4月21日,2012高校GIS論壇在江蘇省會議中心隆重舉行。高校GIS論壇每兩年舉辦一次,現已發(fā)展成為國內高校GIS教育界最有權威,最具影響力的高端論壇。本屆論壇的主題是“突破與提升”,會議圍繞地理信息技術領域的人才培養(yǎng)及技術創(chuàng)新,加強教育與產業(yè)的交流與合作等議題展開熱烈研討。以下是兩院院士李德仁的演講速記內容:
各位老師、各位同學,下面我做一個報告,我講就GIS繼續(xù)發(fā)展和產業(yè)化做一個報告。第一個講地理信息學的崛起;第二講取得的成就;第三講產業(yè)化發(fā)展的;最后做一個小結。
地理信息學的崛起和發(fā)展的話,應該是在最近二十年來最大的世界關注的一個成果,為什么呢?在這篇文章上說的很清楚,地理信息技術與納米技術和生物技術確定為三個最主要的技術。地理信息學研究的空間及傳感器的研制發(fā)射,信息的傳輸以及涉及到理論問題,包括空間環(huán)境模型和空間環(huán)境的監(jiān)測,這是理論的,在這個基礎上可以支持我們做遙感數據的處理,空間探測數據的結果,需要集成,來做成供用戶需要的產品,通過服務于來就過程應用的各種問題,那么我們的環(huán)節(jié),我們的對象是地球上人類的活動,這是一個周而復始永無止境的過程。所以說我們地理信息學的生命力是永恒的。人類只要存在就需要研究我們的環(huán)境,要解決我們地球有多少年還能活著,已經活了50億年,但是要解決環(huán)境、災害、資源這些問題,需要我們地理信息學,國家的建設需要,國防建設也需要,國家安全也需要,我們已經走過了制海權、制空權,到現在制天權,制信息權的階段,這是我們打贏信息化作戰(zhàn)關鍵的問題。國家經濟社會需要發(fā)展,國家信息基礎設施,需要我們空間信息技術設計,國家社會信息化需要我們空間信息服務體系來為國土資源規(guī)劃與管理,城市發(fā)展,精準農業(yè),智能化交通等,從而形成新的信息產業(yè)鏈,作為這個國家新的經濟增長點,保證社會的可持續(xù)發(fā)展。所以全世界有美國、中國和歐盟等50多個國家一起,形成了一個共建傳感器一體化的組網,對應對社會可持續(xù)發(fā)展的九大問題,能源管理、水資源的問題以及氣候的預測,農業(yè)的可持續(xù)、生態(tài)學等,這九個問題是我們全世界這么多國家,這個系統(tǒng)是一個GEOSS,這是我們現在講的,是一個系統(tǒng)的方式。你集成度高要系統(tǒng),所以這個系統(tǒng)觀測很重要,美國目前有160個衛(wèi)星,我們國家呢,現在大概有50多個衛(wèi)星,2020年我們國家會有120,可能會達到140個衛(wèi)星。我們的航空平臺,無人機飛艇、氣球等,地面?zhèn)鞲衅?,本世紀將達上百萬個,你們的手機就是一個傳感器,你拍一個照片可以上傳,視頻可以上傳,所以這個可能還不止,按照無線網的一個預測,2018年世界上有7萬億傳感器的網服務于70億人,每個人就有一個。這是我們的遙感商業(yè)衛(wèi)星走向商業(yè)化,分辨率越來越高,有一米的,有0.5米的,有0.41米的。那么還會建0.25米的。這就是我們看,LKONOSII是0.85米的,這個旁邊是中國0.5米。這就是國家測繪局和我們三個院士在現場看著這個衛(wèi)星發(fā)射。這個東西發(fā)上去以后,它還有三個,三個線陣和一個多光譜,可以在世界上任何地方采集數據,可以采到二千到四千公里長,寬度是52公里,現在已經超過了兩千多萬平方公里,有用大概是30%,這是第一次下來,我們在那兒看到的地形從東北大連附近,這是2.1米的,這是3.5米的,這個就是瓦良格在這兒的,融合在一起2米1,這是慕尼黑的圖象,這是上海在一體東方明珠和它的影子,所有數據處理都是我們學生去做的。這個是西安的。
