龚建雅：GIS的发展 从系统到服务 从静态到动态

　　<strong>3sNews讯</strong> 以&ldquo;抱团 创新 机遇 梦想&rdquo;为主题的2013中国地理信息产业大会9月15日在山东潍坊拉开帷幕。中国科学院院士龚建雅院士就地理信息技术目前的发展，未来GIS到底向哪方向发展作了详细报告。龚建雅院士的报告名称是《GIS的发展，从系统到服务，从静态到动态》。
<p>　　以下为龚建雅院士的报告文字实录：</p>
<p>　　今天我想谈一个课题，就是地理信息技术目前的发展，大家都很困惑我们未来GIS到底向哪方向发展，都一直探讨这些问题，我想说一个我个人的理解，我们已经要实现从系统到服务，从静态到动态。今天我把这两个题目分开来报告。</p>
<p>　　我们知道我们的地理信息系统大概从60年代到70年代，一直到本世纪初都是以系统为主，包括我们的专业都叫做地理信息系统专业，这个专业是不科学的，这个是地理信息系统太强大，我们只是做一个系统，但是实际上我们的专业都已经在分，在理科叫地理信息科学，但是地理信息又不是科学，所以我们就叫地理信息技术，我们武汉大学想把原来的地理信息科学叫为地理信息技术，实际上用地理信息科学和技术更好一些。</p>
<p>　　首先我们已经发现了我们的技术从系统转向了服务，而且这个服务还扩展到所有地理信息相关的领域，包括空间数据资源，处理软件资源空间信息资源、地学知识资源、传感器资源、计算机资源等等一系列的服务。将来发展应该是这张图，我在好多地方已经讲过，将来我们在整个计算机网络上面，我们可以把传感器资源，数据资源都在网络上注册，包括计算资源、网络资源注册，用户可以在整个网络上需要数据，需要信息还是需要知识，这个时候就形成了我们的发展。</p>
<p>　　在这里面，今天我想涉及到服务的技术有几个方面，一个是数据服务，一个系软件服务，一个是传感网复制，一个是地学知识服务，地学知识服务今天就不讲了。</p>
<p>　　数据服务现在大家都能看得见，一个标志性服务就是地理信息公共服务平台，首先要有一个软件，我们有一个在线服务软件，同时在这里面有一系列的标准，我们地理信息的服务要有一系列的服务标准，包括注册服务标准、目录服务标准、地图服务接口标准和地理要素服务标准、地理覆盖服务接口标准，地图瓦片服务接口标准。</p>
<p>　　把我们的应用系统跟数据服务系统分开来，这就是我们这一系列的技术和标准，我们整个国家在设计地理信息公共服务平台，各个省、各个市都在设立地理公共服务平台，这个我就不详细讲了，大家都在做这个事实。天地图的设计，我们跟谷歌有一些不一样的，我们把全国各个城市都连起来，这个是一个分布式的，分布式的一些特点就是可以通过这些标准，可以自动的无缝的连接，这是我们国家级的标准。再往下，太原可以用到山西省服务中心的数据，像黑龙江的数据，再到伊春市的数据国家省市之间建立一个服务的模式。</p>
<p>　　同样的我们对影像也是能够解决这些问题的，也就是说现在大家都已经在基于地理信息公共服务平台在建设，也在做大量的开发，在天地图上有大量的开发，包括国家的灾害应急系统，包括电力系统的灾害应急系统，包括地震网的实时的监测系统，现在由于数据平台大大解放了各个部门建数据库的经费和时间，而直接基于我们公共服务平台开发应用系统，这个大家都看到了地理信息从系统转向了服务，已经有很多的优点，这也是我们一个发展优势，我们也可以说目前的企业也好，各个单位也好，都可以自己建立一个库，由各个部门，不管用什么软件，根据这几个标准，都可以调到公共服务平台的数据，开发我们的应用系统，大大解放了我们的生产力，也大大地提升了我们相互之间的重复的人力，这是关于数据服务这一块，我花一点时间。</p>
<p>　　第二，下面不就是我们的软件的服务，目前我们都是一个系统打包，下一步的发展我们希望推开软件都是中间件在网上进行注册，通过网上提供服务，谁要开发一个系统就是网上找相应的系统来运行，这是下一步的发展。这就是一个软件服务的基本的框架。</p>
<p>　　下面我们已经提供了数据服务平台，同时我们如果能够提供各种软件的平台，我们上面可以定义工作流和应用系统，然后能够达到我们的应用。由于时间关系，其他原理我就不讲了。我就叫做一个我们推出的Geosqure，这个我们现在都是英文版本的，国内的很少用，把各种的软件和数据，各种的传感器，都可以注册在这上面，我们提供一个软件组装的工具，你可以从不同的网站上，把软件模块可以组装起来，因为接口规范是统一的，从不同的地方调数据，最后我们得到一个结果，下一步我们就是往这方面发展。从技术来说，从系统转向服务是我们的发展方向。</p>
