“全球已經(jīng)進入時空大數(shù)據(jù)時代，企業(yè)決策過程正由程序驅(qū)動變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動;時空大數(shù)據(jù)已成為制造業(yè)創(chuàng)新的動力，我國54%的制造業(yè)正在應(yīng)用數(shù)字化工具推動轉(zhuǎn)型升級。”

　　中國工程院院士王家耀在2016年第六屆高校GIS論壇上表示，GIS自1963年出現(xiàn)到現(xiàn)在過去了半個世紀，已經(jīng)從地面層次上升到了時空層面。同時，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，我們長期以來一直追求的地理信息共享、地理信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通互操作、信息資源共享與協(xié)同解決問題的目標(biāo)也正在實現(xiàn)。

　　11月12日-13日，2016年第六屆高校GIS論壇在上海同濟大學(xué)召開，本屆論壇由國家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心以及中國地質(zhì)大學(xué)、北京大學(xué)、武漢大學(xué)、清華大學(xué)、南京大學(xué)、同濟大學(xué)等11所高校共同主辦，由同濟大學(xué)、上海大學(xué)、中地數(shù)碼集團共同承辦。

　　會上，王家耀院士以“'互聯(lián)網(wǎng)+'時空大數(shù)據(jù)推進GIS演進與發(fā)展”為題進行了精彩的報告。

　　一、GIS的三個變身。

　　據(jù)王家耀院士透露，人類在生產(chǎn)活動與自然共處中出現(xiàn)了大量巨型的實體化工程和信息化工程，包括3S(GNSS/RS/GIS)、技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、網(wǎng)格計算等在內(nèi)的新興信息技術(shù)慢慢出現(xiàn)，形成了時空信息的集成化技術(shù)系統(tǒng)，為解決人類面臨的問題提供了有力支持，“GIS”也因此不斷演進和發(fā)展。

　　由GIS衍生出來的三個學(xué)術(shù)名詞，分別是：

　　GISystem，地理信息系統(tǒng)，主要強調(diào)“GIS”工程技術(shù)，被定義為“信息系統(tǒng)有關(guān)地理信息的分支”。

　　GIScience，地理信息科學(xué)，主要強調(diào)“GIS”科學(xué)，被定義為“信息科學(xué)有關(guān)地理信息的一個分支學(xué)科”。

　　GIService，地理信息服務(wù)，強調(diào)“GIS”的應(yīng)用服務(wù)即產(chǎn)業(yè)的一面。

　　半個世紀已過，現(xiàn)在已經(jīng)是“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，僅僅做傳統(tǒng)GIS，已經(jīng)不能滿足大眾需求。更多的企業(yè)開始將時空數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+緊密連接起來。

　　王家耀院士表示，如今，任何規(guī)律的得出，任何決策的做出，都必須依據(jù)一定時間、確定地點(地區(qū))的時空大數(shù)據(jù)。時空大數(shù)據(jù)是將時空數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)融合起來，即以地球為對象，基于統(tǒng)一時空基準(zhǔn)，活動在時空中與位置直接或間接相關(guān)聯(lián)的大數(shù)據(jù)。

　　二、目前還沒有任何可支持形成大數(shù)據(jù)概念的言論體系。

　　“互聯(lián)網(wǎng)+”本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)在各行各業(yè)“全工作流”、“全產(chǎn)業(yè)鏈”、“全價值鏈”中的深度融合集成創(chuàng)新應(yīng)用，使之成為現(xiàn)代制造業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展的新動力，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代具備了跨界融合、創(chuàng)新驅(qū)動、重塑結(jié)構(gòu)、尊重人性、開放生態(tài)、連接一切。

　　認知和應(yīng)用時空大數(shù)據(jù)，有哪些問題?