關于這個衛(wèi)星坐標軸,如果通過軟件處理可以達到什么精度,和google相比較,跟地面控制比較,用了不同控制點檢測,武漢大學在河南嵩山周圍一個一百多米大型實驗室,我們定儀器是天上的即便是存在這個位置,是不是真的,就交定軌,第二是要定制,這個叫做定標,通過地面的大量的一比高精度的,幾百個控制點和1:5000的地圖,作為定標。定標的結果,大家可以看,這嵩山是7.44,還是控制點。洛陽是14.3,法國是8.9,我們對外宣布,我們的研究精準有于15米,比法國15米還要好一點,我們經常是超過10米,再看一個精度,如果要控制點是三個點,這個是大連的那個地方,做了18個控制點,14個做檢查,在4個控制點的情況之下,它的平均就是2.9,高度是1米8,所以它是優(yōu)于硬像素,中間這個抽掉,精度也是3.05,1.81差不多。法國通過兩個像素的交叉可以達到5.4米,我們是2米5,3米5。這是一個什么標志呢?這是一個中國人發(fā)的30年的衛(wèi)星,從無到有,實現了從有到好,這不是我說的,總書記說的,好中求快,這個轉折,這是一個標志,所以航天部門把資源三號作為一個標桿,以后所有的衛(wèi)星應當有這么好的精度,我們全球需要多少米呢?20米,我們不能到外國去做人家控制點,所以這個指標非常重要。為什么做的這樣好呢?我們分析原因,第一選的是大平臺,不是小平臺,2.6噸,是個大家伙,不是一個小傻瓜。第二個,采用是三線陣,且中間線陣是2.1米,保證立體測圖和影象判讀的需要。采取雙頻GPS接收機,保證定軌高精度。這個雙頻接收機是第五研究所研究出來的,這是中國的航天在進步。有1024的灰度差別,增加的很多數據量,增加了傳輸的困難,都是要解決的,我們是精心設計。第一次設計是我親自寫在紙上的,所以制造部門覺得非常的難,我跟他說了一句話,我讓你們難,是讓你們上水平,你們輕輕松松的做中國沒有水平,沒有水平就沒有世界競爭力,所以呢,這是一個非常重要的,我們綜合數據的處理,我們做了定標與驗證,這就是你們這次會議的主題,主題說的是什么,我們要突破與提升,我們整個工程差不多將近20個億,如果我們再逐步提升老百姓的錢就扔掉了,我們還不是人家,就對不起老百姓,這就是我要補充的,我們在座的年輕人,這是你們的責任。
所以國家要有重大專項,這個重大專項是2013年,我們八個人提的建議,為了做這件事情,到后來2006年,把它定下來,投了460個億,要做平臺,要做各種的傳感器和各種應用,后來李克強副總理又在國土資源部提出了一個,分辨率要提高到0.3米,時間分辨率要在20米情況之下隨時定點觀測,我們要做一個0.15米的衛(wèi)星。陸海觀測衛(wèi)星最近是李克強批下來的,我們導航定位系統(tǒng)要抬頭,我們要在2011年實現12顆局域衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),2018年現在要變成35顆全球服務,這個系統(tǒng)跟GPS,一個接收機可以接收四個系信號,最后可以做到30%到50%,我們帶載人航天工程上,我們在2018年要裝一個80米基線雙天線,就可以實時收到地面的情況。我講的機會,為什么我們要那么專業(yè),那么多學生,大家覺得還挺好,這就是國家有這個需求,有這個投入,我在講這一段,我希望同學們要重視起來,要把你們的力氣使起來,在這么好的情況之下,我們趕上一個好時代,要為我們國家的空間信息技術的,達到世界最好水平做出你們的貢獻。
下面這個數據有了,就可以做地理信息系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)有這么幾個,我們簡單的說,接下來做的是什么東西呢,就是一個空間的位置為關鍵點,整合地球上相關自然資源,地理信息系統(tǒng)集成各類數據資源,我們在網上就可以做到一個數字地球,數字南京、數字江蘇,你們做的就是這個專業(yè)。我們總結了五個在過去20年中國人的成就和進步,第一個,我們從二維GIS已經做到了三維。第二,實現了對地球多分辨率多時態(tài)不同時間的觀測和分析。第三個實現了基于圖形,基于影像實現地球目標的可視化和可量測。第五個基于WEB SERVICE的空間信息網絡共享與智能服務。第五,通過興趣點實現與非空間信息的關聯以服務全民。這也是我們這個專業(yè)的一個優(yōu)勢和特點。
