[編者按]這是一這篇關(guān)于2008年Jack Dangermond第一參加某個(gè)規(guī)劃會(huì)議后接受采訪的文章,他講的是地理信息的應(yīng)用前景,雖然時(shí)間已久遠(yuǎn),但每每回顧之時(shí),他那樸實(shí)而又前瞻性的話語,卻總能讓人萌生出新的感悟,讓我們一起來回顧。
Esri總裁Jack Dangermond在拉斯維加斯舉辦的美國規(guī)劃協(xié)會(huì)會(huì)議中進(jìn)行了名為“創(chuàng)造我們的未來:地理前景”的演講。會(huì)后,他接受了V1雜志編輯Matt Ball的采訪。
V1: 據(jù)我所知,這是你自93年之后第一次參加美國規(guī)劃協(xié)會(huì)(APA)的會(huì)議。
Dangermond: 對我來說, 關(guān)于GIS在城市規(guī)劃中所扮演的角色是一個(gè)非常有趣的話題。在所有的行業(yè)中,城市規(guī)劃行業(yè)的人員可以最先感受到GIS技術(shù)對他們的幫助和承諾。主要原因在于,規(guī)劃人員需要整合不同類型的數(shù)據(jù)并考慮如何進(jìn)行全面的規(guī)劃工作。他們是數(shù)據(jù)的整合者,因?yàn)樗麄冃枰獜暮A康臄?shù)據(jù)源中提取需要的信息并進(jìn)行整合。
而在過去,像Ian McHarg這樣的學(xué)者需要使用塑料透明地圖以及大量的數(shù)據(jù)處理才能完成這樣的工作。GIS就提供了這樣一種框架:人們可以把所有的數(shù)據(jù)整合到一起,用各種模型和方法進(jìn)行分析,然后來創(chuàng)建適合的能解釋問題的地圖。GIS可以幫助規(guī)劃人員把自己的想法表達(dá)成設(shè)計(jì)方案,同時(shí)可以方便人們之間對設(shè)計(jì)方案的交流。
GIS強(qiáng)大的可視化能力可以方便規(guī)劃人員之間的交流,使他們可以描述未來的場景,這也正是規(guī)劃行業(yè)需要做的。在規(guī)劃中使用GIS可以平衡多方的需要,使人們協(xié)調(diào)一致,因?yàn)橐?guī)劃工作變得越來越開放,越來越需要人們?nèi)チ私庖?guī)劃人員的想法和規(guī)劃方案本身的內(nèi)容,整個(gè)外部環(huán)境都在支持和推動(dòng)這項(xiàng)進(jìn)程。
V1: 自93年起GIS作為應(yīng)用工具有了長足的發(fā)展。
Dangermond: 當(dāng)我們最開始銷售GIS產(chǎn)品的時(shí)候,規(guī)劃人員要想使用GIS技術(shù)需要成為GIS專家才行。到如今,GIS應(yīng)用工具已經(jīng)變得越來越簡單,人們可以方便的使用這個(gè)技術(shù)。并且,數(shù)據(jù)本身也更加的以產(chǎn)品為導(dǎo)向,可以方便的使用,包括通過web服務(wù)來購買數(shù)據(jù)。
地理數(shù)據(jù)的這種實(shí)用性特點(diǎn)同樣適合于專業(yè)的規(guī)劃人員,他們可以把需要的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到一起,而不像過去那樣要?jiǎng)?chuàng)建所有的數(shù)據(jù)。而這個(gè)特性也只不過是使專業(yè)人員擁有更強(qiáng)大的空間分析能力的一個(gè)方面。
我希望這項(xiàng)工作可以提供一個(gè)定量的分析基礎(chǔ),使規(guī)劃人員可以制定出更加理性更加客觀的規(guī)劃方案,并且使更多的人參與進(jìn)來,更加迅速和高效的完成規(guī)劃,因此規(guī)劃會(huì)變得開放和民主。這使得我們可以考慮更多以前沒有考慮到的重要因素, 例如自然界,群落,公社等,可以為未來指定更加有效和可持續(xù)性的規(guī)劃。這正是我們所需要的。
V1: 關(guān)于未來計(jì)劃中傳感器網(wǎng)絡(luò) (sensor web)的內(nèi)容?
