方裕：中国GIS产业发展的十年

　　中国GIS协会已经走过了十年的历程。在这十年中，我国的GIS软件产品从无到有，渡过了艰难的起步阶段，形成了相对齐全的产品系列，进入了发展与健全时期；我国的GIS软件产业也经历了蹒跚的初创阶段，正在逐步走向成熟，进入了稳步成长的时期。这十年是奋斗的十年，也是辉煌的十年。回顾十年来走过的一串串脚印，面对目前蓬勃的发展形势，令人感慨，发人深醒，使人振奋，催人急进。

　　世界上GIS概念的提出是在40年前，加拿大测量学家Tomlinson在上世纪60年代初指出“要把地图变为数字形式的地图，以便计算机分析与处理”，开创了利用计算机技术处理地理空间数据的先河，其技术路线一直延续至今。中国GIS的发展应该追溯到30年前。以陈述彭院士为代表的老一辈科学家，敏锐地觉察到GIS的发展潜力与应用意义，将GIS技术引入国内，一个研究GIS理论与技术的热潮随之在中国的科研院所和高等学校中兴起，并首先在资源和环境领域尝试开展GIS的技术应用。这个热潮确立了我国GIS的研究领域，培养了了一批熟悉和精通GIS的学术骨干，形成了我国GIS的核心技术队伍，奠定了我国GIS发展的基础。90年代初，徐冠华院士强调指出“发展中国的GIS的发展必须走产业化的道路”，科技部从“九五”开始将GIS软件产品研发与示范应用列入国家科技计划，开展年度国产GIS软件测评，大力推动GIS技术进步和产业化的进程，形成了我国GIS发展的又一次高潮。涌现了一批具有自主知识产权的GIS软件产品和软件企业，成长了一大批优秀的中青年技术骨干，扩大了GIS应用领域，初步形成了我国的GIS的产业。中国的GIS事业发展到今天，凝聚了国家和几代科学家以及技术人员的大量心血。在这个进程中，作为行业组织的中国GIS协会，配合政府积极组织和协调，牵线搭桥、促进交流，为企业出谋划策，既是同行之家、企业之友，又是政府的有力帮手，发挥了极其重要的作用。

　　一、 我国GIS产业发展硕果累累

　　1. 国产GIS软件产品技术水平与国外同类软件基本相当

　　国产中小型GIS平台软件产品的技术水平已经与国外同类软件相当，它们已经完成了组件化的体系结构改造，实现了以商用DBMS为基础的空间数据、属性数据的一体化存储与管理，建立了初步的分布式网络计算模式，具备了初步的元数据支持机制，完整地实现了平台软件的支持功能。市场和应用的考验证明，它们完全可以满足各类中小型GIS应用工程的要求。涌现出了一批优秀的基础软件平台，如MapGIS、SuperMap、Geostar等。在多个应用领域占有明显的优势。在AM/FM/GIS领域，GROW-BASE技术方面已经进入同类软件的国际先进行列，在分布式数据处理、多级服务器协同工作机制与异步数据更新、多空间映射与显示等方面有明显的特色，在与国外软件竞争中表现瞩目。

　　与此同时，国内也出现了一批高水平的GIS专业软件。它们针对某一类特定的GIS支持功能，面向特定的用户群体，短小精干，以特色取胜，在产业中占据了重要的位置。例如，专门针对空间数据加工处理的GeoWay数据加工套件，覆盖了扫描数字化、DOM数据生产、空间数据质量检验等方面，特别在空间数据网络化生产与调度以及建库、编辑一体化等方面有明显的优点；针对光缆资源管理的FiberStsr，将GIS技术和CAD技术有机地结合起来，在方便用户使用和扩展管理能力方面创出了自己的新路；此外，还有专门用于空间信息发布的SuperMap IS、GeoBeens、GeoSurf，用于无线定位服务的“灵图GPS”，用于数据加工质量保障的EPSCHECK，等等。它们的共同特点是方向集中、目标明确，技术上做成精品，适合中国用户的使用特点，在许多方面有优于国外软件的技术特色。它们与国产平台软件相互补充，构成了国产GIS软件稳定的产品体系。