下面我們再休息一下,我們欣賞一下這個成果,這就是我給我的老家泰州做的一個數字三維的泰州,這是我們研制的一個三維數字技術,你看這個電子屏想到哪兒就可以德國打開,現在我就把你們帶到武漢,看到武漢大橋,看到辛亥革命,下面講的是圖影,這樣一種東西,我們現在到武漢的光果,三維的,這就是一個把全球數據的集成,分布在不同的信息系統(tǒng)上,但是我們可以通過負操作和聯網數據庫進行實現,這就是GeoGlobe,這就是我們的技術軟件,這是在武漢市,我們還可以把它,還可以看武漢市三維的GeoGlobe。下面看一個精細模型。這是一個清晰的真三維文化的寶藏,中國的莫高窟。
(短片)
這個就是講中國的文化教育,我們把一個真實的歷史記錄的故事和真三維的圖像結合在一起,我們去年申請了一個項目,我們還要從色彩的復原,要研究當年的色彩是如何的鮮艷,從化學原因,能顯示不同年代的敦煌的真實情況,這就是我們講GIS。剛才講的這是一個應用,再看在城市的應用,我們這幾年也是做了一個863的項目,這個給了三千萬,做地上地下三維一體化,如果能看到上又能看到地下,好多地上和地下集成在一起。這樣的三維,我們要求是快速,快速到什么程度呢,像形成的堰塞湖,我們得到了地礦掃描儀的地形,晚上就要加工成一個圖,構成這樣一個堰塞湖的真三維,第二天清早把這些數據送到溫總理的辦公室讓他進行決策,這就是用了GPS無地面控制,如果你做一個禮拜領導不要你這個結果,時間就過了。當初在那個時間,我們還把移動測量系統(tǒng)和手機式測量系統(tǒng)到現場做了測量任務,建了災區(qū)三維的地理信息系統(tǒng),這個災區(qū)三維系統(tǒng),用以地貌修復和民政部的賠付依據,這就是現實情況,哪個房子出現倒了,哪個房子沒有倒的,賠的錢是不一樣的,你的房子沒倒電視沒壞,家具沒壞,這就是我們做的災區(qū)的三維信息系統(tǒng),災前、災后,就把災害進行分類了,日本的地震,災前影象做提取,提取了12萬平方米,地震之后還是這個地區(qū),我們再提出防齲只有1.02,隨時92%。我們在無人機應急起飛,飛機起飛實時傳回圖象,我們的軟件是一個快速的CPU運行處理的,10秒鐘生成影像,25秒目標變化檢測,25秒全部船回來,就把這個送到戰(zhàn)位上去,我們今年正在上的項目是1.8到2個億的項目,美國人說2020年,美國發(fā)現目標到消滅目標10秒鐘,中國怎么辦?最后我們就講了三句話,空間組網通信,天上有天際互聯網,自主控制的飛行,導彈打過去飛機要過去,就落實中國人也要現在做基礎研究,我們這個研究是一個申請項目的前提條件,我們有35秒鐘,我們再快一點,我們最后的標題是一分鐘,所以這個項目有可能今年立項,不是我們GIS單獨做,我們清華、北航、理工大、重慶大學一起做這個,是技術學部、機理學部一起,我來牽頭,這個是我們地理信息這個技術要做到一個快速的實施的規(guī)劃檢測,這是做干旱分析。不斷的獲取數據,把監(jiān)測結果,云南在2009年、2010年氣候干旱,我們洞庭湖,鄱陽湖數據不斷被獲取,最好是陽澄湖,這個就做到了。從2010年9月、2011年的3月,2011年的11月,就把洞庭湖的水質,這是一級水、二級水、三級水,這個湖水一直比較好,武漢大學在這里有一個水監(jiān)測實驗站,我們的教授,生命科學院的教授長期堅守保證這個湖水的質量,如果把圖放在一起就可以看到,這是最差的水,這是三類,夏天是三類,二類、三類,對吧?現在這個湖的水能保持很好的武昌魚
東部城市現在在下沉,24張不同實驗的數據在研究上海的下沉,我們兩家合作,他有一個算法,是微軟的,很貴,我們教授就研究中國的,我們叫CTA方法,現在分析方法是我們的方法,都一起在做研究,我們就拿地面的水質測量作為檢查,在上海國土局一起做,我們最后發(fā)現這個方法,不管外國方法和中國的方法都能達到3到4個毫米的水平。這是我們講的成果,多實像的可視化和可量測,第三個實現了圖形影像的一體化,我們現在看到是數字城市,有質量數據,有城市的模型,有街景的圖象,這三個通過GPS觀點可以互動,用戶可以按照需要進行測量,然后這邊有坐標,這兩個點的距離,這個以周圍環(huán)境循環(huán),做規(guī)劃。我們最近又做了一個新的系統(tǒng),我們2011年推廣新的系統(tǒng),把這個上面裝的凈化掃描儀,全景照相儀,這個整個精度多少呢?是3米,相對精度是5個厘米,掃描速度1小時可以到80公里的的速度,開這樣的車子。又采集了激光點源和全景的影像,激光點源是三米的,用軟件套在一起的,可以看。這個儀器,這個全是我們自主做出來的技術,美國的太貴不好買。我們到一個隧道里面進行側面,紅外激光,這些我就可以提供用戶一個真三維的信息系統(tǒng),快速生成了。有了這些系統(tǒng)干什么,我們不要再野外測量,就在家里測量,這是影像,每個上面都有坐標,你隨便點一個點,你點這個點,你想想在哪個點的坐標,你點兩個點的坐標就是一個距離,三個點、四個點就是一個面積。