<p>　　还有一个现在的发展就是把这些服务，我们把他放到云平台上面去，刚才孙院士也讲了，国家也好，全球也好，投了很多钱建了很多基础设施，但是需要有软件，需要有数据，这个时候我们就要把这些软件注上去。我们软件云平台有两种，一种是私有云，一种是商业云，私有云是一个企业一个部门建一个云服务平台，我们实验室开发的OpenRS就是这样一个系统，对于用户来说，就是在一个屏幕上面，客户端上面哪一个服务器在做那一步，直接进行监控，最后递交一个过程，跟一个结果。将来的用户我们可以不买数据，也可以不买软件，而只是买一个服务，得到一个所需要的结果，包括我们的遥感，包括地理信息系统各种的服务，都可能在网上直接提供。还有一种就是在基于商业云，国际上的几大商业公司，包括微软，包括谷歌，包括甲骨文他们都在提供云计算的服务，他们也把这些注册在云平台上面，这是我们跟微软合作，在他们的Azure上面处理的模块弄成中间件写到上面，得到的一个结果，包括坡度的分析。</p>
<p>　　第三是传感网服务，，除了数据服务和软件服务之外，这个是我们马上面对的，这里跟大家解释一下传感网，就是整个发展是电子信息领域非常快，但是对我们领域来说，我们有卫星、航空、无人机，这些就是传感器，如何把这个传感器和地面结合起来，这是我们的优势，传感网涉及到的工作很多，包括观测系统，各种传感网要有协同观测，如何聚焦服务。这个需要观测互联网和服务互联网和模型互联网。</p>
<p>　　这个是地面传感网，包括最近我们做的太阳能的问题，通讯的问题都解决了，你可以把各种传感器装上去，可以装到野外，没有电的地方也可以传出来，现在是到了水下的传感网，我们把水下的水值参数来传到地面上。传感网这块也是我们这个领域需要好好来重视的问题。而且我们这个领域，国际上面也做了大量工作，这是OGC(音)为传感网的做了一个标准，我们可以把卫星传感器的信息接进来，也可以把地面传感网的信息接进来，这是我们实验室刚做的实验，我们在天地图上面就把外面传感器的信息接进来，而且我们可以搜索到根据统一的规范标准，把全球其他地方的传感器搜索出来，这是我们得到新西兰的传感器，传感器有一定的标准和布置，我们就很容易的集成起来，在界面上就可以做出来。从服务到技术之后，下面我们主要要研究一个实时的地理系统的问题。地理信息系统已经从静态这块已经相当成熟，但是我们对实时的处理、管理盖有很多的问题，国家科技部在五年计划列了一个实时的软件平台，让我们具体负责。需要用到传感网数据获取，动态数据、管理时空、数据分析和智能服务，这些都要有传统的GIS，这个实时的数据都不是原来的GIS管理，现在能不能用传统的GIS管理是我们的一个问题。现在传感数据的实时接入与融合，动态数据存储管理与更新等等这些问题都是我们需要考虑的。</p>
<p>　　我们这一次实时GIS平台的设计，一开始就基于WEB的服务来做的，现在的数据管理系统我们没有用传统的管理系统，用的非关系数据库，实时的数据是一个流媒的数据，管理来说相对简单一些，用了mongoDB，淘宝用的就是mongoDB。包括我们的规范、调度服务，数据获取、消息通知这一系列的服务，如何把传感器的信息，截流到我们实时的GIS系统里面去，我们要一个实时的二维的可视化系统，我们不能把老本行丢了，我们要跟原来的能够融合，所以我们系统的要求在天地图上面来开发，所有实时的信息在天地图来显示，包括时空统计的分析，我们对一个传感器，新来的信息，包括智慧城市里面我们得到的各种信息，进行时空分析，这个时候得到的结果，也是在二维系统里面的分析，实时的三维系统，这是我们三维的系统。</p>
<p>　　同时，因为要实时的数据出来，还要一个实时的分析系统，我们原来做GIS有不少空间分析，现在我们空间分析就更重要了，大量的数据都是实时过来，而且我们要实时反映，刚才我们孙九林院士也讲到大数据，大数据这块现在应该说我们传感网这块的数据量是大数据量，而且对整个时空过程的分析是非常重要的，这是我们分析的模型和结果。这里已经开始做一些应用，这是一个在矿山应用的实例，我们看到在陕西运城有一个矿山，这是北京大学做的，他们在矿装上装了很多的传感网，装这里头以后，信息直接就进来了，这是甲烷浓度的信息，这个变化很小，但是当你发现变化的时候，马上就能显示出来。对于巷道来说，风力风速是非常重要的，这些都是实时的监测的信息。现在我在WEB上面就可以看到，我在手机上面就可以得到这些信息，这样建立起一个桥梁，一些分析信息是需要大量的计算。</p>
<p>　　由于时间的关系，我今天的报告就到这里，我做一个简单的小结，一个是地理信息产业技术已经从系统向地理信息服务发展，静态地理信息向动态时空地理信息发展，物联网、传感网地理国情监测智慧城市智慧地球都需要实时接入，我们必须往下一步走。有线网和无线网络以及互联网技术为各种传感器接入奠定了技术基础。实时GIS作为一种新的GIS平台，可以在物联网、传感网地理国情监测、智慧城市当中发挥重要的作用，未来的地理信息产业系统是基于网络、基于实时的，可以连接传感网一直到客户用户端的服务，包括移动端的服务系统，今天的报告就到这里，谢谢大家!</p>
<p>　　(此为报告人现场发言速记记录，未经报告人本人审核。)</p>