　　企业级的大型GIS平台软件，在国家863计划的支持下，今年年底也将推出产品，进入市场，填补我国在这一类型产品方面的空白。

　　2. 形成了许多比较成熟的应用模型，应用领域不断扩大

　　随着国产GIS软件平台和专业软件的成长与发展，以国产GIS平台软件为基础的应用已经大面积地展开。由于作为应用软件产品基础的平台软件和专项软件具有我国自主知识产权，为了适应用户的要求，可以方便地对上述软件进行支持能力扩充和修改，在适应用户需求、切合中国国情等方面具有天然的优势。经过多年来与用户的交流与摸索，已经形成了一批较为成熟的行业GIS应用模型，进而发展出一批能够满足用户要求、受到用户普遍欢迎的行业GIS应用软件产品。例如，在供、配电应用领域，国产AM/FMGIS软件厂商和城市供电部门密切结合，形成了成熟的、明显优于国外软件厂商的配电应用模型和GIS应用软件产品；在土地应用领域，国产GIS软件厂商与土地部门经过长期的磨合，形成了切合用户需要的地籍管理、土地利用等应用模型，发展出若干成熟的GIS应用软件产品；又如，在民政领域，通过国家“九五”科技攻关计划支持的应用示范工程，国产GIS软件厂商和民政有关部门共同努力形成了较为完整的行政区域边界管理和应用模型及其软件产品。此外，在数字摄影测量、电信资源和业务管理、城市地下管网管理、公路工程勘察、水土保持与区域管理、车辆监控与导航等许多领域，都形成了一批较为成熟的GIS应用模型和产品。作为一个GIS应用系统，计算机及其它配套硬件、软件、数据和应用模型是组成系统的四大要素。我国已经拥有了具有自主知识产权的一批成熟的GIS平台软件和一批成熟的应用模型，空间数据则本来就为国内数据生产部门所拥有，开展大规模GIS应用的基础条件已经具备。

　　3. 涌现出大批GIS企业，产业规模不断扩大

　　经过“九五”期间的努力，我国已经拥有一批有影响的GIS软件产品和一批有一定实力的GIS软件企业。据不完全统计，我国现有从事以GIS业务为主的企业和单位超过400家，连同数据加工与生产，总销售额超过20亿元。其中，以国产GIS软件为基础的GIS企业销售总量突破占50%以上。在中小型GIS平台软件市场上，国产GIS软件的无论在销售数量还是在销售金额上已经超过国外软件，成为国内市场最主要的一支力量。近两年国产中小型GIS平台软件商品销售额均已经超过3000万元，处于稳定增长的态势。在应用市场方面，国产GIS软件占领了空间数据加工生产的市场和桌面型专题图制作市场；在中小型土地利用、地籍管理领域和车辆导航领域，国产GIS软件已经基本占领了国内市场；在供、配电领域，国产软件已经占据一半以上的市场；在行政区域边界管理与应用领域，国产软件占领了从中央到省市的全部市场；在电信、城市公用设施管理、广播电视、水利、公安、公共交通和物流、运输等许多领域，国产软件也相当活跃，市场份额不断扩大，国产GIS软件几乎已经渗透到所有的应用领域。在一些国家的重要工程，例如载人空间飞船试验，以国产GIS软件为基础的应用系统投入了实用。更加可喜的是，国产GIS软件正在走出国门，走向世界，连同数据加工生产，年出口额突破1000万美元。回想七、八年前，国内GIS软件市场还是国外产品一统天下的局面，这是已经是一个了不起的飞跃。随着产业的发展和市场增长，GIS企业的规模也在不断扩大，以武汉中地公司、北京超图公司和深圳雅都公司为代表的一批国产软件生产销售企业已经成为国内市场的重要力量，并带动全行业向规范化的方向发展。

　　二、 国家的支持与扶植在我国GIS产业发展中发挥了重要作用

　　1995年，科技部决定，通过国家“九五”科技攻关计划，推动我国GIS技术的研究与产品开发，进而形成和发展我国的GIS软件产业。并确定了“引入竞争机制、坚持滚动发展、加强科技攻关、促进产业建设”的管理指导思想。在我国GIS产业发展历程中，科技部代表国家，其支持和扶植起到了关键性的作用。