Dangermond: 傳感器網(wǎng)絡(luò) (sensor web)是一個(gè)新概念。它是指我們可以把所有不同的實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測信息連接到一起,并且使這些信息可以通過網(wǎng)絡(luò)獲取到。像國家科學(xué)基金這樣的組織正在推動(dòng)建設(shè)的信息基礎(chǔ)架構(gòu)(Cyber infrastructure,即信息化基礎(chǔ)設(shè)施)就指的是這一概念。
這一信息架構(gòu)的其中一項(xiàng)高級應(yīng)用就是基于GIS的,是水資源方面的應(yīng)用,叫做CHUASI。該項(xiàng)目由David Maidment領(lǐng)導(dǎo),還包括他的一些客戶。他們正在推動(dòng)建立一個(gè)系統(tǒng):使空間環(huán)境中所有可以獲得的水體檢測信息可以被實(shí)時(shí)的讀取和使用到。所有的水資源信息可以在線獲取和引用到,組成一個(gè)動(dòng)態(tài)的整體。這將改變水體研究這一科學(xué)領(lǐng)域。
這只是傳感器網(wǎng)絡(luò) (sensor web)中將要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例。交通,天氣,物種變化,動(dòng)物遷移,這一切都會(huì)被監(jiān)測并且被引入到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的下一代系統(tǒng)中去,下一代系統(tǒng)會(huì)成為一個(gè)更加動(dòng)態(tài)和具備情景感知的系統(tǒng)。
這一技術(shù)也可出現(xiàn)在軍事行動(dòng)中,如在伊拉克的戰(zhàn)爭,以及在對突發(fā)緊急事件的響應(yīng)中。當(dāng)人們處于移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候,所有周圍空間地理信息的改變都可以通過檢測設(shè)備獲取到。這些信息的改變可以通過網(wǎng)絡(luò)被計(jì)劃制定人員,各種行動(dòng)人員以及那些需要未來地理信息的人獲取到?! 1: 您能展望一下支持更全面的規(guī)劃應(yīng)用的GIS技術(shù)有哪些改進(jìn)嗎?
我們的工作有幾個(gè)主要的技術(shù)領(lǐng)域。其中一些接近完成將在ArcGIS 9.3中發(fā)布,其余的會(huì)發(fā)布在ArcGIS 9.4。
其中一個(gè)方面是關(guān)于geographic sketching的軟件開發(fā)細(xì)節(jié)。geographic sketching背后的理念是允許用戶在地圖上畫草圖并實(shí)時(shí)地展示在GIS中 那些地圖可以作為分析模型的結(jié)果,就象為具體地理所做的一幅適宜地圖。sketching工具不同于數(shù)字化工具,它必須非常簡單、直觀就象你在一張紙或地圖上畫一樣,而且可還以把特別的事物符號化。我們設(shè)計(jì)的一種方法是在GIS中建立一個(gè)模板數(shù)據(jù)模型并存儲(chǔ)在geodatabase里,然后抓取一種符號把數(shù)據(jù)畫在地圖上,就象規(guī)劃師在規(guī)劃時(shí)用手做的那樣。
所不同的是,這里的數(shù)據(jù)直接進(jìn)入geodatabase,從而可以進(jìn)行快速地分析和反饋。如果設(shè)計(jì)了一個(gè)多邊形就表示這個(gè)區(qū)域?qū)⒁M(jìn)行住宅區(qū)開發(fā)、商業(yè)區(qū)開發(fā)或者一個(gè)高爾夫球場項(xiàng)目。軟件可以把那個(gè)多邊形疊加在不同的圖層上,并將返回有關(guān)做出某種決策將會(huì)產(chǎn)生的影響的詳細(xì)資料。軟件將會(huì)返回區(qū)域大小的數(shù)值,以顯示開發(fā)活動(dòng)將如何增加交通或徑流量等等??傊?,它將提供快速的設(shè)計(jì)反饋和分析處理。
V1: 這個(gè)設(shè)計(jì)工具和CAD的功能相似嗎?
