郭仁忠院士:测绘地理信息行业要走向更高的山峰,看到更多的风景

郭仁忠院士:测绘地理信息行业要走向更高的山峰,看到更多的风景

文内容来源于:《中国测绘》2021年第6期,版权归原作者及刊载媒体所有,所刊载内容仅供交流参考使用,不代表本刊立场。

近日,多地宣布公共自行车停运。曾一度是北京街头一道风景的公共自行车没有躲过“退役”风潮,遍布全市的自行车停靠点正陆续被拆除。虽然有报道说城市公共自行车问题多多,但观察者认为,靠桩定位停放的管理模式已经无法满足需求而导致退市。

进入5G时代,传统行业数字化转型势在必行,那些无法满足“数字化生存”的低效、高成本产品终将被新技术新模式所取代。相比共享单车的便捷,城市公共自行车也需要引入新技术、新模式,如北斗卫星导航定位、5G网络、人工智能技术等,让科技引领发展,以满足城市居民绿色出行“最后一公里”需求。

“新基建”来了。国家提出加快新型基础设施建设(以下简称“新基建”),推动5G、人工智能、工业互联网等新一代信息技术产业快速发展,为传统行业转型升级、实体经济高质量发展提供科技新动能,也为提升社会治理能力和公共服务水平打下坚实基础。

科技创新驱动下,新基建将为测绘地理信息行业带来哪些机会?随着技术融合、产业融合、应用融合,在新基建背景下,未来地理信息产业的发展图景是怎样的?

郭仁忠院士:测绘地理信息行业要走向更高的山峰,看到更多的风景

中国工程院院士郭仁忠

让我们来听一听国内最早从事地理信息空间分析研究,并带领团队绘制“孪生城市”的中国工程院院士郭仁忠的见解。

很难想象,没有地理信息技术支撑能够建成数字挛生城市,能够建成智慧城市。

很难想象,没有实景三维中国建设,国土空间治理能够实现模式、体系和能力的全面现代化。

“新基建”离不开测绘地理信息技术

说到新基建给行业带来的发展新机遇,中国工程院院士郭仁忠直言,测绘地理信息和技术不可或缺,大有可为。

近两年,“新基建”火了,迎来了投资风口。新型基础设施建设写入2020年政府工作报告。具体而言,发力于科技端的新基建主要包括:5G建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网。“一业带百业”的新基建备受关注,让人们充满期待。

“新基建是新时代数字大厦的奠基石。”两会代表委员建言献策表示,国家提出加快新基建,如同建设一条驶向科技强国的“数字高速公路”,不仅能够减缓当前复杂的外部环境和疫情对经济的负面冲击,推动5G、人工智能、工业互联网等新一代信息技术产业快速发展,还将为传统行业转型升级、实体经济高质量发展提供科技新动能,也将为提升社会治理能力和公共服务水平打下坚实基础。

赛迪智库发布的《新基建发展白皮书》预计,到2025年包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通等7大领域的新基建直接投资将达10万亿元,带动投资累计或超17万亿元。包含5G网络、大数据中心、人工智能在内的“新基建”按下了“快进键”。

“新基建之新,新在发展理念的变化和发展,新在新技术革命带来的社会转型和产业转型。”郭仁忠认为,新型基础设施建设是以新发展理念为引领、技术创新为驱动、信息网络为基础,面向高质量发展的需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。

包括两个逻辑层面,一是随着信息技术发展,整个社会的运作方式,政府的管理模式和治理体系都处在转型发展中,这个转型需要新基建作支撑;

二是从发展理念角度来讲,创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要内容,贯彻新发展理念,需要建设数字、绿色、智能的新型基础设施。在这样一个新的历史发展阶段,国家提出“新基建”,对于实现社会经济的可持续发展将起到重要的推进和支撑作用。

国家发展改革委对新基建具体内容进行了明确,主要包括三个方面:

一是信息基础设施,主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施;

二是融合基础设施,主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级;

三是创新基础设施,主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施。

郭仁忠表示,在“新基建”背景下,社会发展对基础设施提出了新的要求。这里也有两层含义,一是对传统基础设施能力进行升级,对技术进行新的数字化、智能化改造;二是增加一些新的基础设施,就是传统基建里没有的新基础设施,比如大数据中心、比如5G网络等。

对于测绘地理信息行业而言,天空地一体化对地观测体系、实景三维中国、数字孪生城市等,这些都属于新基建范畴。因为这些工程不是服务测绘地理信息行业,而是由测绘地理信息行业建设,服务于全社会各层面、各领域的公共设施。