　　科技部对GIS产业发展的领导和扶植，主要体现在两个方面。

　　1． 政策引导

　　“九五”期间，国家第一次将发展具有我国自主版权的地理信息系统软件产品列入“重中之重”科技攻关计划，围绕“抓应用，见效益、促发展”这条主线组织科技攻关工作，取得了明显的效果。“九五”前两年，安排了96-B02-03课题，坚持工程化、实用化、产品化的方向，强调以企业机制开发软件产品，集中力量抓好地理信息系统基础软件的开发与商品化；在国产基础软件产品取得显著成绩、出现了一批有一定实力的国产软件开发企业和有一定知名度的软件产品，具备了市场竞争能力以后，于1997年底召开全国地理信息系统应用工作会议，不失时机地决定在一些主要领域开展地理信息系统示范应用工程，将发展产业的重点转向应用推广。接着，又先后安排了96-B02-05、96-B02-06、96-B02-07三个课题，解决国产GIS平台软件的应用示范问题。经过几年的努力，国产软件的市场占有率从几乎为0发展到28.9%，GIS软件产业初步形成。科技部又于2000年五月召开了“九五”科技攻关国产地理信息系统应用示范工程总结研讨会，总结“九五”后三年来在地理信息系统示范应用工作方面的经验，研究今后五年发展我国地理信息系统软件产业的方针和策略，探讨如何加快推广应用的途径。与信息产业部一起发布了《关于进一步推动地理信息系统应用及其产业化的若干意见》，提出了坚持“抓应用、促发展、见效益”的指导方针，以及将地理信息系统建设纳入我国信息化基础设施建设、“十五”期间在5-10个领域内组织实施国产GIS软件示范应用工程、建设国家地理信息数据库、鼓励和引导GIS有关单位建立现代企业制度、建立GIS软件产品测评认证机构等十一条政策性意见，全面指导我国GIS产业的发展。“十五”期间的事实证明，国家的政策引导对GIS产业发展起到了十分关键的作用。

　　2． 研发支持

　　在政策引导的同时，科技部从“九五”开始，根据发展形势，连续在国家科技计划中安排GIS关键技术研究、软件开发和典型应用示范工程项目，极大地促进了我国在GIS领域的科技进步。“九五”一开始，就安排中小型GIS平台软件的开发，目标是开发适合中国市场的软件产品。两年以后，国产GIS软件产品取得了明显的发展，可以在实际工程中使用。接着安排针对典型行业的应用示范工程，同时针对GIS工程各个阶段的工作需要，如地理空间数据获取、加工生产、制图输出、设施管理、三维可视化、网上发布等等，研究开发特定需要的软件产品，在“九五”末期初步形成了以中小型GIS工程需要为主的GIS技术体系与软件产品系列。“十五”一开始，又针对我国缺乏大型企业级网络地理信息系统基础软件平台，在863计划中安排了面向网络的大型GIS软件平台研发项目，接着又安排了若干行业级的GIS应用示范工程，同时进行GIS标准规范体系的研究，并顺应GIS技术发展适当安排了前沿技术研究。经过十年左右的时间，基本形成了我国的GIS技术体系与软件产品系列。

　　十年来，科技部在“九五”科技攻关计划中安排了近2000万元的GIS研发项目经费；“十五”863计划中安排了近7000万GIS研发项目经费；与此同时，科技型中小企业创新基金中安排了近8000万GIS产品开发项目经费。从而系统地支持GIS理论研究、软件开发、产品培育乃至市场开拓的整个产业发展链。可以说，我国GIS产业发展的各个阶段，科技部的支持与扶植起到了至关重要的作用。

　　3． 技术导向

　　在政策引导、研发支持的同时，科技部开展年度GIS软件测评，在GIS技术发展方面起了导向的作用。受科技部的委托，中国GIS协会和科技部国家遥感中心、中国海外GIS协会一起具体组织和实施了每年的测评工作，与测评专家一起倾注了大量的心血。

　　“九五”期间，一九九六年三月举行了第一次国产GIS软件年度测评，其直接目标是对当时国内GIS基础软件研究与产品开发状况进行摸底，在确定科技攻关计划支持对象时作为重要的参考依据；同时决定在随后的五年中坚持每年进行测评，测评结果将作为滚动支持的依据。“十五”期间，科技部决定将测评工作制度化、经常化，建立了GIS软件测评中心，并逐渐向产品认证的方向发展。到目前为止，GIS年度测评工作已经坚持了九年。测评的软件种类从基础平台软件发展到专业软件和应用软件产品，从国产软件发展到在国外平台软件商进行二次开发的应用软件产品。