Dangermond:它不是一個(gè)專門用來制圖的工具,而是被集成到GIS中,這樣你可以用它來設(shè)計(jì)并得到快速的反饋,你還可以把它共享從而可以和其他人通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)作。
ArcSketch是它的第一個(gè)版本 ,目前,它是一個(gè)免費(fèi)下載的擴(kuò)展工具。在9.4的時(shí)間表上,它將被嵌入核心軟件工具集,作為一個(gè)變得更豐富和完善的設(shè)計(jì)程序出現(xiàn)。這對連接起設(shè)計(jì)領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域具有巨大的意義。它們一個(gè)是直覺的、創(chuàng)造性的,另一個(gè)是關(guān)于測量、分析和過程。
把這兩個(gè)圍繞普通信息系統(tǒng)的世界聯(lián)系在一起具有巨大的意義。這個(gè)地理設(shè)計(jì)不僅僅局限于土地利用或景觀建筑布局,我發(fā)現(xiàn)地理設(shè)計(jì)正在被商業(yè)人員、軍事人員、林務(wù)員、資源開采人員、農(nóng)民使用,他們都喜歡用紙和筆設(shè)計(jì)出他們的戰(zhàn)略?,F(xiàn)在,這個(gè)軟件允許他們使用一種有更多引導(dǎo)和更智能的設(shè)計(jì)過程。這就象是在看一幅航空影像,集合了所有的因素,并利用各種解釋圖層來指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程。[page]
V1: GIS技術(shù)在可視化方面的發(fā)展趨勢有哪些?
Dangermond:我們正將GIS帶向3D領(lǐng)域,這包括多個(gè)方面。首先是geodatabase的模型將徹底支持3D,不是2.5D的可視化,而是真3D的數(shù)據(jù)對象和要素。實(shí)現(xiàn)方式將采用擴(kuò)展技術(shù),對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的地理信息的建模、存儲(chǔ)和展現(xiàn)進(jìn)行擴(kuò)展。
第二個(gè)方面是增加能處理這些3D數(shù)據(jù)模型的分析工具,包括3D line of site、對象的3D buffering、envelopes和體積表現(xiàn)的可視化。而這些工具是以真三維的方法來進(jìn)行展示的,而不是圖片,我們可以虛擬地走進(jìn)建筑物,不但可以看到外面,還可以看到里面。
要實(shí)現(xiàn)這些,我們必須能對所有的對象進(jìn)行建模,如surfaces、volumes, facilities and buildings等。過去的六年內(nèi),在標(biāo)準(zhǔn)化建筑信息模型(building information models,BIM)上,做了大量工作。標(biāo)準(zhǔn)化過程中的問題就是標(biāo)準(zhǔn)太多:有CAD公司構(gòu)建的基于CAD擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn),還有來自于設(shè)施管理界的、可視化模擬界的,等等。
我們的方法是構(gòu)建一個(gè)基于GIS對方法,來將建筑信息直接存儲(chǔ)、整合進(jìn)GIS,然后通過互操作過程,對各種私有的所謂標(biāo)準(zhǔn)化的BIM模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。我們感覺這種方式比人們只用一種BIM模型要好。我們加拿大的合作伙伴正在這方面擴(kuò)展它們的工具。也就是說,我們將有多套BIM模型,而且能實(shí)現(xiàn)多個(gè)模型間的互訪。為什么不構(gòu)建一個(gè)單一的交換模型呢?這是因?yàn)閿?shù)據(jù)模型與處理方式,及效率之間的關(guān)系十分密切,不同的私有工具都設(shè)計(jì)用來做特定的處理,因此,他們也就需要特定的模型。我相信,各將會(huì)出現(xiàn)很多方法,通過不同的技術(shù)手段,使得3D建筑模型能在網(wǎng)絡(luò)上展現(xiàn)。
V1: GIS的建筑物模型的未來是什么?
