务资源、数据资源和接口资源开放给大家,大家从网上调用之后,可以直接开发自己的在线应用系统。数字城市提供的平台,已经实现了某种意义上的自主化,把地图资源、计算资源和接口API资源开放,大家在终端、用户端可以实现自主开发想要的东西,到了智慧城市城市变成4S,加上两个引擎,实现更加方便的测绘,和业务工作深度的结合起来,通过移动网络把这些资源输送给用户,可以放手机上,一个城市三百多平方公里,通过移动网络,在手机上可以实现基于三维的各种办公。做三维过程当中,过去效率很低,如果传统的人工建模,一个人一天可能0.01平方公里,100人才能做1平方公里,现在倾斜摄影技术,全自动生成三维模型,当用到GIS、空间分析的时候,不能单体化,最近我们做完了全自动单体化,将来支撑基于三维各种移动终端的应用都没有问题了,把100平方公里太原倾斜摄影连成一体,40小时就自动把房子单体化完成了,放到手机上就可以跑起来,支持我们的各种分析和应用。同时,还在做体验的小设备,用户到终端以后,可能没有测绘知识,看抽象表达出来的地图不太懂,能做一些手表或者穿戴式设备,把人放在三维场景当中,完全交融起来,三元世界有机的融合起来。

以上是我个人粗浅的一些想法,不对的地方,请大家多多指教。谢谢!

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