郭仁忠认为,大数据中心、实景三维中国、数字孪生城市本身并不是纯粹技术问题,而是一项基础设施建设,它将是支撑未来数字经济、支撑自然资源管理、支撑社会治理手段和治理模式转型的新型基础设施。

同时,在这样的时代背景下,从需求来讲,新基建也是贯彻新发展理念,推进国家治理体系和治理能力现代化的需要。不难看出,测绘地理信息将在“新基建”中发挥很大作用,对于测绘地理信息产业而言也是一次很好的发展机遇。

那么,测绘地理信息技术在新基建中有多大的作用呢?“不可或缺”,郭仁忠回答得很干脆。测绘地理信息在数字经济和治理体系中是一个不可或缺的支撑技术,一个不可或缺的基本资源,或者叫基础设施资源。

比如实景三维中国,它是国家治理体系、治理能力现代化必须要建设的一项基础设施;再比如数字孪生城市,它实际上是以地理信息技术为支撑的城市三维数字化表示,是智慧城市建设中必须要建设的一项基础设施,没有这个基建,就形不成智慧城市。

“应该这样说:很难想象,没有地理信息技术支撑能够建成数字孪生城市,能够建成智慧城市;很难想象,没有实景三维中国建设,国土空间治理能够实现模式、体系和能力的全面现代化。这是一个国家级的基础设施。

应用场景很多,如果甘肃山地马拉松比赛地有较好的现代化基础设施支撑,比如卫星定位、移动通信、地理时空信息系统等,无论运动员跑到哪个路段,都能及时找到,。有了这些基础设施,应急救援会变得很高效方便。

总之,测绘地理信息和技术在“新基建”“数字化”等建设中是居于不可或缺、不可替代的位置。

不敢想象,没有测绘地理信息和地理信息技术的支撑,智能驾驶、电子商务如何持续发展。

我以非常积极的心态充满期待地看待未来测绘地理信息产业发展。

成为像水电一样的基础设施

改革开放以后,测绘地理信息技术得到快速发展。“以前测绘地理信息技术在信息化建设中只是一个工具,现在已经成为一个平台。”一直在产业应用前沿耕耘的郭仁忠表示,这样的能力会带来社会需求量的极大增长,需求的类型越来越丰富。

当年4G网络全面铺开时,郭仁忠曾表示,数据量大,内容丰富,对网络质量要求高的地理信息技术将进入移动计算领域,走向移动互联终端,让人们在任何时候,任何地方都能享受到测绘地理信息服务。如今,测绘地理信息服务已深入千家万户,这是有目共睹的成就,而乘车码、健康码、导航地图等基于位置的服务已经成为人们的“好帮手”。现下,5G网络来赋能,这些应用将更顺畅,体验将更好。

“地理信息技术与现代信息通信技术结合后,彼此相辅相成,通信技术不仅对地理信息起到很好的支撑作用,也为地理信息提供了更大的发展空间和需求空间。”郭仁忠告诉《中国测绘》记者,在新基建和5G背景下,能够支撑测绘地理信息技术走得更深、更远,也走得更细、更全面。

与此同时,在需求牵引下,新基建对测绘地理信息技术也是一个推动和促进。比如,随着数字技术的进步,地图测绘和更新的周期也在缩短,从一年一更新到将来的动态实时更新;这对快递和外卖行业来说也是一个福音,对于智能驾驶来说更是一个极大的推动。

“不敢想象,没有测绘地理信息和地理信息技术的支撑,智能驾驶、电子商务如何持续发展。”郭仁忠表示,一方面在新基建和5G背景下,对测绘地理信息需求的提升,包括地理信息数据和技术的需求,从生活消费领域到将来的工业制造、智能制造领域、测绘地理信息都将有广阔的空间。

另一方面测绘地理信息与技术支撑新基建的发展和进步,比如5G应用场景下的信息高速公路,将来数字城市、智慧城市、数字中国的建设,必须要有5G作支撑。测绘地理信息与5G新基建是一种相互促进、相互支撑和相互提高的关系。

“将来,你会看到很多应用场景中都会有地理信息、都会有GIS(地理信息)技术的影子。那时,测绘地理信息服务会成为像水电一样的基础设施,走进千家万户,走进千行百业,让人们切实感受到‘数字化生存’的便利。”

这里有一个知识点,就是数字孪生。郭仁忠介绍说,业界学者们常讲,人类社会有两个空间,一个是地理空间,这是人类生存发展的本原基础,衍生了人类活动,就是人类活动中人与人交往的社会空间。随着信息技术发展,现在又增加了一个新的空间,我们把它叫网络空间。