時間關系我就不解釋了。這個成果很GIS結合在一起,這是天津河西的一個情況,可以看到這就是影像,如果這個影像和外面是相同的,說明你是對的,要是不相同就是錯的,就不愿意到不知道的地方去打仗,因為環(huán)境不同。我們用這樣一個概念做了數字城市,已經做了將近200個,泰州也是我的老家,我們做好了以后向總書記匯報,我們全是自主產權,沒有外國人的東西,我把我同學請來進行航拍,這樣子做了一個真三維,9個平方公里清晰三維的模型,這是公園,有全市1200公里的隧道影像,這是我們中學,這是我們的公園,這個系統(tǒng)是這樣做的,有三個出口,增加了全景影像,增加了三維的經濟模型,另外通過數據中心,把保密數據通過原數據目錄管理進行成果發(fā)布,這是保密的需要??梢詮淖灾行牡秸鱾€部門來共享,老百姓公共平臺上在互聯網通過二次開發(fā),比如把旅游文物,LBS導航,這三個口,解決了安全與開發(fā)。這是克拉瑪依做的,我就不演示了。這是克拉瑪依市長讓做的。第四個特點我們不再是用簡單的二維,我們走向了一個共享與智能服務,我們面向服務,我們部門之間數據進行共享,我們公共部門經過處理,這些的在線服務,這就是我們現在GIS可以提供支持的。這樣一來的話,內部服務數據共享和在線對老百姓服務,這樣子解決了智能服務的問題。這個智能服務是一個什么概念呢?這是一個信息空間信息服務網的概念,組織這樣一個網,進行服務。資源可以為注冊服務,地學知識可以服務,傳感器也可以服務,所以把各種資源,我們計算資源,網絡資源,存儲資源,云計算連接在一起進行服務,我們目標是有一個很好的服務質量,有一個很好的可視化的環(huán)境,來滿足用戶的需求,這是一個例子,我們在武漢市公安局做智慧公安的時候,把25萬個攝象頭跟GIS連在一起,這個GIS就是街景,這是一點就出來了,圖像就傳回來了,全市有攝象頭的地方,你點那個就可以,有需要事情了解的時候,在辦公室就可以點到,我們把GIS和傳感網進行連接,這就叫智慧城市。這是一個手機做智慧管理的,手機發(fā)現一個垃圾,拍一個照片傳過來,我們馬上收集用軟件就可以上傳,上傳到監(jiān)管中心,一分鐘指揮中心,指揮中心通知職能部門,然后去現場清理垃圾,然后再拍一張照片,這兩張照片的時間差就是政府處理問題的時間,這個給兩會代表看一看,我們怎么為老百姓服務的,把我們的數據,軟件知識連在一起,注冊、查詢、數據集成,信息處理也可以在網上做。我第一次做實驗是和美國兩所大學還有歐洲的一個工程中心一起做的。這是內部軟件的整個過程,這是一個第一次把傳感器,把衛(wèi)星傳感器,把無人機,把無形傳感器,把各位攝象頭作為資源參加GIS,得到了美國的一百多個發(fā)明獎?,F在講過程,它是用的什么呢?用的是無人機快速預處理系統(tǒng)流程,剛才演示過這個過程。我們做快速處理,多航帶同步處理。這些東西怎么發(fā)給用戶呢,我們把多個服務器,做了實質性數據傳輸,時間他能夠接受得了。這是在運營之中的,那么影像的,現在有將近一百個城市,我們這個運行一年以后,11.2億人點擊,最大的作用,把中國對南海主權劃進來了,越南人點擊最多的,原來查都是說他的,現在中國說是我們的,他是不是泄了密,最后出去以后,表明了中國的態(tài)度,這就是我們的影響。李克強參觀的時候,看了學校和學生,溫總理是到的河北,他很長時間沒有回家了。這個系統(tǒng)的話,不是光自己用,可以為人家服務,就把這個你不需要做技術服務,你這個服務,你剛才的端口,國家電力集團把電網的安全性也加進去了。