Dangermond: 我們越來越發(fā)現(xiàn),GIS用戶不只想使用建筑物的外殼(shell),他們還想使用完全的智能的BIM模型,處理數(shù)據(jù)庫內(nèi)無縫連續(xù)的數(shù)據(jù)。我們有些合作伙伴,如ARCHIBUS,一個(gè)做設(shè)施和校園管理的公司,它已經(jīng)發(fā)覺將GIS引進(jìn)他們的工作流能提供比建筑物更廣闊的天地(have discovered the value of bringing GIS into their workflows to provide a broader context beyond the building.)。他們正對其工具進(jìn)行擴(kuò)展,通過整合用戶機(jī)械設(shè)計(jì)CAD模型、geodatabases、以及用于規(guī)劃和可視化的分析工具,來充分利用地理空間分析的優(yōu)勢。
為了能對現(xiàn)實(shí)進(jìn)行完全的信息管理,我們經(jīng)常使用不同的技術(shù)和數(shù)據(jù)模型,如CAD圖像處理,DBMS,文檔映像技術(shù)(document imaging technology),圖形包河可視化模擬工具等。ARCHIBUS將數(shù)據(jù)庫技術(shù)和文檔映像技術(shù),CAD和GIS技術(shù)整合進(jìn)不同形式的工作流中,這是另外一種整合這些技術(shù)的方法。
我發(fā)現(xiàn)有兩種趨勢正在涌現(xiàn):其一是這些數(shù)據(jù)模型的協(xié)調(diào),使其能連續(xù)化,這也就是我們將在ArcGIS9.4中要實(shí)現(xiàn)的;其二是通過工作流web服務(wù)和ETL互操作技術(shù),將這些不同技術(shù)進(jìn)行整合。過去,由于計(jì)算機(jī)性能的限制,做起來比較困難;但隨著摩爾定律的持續(xù)奏效,互操作將能以接近實(shí)時(shí)地進(jìn)行。我們可以允許各自保持不同技術(shù),而通過后臺的處理來進(jìn)行整合,而不需要強(qiáng)迫每個(gè)人都納入同一系統(tǒng)來。在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行整合,從邏輯上來說,可以有不同的分布式系統(tǒng),這些系統(tǒng)可以是同一標(biāo)準(zhǔn)的,也可能是動(dòng)態(tài)地將mashups或不同的工作流程技術(shù)進(jìn)行整合。
V1: 在這一愿景下,時(shí)間數(shù)據(jù)和模擬將發(fā)揮什么作用呢?
Dangermond: GIS內(nèi),結(jié)合時(shí)間維,主要有三個(gè)作用。事實(shí)上,我們也發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)對時(shí)間維的實(shí)現(xiàn)也越來越多。第一,通過對象的時(shí)間戳記,以及存儲(chǔ)或序列化歷史的氣象影像(它也有日期戳記),是能對歷史的狀況進(jìn)行回顧。該功能使我們能基于日期或特定的情況來重現(xiàn)歷史。
比如,提問:“July 14, 1945的parcel地圖上什么樣子呢?”,已經(jīng)與目前的情況進(jìn)行比較會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?這種變化分析或差異分析,就十分有用,能通過圖像發(fā)現(xiàn)很多規(guī)律。不同的柵格圖片,通過時(shí)間維,讓我們能看到土地利用變化和景觀變化情況。
第二個(gè)大的應(yīng)用是從歷史走向?qū)崟r(shí)。在我們領(lǐng)域,GeoRSS feeds和其它實(shí)時(shí)信息,如天氣,正開始向我們提供當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢的圖畫。GIS,通過像Tracking Server這種技術(shù),在這方面的工作已經(jīng)很杰出。
第三個(gè)作用就是簡化數(shù)據(jù)庫內(nèi)對象的時(shí)間戳。
處理未來時(shí)間方面的技術(shù)就是模擬與建模,而我們在ArcGIS內(nèi)實(shí)現(xiàn)了若干工具來進(jìn)行迭代建模。目前,有兩類結(jié)合未來世界的方法,一種是基于GIS的時(shí)間模擬模型,另一種是GIS與外部模型進(jìn)行整合,通過提取GIS數(shù)據(jù),將其導(dǎo)入特定的模型中,然后再將其提取出來導(dǎo)回到GIS中。同樣的,Web服務(wù)及多個(gè)系統(tǒng)間的協(xié)同計(jì)算的能力,將使得該過程的實(shí)現(xiàn)更高效。
還有特別關(guān)鍵的事情,如基于時(shí)間的未來天氣情況的建模。最近,Nature Conservancy正整合好所有與全球預(yù)報(bào)和氣候變化的相關(guān)的時(shí)間信息,正打算將其置于Web服務(wù)環(huán)境,供特定用戶使用。我們也在做這方面的工作,這個(gè)通過ArcGIS Server部署的應(yīng)用程序非同尋常,我輸入一幅地圖,它就能計(jì)算該地區(qū)未來將是什么樣子。
V1:對于面向客戶的制圖應(yīng)用的競爭,你當(dāng)前有什么想法?