过去我们所有的事务都在地理空间来完成,比如我和你聊天,首先要写封信,约你某个时间到某个地点,在物理场景下面对面聊天;人们买菜也要到市场上去买。进入信息化社会,人们不再依赖这样的生活方式,而是把一部分地理空间的工作放到网络空间去完成,地理空间和网络空间形成融合,比如采用微信、打电话、视频等方式来实现人与人之间的交流。这就是数字孪生的广义概念。

不管怎么样,“未来,还会有更多人类活动将在网络空间完成。网络空间有很多好处,效率高、成本低、碳排放也少。”然而,要想将更多的事情从地理空间转到网络空间完成,除了通信网络外,我们还可以在网络空间再建一个数字化的地理空间,可以叫做数字孪生空间,成为现实地理空间的实时镜像,这样,在网络空间里就能够实施对国土空间的监测管理等。

假如没有这么一个数字化地理空间描述和表达,就很难实现对实体空间进行观测、监测、作规划和相关业务化工作。有了数字空间后,像应急救援、抗震救灾,可以实现在线指挥,通过现场无人机拍摄的照片,比照原来数字空间模型,可以快速发现变化,快速应对。再比如去年多地发生洪灾,通过建立的对地观测网络,洪灾发生的地域范围可以实时观测,大水淹了多少农田,老百姓的房屋损毁了多少,灾情可以快速量化评估。

在日常工作中,通过地理信息手段,在网络这个虚拟空间把实体空间做一个描述,这样工作效率得以大大提高,也非常方便。包括国土空间规划,土地资源管理等。实际上,很多老百姓的生活都开始转到网络空间来做,如水电气缴费、网络购物等不胜枚举。

“那么,未来地理信息产业的发展图景是怎样的?”郭仁忠回答说,只有想不到的,没有做不到的。只是现在,我们很多事情暂时还受想象力的限制。只有当我们走到更高山峰的时候,才能看到更多的风景。大数据、人工智能、ICT,在带动着着测绘地理信息技术往上走,走得越高,就能看得越远,看到的风景就会越多,看到的图景就会更美。“我以非常积极的心态充满期待地看待未来测绘地理信息产业发展。”郭仁忠表示。

假如你自己不努力,不努力往前奔,不跟着新技术向前行,积极融入到技术大潮中的话,终将被别人取代,被时代所淘汰。

我们自己不进步,就会被进步;我们不改造,就会被改造。

“新基建”赋能让城市更聪明

在抗击新冠肺炎疫情过程中,我们看到了测绘地理信息技术的实力,以及在“科技战疫”中发挥的重要作用。同时,也看到暴露出的应对突发事件能力薄弱问题。提升我国城市管理水平,加强包括医疗卫生、公共防疫、应急管理能力在内的安全体系建设的提议,也使得加快智慧城市建设成为刚需。

受益于新基建发力,各地智慧城市建设步入了快车道。据统计,目前已有20多个省份提出总额数万亿元的新型基础设施建设计划,其中相当一部分涉及智慧城市建设。

“让城市更聪明体现在哪些方面呢?”这是郭仁忠正在研究的课题。他表示,这要从两方面来说,一方面体现在老百姓的需求侧,城市更安全、生活更舒适、工作更方便;另一方面体现在政府的供给侧,通过智慧城市建设,安全事故、交通拥堵、环境污染等这些“大城市病”会减少,城市运行效率会更高,城市竞争力会更强。

交通拥堵已经成为很多城市的顽疾。在北京,许多人上下班路上的时间要花一两个小时,假如不堵车的话,可能只需要几十分钟的车程就能到达目的地。事实上,早晚高峰期间,所有的人都堵在路上。“实际上,造成交通拥堵的很大一部分原因在于时间和空间配置不合理。”

再以到医院看病为例,看病的时间可能只需要半个小时,但是整个流程下来可能要花1到2个小时,甚至更长时间。排队挂号、排队看病、排队交钱、排队拿药,来医院可能还要排队等停车位等等,一系列无谓的排队、等待。