中國可以顯示出哪個地方可能會發(fā)生地震,會向這個地方發(fā)出預警信息,這個正在試行,非常好。云計算我們也關注,云服務為什么要做,國家里面沒有水,就要到水廠里面調水,云計算是一個公共服務設施,為所有網上的人解決存儲、解決、服務的這樣一個過程,我們遙感也是要這樣做,我們好多人多在做空間的云計算,我們做了云計算的遙感圖象處理技術,云計算的空間,我們要做基于云計算的增值服務。我們我們的用戶,我們的手機,這就是從1970年到現在整個硬件、軟件和整個系統(tǒng)的變化。所以這樣子的話,互聯網有了以后就是進行轉移,轉移到現在,最后就成為虛擬的服務。
三個能力,共享建設能力,共享存儲能力,共享交互能力。云計算中心生態(tài)是這樣的,有自己計算能力也可以,你沒有也可以,我們有基礎設施服務,有平臺服務商,有軟件服務商,這樣有軟件集成商。有基礎設施作為服務,平臺作為服務,軟件作為服務,除了微軟 谷歌、亞馬遜以外,我們武漢大學做了一個Open RS,863已經給我們錢了,我們要做一個免費的平臺。這就是算法提交,這是做查精度的,你給我做一個EDISON邊緣提取算法。你如果軟件好你要說出來,大家歡迎,這是我為人人,人人為我的環(huán)節(jié)。所以這個意思就是說你要求我?guī)湍阕鲇跋?,我可以借鑒,和運行相結合。怎么上這個網呢,這里有一個地址,www.openrs.org,這兩個地址是單獨的。我們現在還沒有完整發(fā)布,但是我今天來參加這個會,所有的老師和同學,有超過50個軟件部門,包括幾何和物理。因為時間關系我不能一一表達出來,這就是我們講的,我們今天的成就,第五,有了興趣點,做的這么好干什么呢,讓人用,讓誰用,讓老百姓,這是在武漢,我也演示了,你查這個百貨公司在什么位置,網址在哪兒,你查麥當勞,點它的網站找它的電話,你如果想把你的單位也放上去,這兒有一個上傳的界面,我就不演示了。
下面接著講產業(yè)化,這么好的技術應用在產業(yè),李克強副總理去年5月份在測繪創(chuàng)新基地座談會上講,加快發(fā)展地理信息產業(yè)的指示,地理信息技術應用廣泛,市場潛力巨大,地理信息產業(yè)不僅可以直接產生較大的經濟效益,還可以帶動智能交通,手機通信、現代物流、網絡服務等現代服務業(yè)的發(fā)展,不僅可以有利于擴大居民消費,而且有利于調整和優(yōu)化經濟結構。他表態(tài),要積極發(fā)展地理信息,要加強政府引導,抓緊研究制定產業(yè)發(fā)展的規(guī)劃,完善財政、稅收、政府采購、市場準入等方面的政策措施,要創(chuàng)造有利條件,營造良好環(huán)境。李克強副總理已經講了,而且要我們完善投融資機制,不斷擴大投入規(guī)模,2011年,是2011年1400個億。2015年五千個億,2020年超過一萬個億,需要有智能導航,需要有空間導航,它呢是一個,模式要做商業(yè)模式的創(chuàng)新,產業(yè)員工的發(fā)展和應用,和用戶的發(fā)展,武漢有兩個呼叫中心,有四個工程中心,有那么多物理實驗室,武漢的條件我就不念了。數據布局,衛(wèi)星和傳感器,平臺和數據處理等領域,數據融合、數據管理,支撐運營,下游各行各業(yè)大眾應用,武漢市上游有56家企業(yè),中游有37家,下游有76家,這是2011年的統(tǒng)計數據。它的應用很多了,電子政務、數碼城市、智能交通、位置服務、精準農業(yè)等等。怎么發(fā)展,四個要素,沒有技術不行,要有市場,要開拓市場,要有創(chuàng)新的技術,要開拓市場,要有資本,要加強管理,缺一不可。我們在座的人你光有技術,你后面的三個要素你搞不起來。發(fā)展是按照國務院領導講的是政產學研用,政府要引導,產業(yè)是主力,學研做技術支持,人才支持,用戶要用得起來。
最后結論,這是一個高科技產業(yè),我們大家從事的,我們已經取得顯著成績,還將取得成績,需要我們按照這次會議的精神,要進行提升,形勢喜人,我們創(chuàng)造美好的未來,發(fā)揮你們的才華。這樣我們就能夠達到一個按需服務的水平,能夠提供正確的數據信息和知識,給需要的人在規(guī)定的時間和他規(guī)定的地方,我把這個服務改成四個Rirgt,謝謝大家!
以上是速記整理,內容未經演講人核實!
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