Dangermond:當(dāng)今,在空間地理鄰域我們必須立馬去做兩件事。其中一件事屬于專業(yè)GIS鄰域,另一件是屬于基于用戶的制圖和地圖可視化,例如:GoogleEarth和微軟的VirtualEarth。我們正在朝這些領(lǐng)域去努力。GIS越來越面向服務(wù),具有越來越多的功能。隨著越來越多的參與者,用戶制圖和可視化方面的工作正在展開,它們的主要目的是提供一個(gè)地理空間底圖,將其作為一個(gè)空間搜索的框架,以便能使網(wǎng)絡(luò)上的具有空間參考的內(nèi)容被搜索和發(fā)現(xiàn)。一個(gè)很好的廣告宣傳環(huán)境將會(huì)被認(rèn)為是這次投資的報(bào)償。當(dāng)把這兩個(gè)領(lǐng)域搭接在一起,在將來他們會(huì)變得越來越整合。
GIS專業(yè)人士將會(huì)提供他們的數(shù)據(jù)服務(wù)于客戶,像Microsoft那樣的公司,他們創(chuàng)建的底圖將被用于服務(wù)GIS。它將變成一條人行橫道,人們將其成為GeoWeb環(huán)境,GeoWeb使的所有的地理信息可用,而不管這些地理數(shù)據(jù)是用戶搜集和自愿提供的,或者是官方數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)和專業(yè)的模型。這條人行橫道意味著GIS專業(yè)人士將有一個(gè)新的地方去發(fā)布他們的地圖,可視化信息和分析數(shù)據(jù)。對于用戶,他們將可以在他們的搜索引擎上得到那些空間參考數(shù)據(jù),也可以影響他們在地理地圖方面對專業(yè)GIS鄰域的投資。
整個(gè)社會(huì)都會(huì)得到好處,它將會(huì)成為我們到達(dá)世界各個(gè)地方并且知道整個(gè)星球和當(dāng)?shù)厮l(fā)生的一切的唯一途徑。對于用戶,它意味這他們將能獲得更多的知識。就人們想使用它來說,它將是一個(gè)民主化的地理空間世界。GIS的服務(wù)器和客戶端的應(yīng)用將不會(huì)過時(shí),他們是使政府機(jī)構(gòu),商業(yè)和教學(xué)研究繼續(xù)的重要的基礎(chǔ)。影響用戶數(shù)據(jù)的能力將會(huì)使我們的專業(yè)GIS系統(tǒng)更加豐富。這有很多有趣的機(jī)會(huì)。在地理背景下,我們怎樣促使數(shù)千、數(shù)百萬甚至數(shù)億的保存數(shù)據(jù)的人們自愿地共享他們的地理數(shù)據(jù)? 所有的自愿提供的地理信息應(yīng)該將其保存在地理信息系統(tǒng)里,以便我們能理解它。
那帶來了重要問題,比如:官方數(shù)據(jù)vs 自愿提供的數(shù)據(jù)。我們依靠什么來對對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類?什么樣的應(yīng)用可以從中有益?什么的應(yīng)用去使用官方數(shù)據(jù)?有數(shù)據(jù)隱私問題,還有誰去擁有這些信息的問題,以及國家安全問題。在將來GeoWeb應(yīng)用逐漸發(fā)展,所有這一切問題都需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)審查和處理。
V1: 從一個(gè)行業(yè)方向來看,地理技術(shù)當(dāng)前正處于什么狀態(tài)?
Dangermond:就地理技術(shù)的活力和潛力來說,它充滿生氣和潛力很大。我們行業(yè)正在加速增長,人們可以為專業(yè)鄰域建立地圖應(yīng)用并且逐漸延伸到擁有鄰域,在這樣的背景背后建立地理空間基礎(chǔ)設(shè)施。
就我們技術(shù)所提供的和我們用戶正在做的重要性而言,面向用戶的站點(diǎn)將來發(fā)展的動(dòng)力將使我們的工作變得更加容易,我們挪用一部分幕后的工具來產(chǎn)生解決方案。人們想買一個(gè)沒有工具的移動(dòng)GIS,這些工具需要他們?nèi)ゾ幊虒?shí)現(xiàn)。提供給我們的行業(yè)合作伙伴大量的機(jī)會(huì)在我們核心技術(shù)的基礎(chǔ)上去建立應(yīng)用。
我們行業(yè)伙伴的大會(huì)就像是一個(gè)宴會(huì),合作伙伴狼吞虎咽地吃掉我們的新的技術(shù)和開發(fā)環(huán)境,以使用戶開發(fā)起來更加容易。有我們自己公司的充滿活力的表現(xiàn)。我認(rèn)為我們的競爭者和我們的行業(yè)合作伙伴都做的也很好。(翻譯 Luspa實(shí)驗(yàn)室)
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