　　从参加测评的单位与软件数量、测评使用的空间数据数量和表彰软件数量，可以从另一个侧面看到我国GIS技术和软件的发展轨迹。

　　参测软件数量：

　　测评用数据总量：

　　其中矢量数据：

　　表彰软件数量：

　　值得指出的是，从2003年起，年度GIS软件产品开始接纳在国外基础软件平台上开发的专业软件和应用软件参加，这些国外平台软件包括ArcGIS、Geomedia、MapInfo、AutoCAD等。在测评中，它们与同类别在国产地理信息系统软件平台上开发的应用软件使用同一类测评大纲，遵循同样的评分标准。测评的结果表明，两者的表彰率基本相当。这一方面表示我国的年度地理信息系统软件测评的开放性上了一个新的台阶，另一方面也说明了经过近10年时间的努力，随着国产地理信息系统软件的技术水平和应用水平不断发展，我们的自信心也有了进一步的提高。

　　徐冠华部长对GIS软件测评工作非常关心，参加了1996、1997两年GIS国产软件测评的开幕式、主持了1996、1997和1998三年参测单位和专家座谈会，并在每年测评前后听取准备工作和测评结果汇报，对我国GIS产业的发展、存在的问题和解决办法做出指示，几乎每年都参加软件测评的新闻发布会并发表重要讲话，针对GIS产业发展的情况给与具体的指导和指引方向。

　　三、展望未来技术与产业将迎来更大发展

　　我们的工作已经取得了巨大的进展。但是，GIS技术和产业的发展道路是漫长的，我们的任务还相当艰巨。从更加广泛的角度，GIS可以从科学（Geographic Information Science，GIS）、软件（Geographic Information Software，GIS）和服务（Geographic Information Service，GIS）这三个层次来加以考虑，从而形成集理论与方法、技术与工具、应用与服务为一体的完整的体系。其中，服务是目标，软件是工具，科学是基础。现代计算技术的飞速进步为GIS提供了前所未有的技术基础与实现条件，如何充分利用这些条件则是GIS领域的科学家和技术人员需要认真思考和积极努力的。为此，需要实现理论和方法的突破，寻找新的技术路线。这里，空间数据的组织是问题的关键之一，要面向客观存在的空间对象，要研究空间对象的关系，不仅要考虑几何关系，还要考虑语义关系和时序关系，发展空间关系代数。进而发展新的空间数据组织模型，并以此为基础，结合计算要求来解决存储模型问题，实现空间数据库集群和分布式空间数据存储，妥善地解决空间数据的一致性和完整性。问题的关键之二是空间数据的计算模型，要研究分布式GIS软件的体系结构和实现机制，突破空间数据分布式计算的关键技术，不仅要考虑计算问题的分布，还要考虑计算环境的分布，妥善地解决计算环境与计算问题的统一问题。问题的关键之三是空间数据的应用模型，要研究面向问题的空间数据应用计算模型，突破面向问题的空间数据计算技术，妥善地解决计算问题描述的关键技术，实现计算模型与计算能力和计算对象的一致性。这些问题既相互独立，又互有关联，需要统一考虑，分别解决。进而实现GIS的历史性变革，完成GIS在四个方向的转变，即从面向地图处理到面向空间实体及其关系的转变；从主要是二维处理到多维处理的转变；从以系统为中心到以数据为中心的转变和从主要是面向管理到面向分析决策的转变。在新一代GIS孕育与发展的过程中，我国将大有作为。

　　在市场和产业方面，我们应该坚定地沿着“抓应用、见效益、促发展”的道路前进，坚持以用立业。要努力营造良好的市场竞争环境。目前，软件分会正在倡导和促进建立行业的自律机制，改变目前无序竞争、恶性竞争的局面，组织起来，维护企业自身的合法权益。

　　在巨大需求的牵引下，在国家的大力支持和推动下，我国GIS正处于高速发展的阶段，不论是国家空间数据基础设施的建设，还是GIS软件产品的开发都是如此。尤其是空间数据的应用更是日新月异，“数字区域”、“数字城市”的建设方兴未艾。目前我国已经是GIS的大国，但还不能称为强国。只能说是在迈向GIS大国的道路上迅跑。我们坚信，只要坚持理论突破、技术跨越、应用创新和产业发展的道路坚定不移地走下去，经过企业和理论工作者、技术人员的共同努力，我国的地理空间信息事业一定会有更大的发展，在理论、技术和应用方面走在世界的前列，在产品和产业发展方面走在世界的前列，成为名副其实的GIS强国。

　　中国GIS协会走过了辉煌的十年，它在未来的十年里必将更加辉煌。