我们做过一个分析。将这些需要排队的事都进行预先预约,做精细化安排,结果可节省很多时间。

据了解,新基建加快了多地智慧城市建设步伐,将来干任何事都可以事先预约。简单的事不需要到现场,比如向政府提交一个申请,就可以在线完成,使有限的资源得到充分利用。

郭仁忠认为,通过智慧城市,通过政府信息化,通过社会信息化等手段,让很多事情从地理空间转移到网络空间完成,即使像看病这种需要到现场去的事情,也可以将需求在时间和空间上做一个有序的预约和安排,出行查看交通情况,导航会根据当时路面情况,提前为你安排一条相对顺畅的路线,医院停车场也做好事先规划。这样所有人的时间都在有序的规划下安排好,减少了无谓的拥堵、无谓的等待,整个社会的效率就会提升,成本会降低,各方面都得到了优化,百姓的体验感和幸福指数都会提高。

“这里有非常多的想象空间。”郭仁忠介绍说,比如建一个“城市大脑”来调配资源。道路也是资源,道路和时间配在一起也是资源。就像错峰错时用电一样,道路交通也有潮汐车道问题,周末、夜里,城市道路上车少。白天,上下班高峰,道路紧张。时间和空间的资源配置,是城市治理的大问题,怎么样让道路合理有序地利用,是一个需要解决也是可以解决的问题。

值得一提的是,很多城市问题都是因为时间和空间的错配造成的。就这方面来说,是测绘地理信息行业发挥作用,施展拳脚的地方,地理信息是研究时空的,此时不上更待何时。“当然,这是我们的机遇,同时也有挑战。”

“正如您所说,新基建时代地理信息大有可为。但也有观点认为,测绘技术已经与其他新技术融合,使得整个行业在减弱,您怎么看待这个问题?”郭仁忠回答说,这里面有两个概念,一方面是说测绘技术本身在进步发展;另一方面,我也是测绘人,但我还是要说,将来的测绘工作有可能不是专业的测绘人士去做,而是技术泛在化以后,很多人都会用这个技术,比如华为、腾讯、阿里、百度这些非传统测绘的大公司现在都在应用测绘技术从事相关工作。

“是跨界者吗?”郭仁忠表示,确切地讲,这不能叫跨界,而是测绘地理信息技术渗透到千行百业里去了。事实上,这个界本原就是模糊的。所以,应该说是测绘技术应用得更普遍了。同时,工作模式也发生了改变,测绘、通信、互联网这些产业链上的合作者形成了合作生态。过去人们常说的一个词叫:分工合作,分工大于合作,现在则是合作大于分工,融合得越来越紧密。从这个层面来说,不是测绘技术没有了、产业弱化了,这是消极的心态;应该说,是测绘技术进步了、产业发展了。

“当然,这也给传统的测绘地信产业带来了挑战。”郭仁忠说,假如你自己不努力,不努力往前奔,不跟着新技术向前行,积极融入到技术大潮中的话,终将被别人取代,被时代所淘汰。这是个人的问题,不是行业问题,不能将测绘工程师与整个测绘行业划等号,测绘地理信息行业一直在向前发展。测绘地理信息行业由小众变大众,行业发展了,进而竞争也更激烈了。

谈起深圳,郭仁忠表示,“城市管理得好本身就是一种竞争力。深圳是一个开放包容的城市,容易接受新技术,也更需要新技术。”他对深圳的城市管理如数家珍:深圳是国内最早布设卫星定位基准站的城市,是全国最早实现全数字化测图的城市(1997年);是全国第一个建立用于支撑规划国土数字管理的地理信息系统数据库的城市。

郭仁忠表示,深圳已经成为了一块很好的试验田、一个试验平台。同时,深圳也尝到了测绘地理信息带来的红利,尝到了良好的城市管理、城市治理带来的红利。此外,深圳初步建成了全市三维孪生城市基础版。就目前而言,实现三维地图全覆盖的城市全国还很少。

“我们自己不进步,就会被进步;我们不改造,就会被改造。”对深圳有着特殊感情的郭仁忠,对测绘地理信息事业更加热爱。他希望产学研用各界能携起手来,供给侧与需求侧能紧密结合起来,以需求为导向,多做一些“接地气”的科研,比如利用人工智能技术、开展卫星影像、遥感影像对土地利用现状的精准分析和识别研究。据了解,我国每年土地调查都要运用行政手段,采用大量人工到实地核查调查,成本很高。郭仁忠盼着机器人将人从繁重劳动中解放出来的那一天。

4G改变生活,5G改变社会,新基建改变千行百业。需求拉动的技术进步,也会刺激推动技术端加强科学技术研究。“让我们全产业链携手一起站上更高的峰顶,看更美好的风景。”智慧城市是郭仁忠的追求和梦想,如今他还在耕耘着……

END

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复审:宋启凡

终审:金 君

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