　　他認為，目前，互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)在對傳統(tǒng)GIS行業(yè)的改造已經(jīng)產(chǎn)業(yè)了顯著影響，但企業(yè)在對于時空大數(shù)據(jù)的認知和運用上還存在以下問題：

　　-討論商業(yè)大數(shù)據(jù)居多，受商業(yè)利益的驅(qū)動，研究科學(xué)大數(shù)據(jù)較少。

　　-研究一般大數(shù)據(jù)居多，從本質(zhì)上來講，所有大數(shù)據(jù)幾乎都可稱之為時空大數(shù)據(jù)，但真正學(xué)習(xí)使用大數(shù)據(jù)的較少。

　　-研究大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析居多，真正研究大數(shù)據(jù)價值挖掘和支持的較少。

　　-試圖占有大數(shù)據(jù)，真正運用大數(shù)據(jù)的少。

　　-數(shù)據(jù)隱含價值到技術(shù)發(fā)現(xiàn)價值到運用實現(xiàn)價值，或者是由數(shù)據(jù)到知識到?jīng)Q策支持，大數(shù)據(jù)技術(shù)體系尚未形成。

　　-大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)剛剛起步，沒有形成大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)體系，包括軟硬件集成以及各種數(shù)字產(chǎn)品。

　　-數(shù)據(jù)科學(xué)邊界不夠清晰，目前對于時空大數(shù)據(jù)的理論研究較少，還沒有任何可支持形成大數(shù)據(jù)概念的言論體系。

　　在這種情況下，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域急速擴展，分布異構(gòu)系統(tǒng)不斷增多，信息不能共享、系統(tǒng)不能互聯(lián)互通互操作的問題也就隨之而生，造成系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、應(yīng)用效率低下，不能解決重大復(fù)雜問題，難以滿足社會的普遍需求的現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致地理信息整體、要素、單元、系統(tǒng)，各自封閉;信息多源異構(gòu)，不同基準(zhǔn)、不同語義、不同時間、不同尺度等等;獲取一體化、處理智能化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)格化，能力遠未具備。

　　三、GIS的現(xiàn)狀與社會需求有很大落差。

　　王家耀院士說，目前，GIS的發(fā)展現(xiàn)狀與社會需求之間有很大落差，因此，要從思維方式上開始改變：

　　為“系統(tǒng)”而建“系統(tǒng)”，建為“看”。隨著時間的推移，出現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)的分布異構(gòu)現(xiàn)象，信息不能共享，系統(tǒng)之間不能互聯(lián)互通，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴重。

　　為“服務(wù)”而建“系統(tǒng)”，建為“用”。“一切為了服務(wù)”，即地理信息系統(tǒng)“服務(wù)化”，實現(xiàn)信息共享和系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，并進一步實現(xiàn)信息資源共享和協(xié)同工作，已成為社會的普遍要求。

　　在互聯(lián)網(wǎng)+時空大數(shù)據(jù)背景條件下，需要打破原有服務(wù)方式，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，進行服務(wù)化分裝，部署到網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)下，采用服務(wù)聚合的方式，為N個用戶提供所需要的個性化服務(wù)。

　　在這種思維方式下，信息服務(wù)大眾的模式也悄然發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在以下五個方面：基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的時空信息共享和空間數(shù)據(jù)互操作服務(wù)模式;基于網(wǎng)格服務(wù)的信息資源共享與協(xié)同解決問題服務(wù)模式;基于云計算的時空信息服務(wù)模式;基于網(wǎng)格集成與彈性云的混合式時空信息服務(wù)模式;基于位置的時空信息服務(wù)模式。

　　四、如何構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)的技術(shù)體系?

　　在時空大數(shù)據(jù)的理論體系、時空大數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)與科學(xué)理論支撐下，互聯(lián)網(wǎng)+背景下，圍繞時空大數(shù)據(jù)存儲管理、時空大數(shù)據(jù)智能綜合與多尺度時空數(shù)據(jù)庫自動生成及增量級聯(lián)更新、時空大數(shù)據(jù)分析與挖掘、時空大數(shù)據(jù)可視化等方面來構(gòu)建技術(shù)體系，提升時空大數(shù)據(jù)分析處理能力、知識發(fā)現(xiàn)能力和決策支持能力。

　　首先，構(gòu)建開放的體系架構(gòu)，強化共用，整合通用，開放應(yīng)用。

　　其二，構(gòu)建天地一體化的城市信息服務(wù)柵格網(wǎng)絡(luò)，實施新型智慧城市建設(shè)基礎(chǔ)。

　　城市信息柵格網(wǎng)是以柵格化信息網(wǎng)絡(luò)為依托，集城市信息獲取、處理、應(yīng)用于一體，并和管理平臺、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用平臺連接在一起，實現(xiàn)信息資源、網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源和存儲資源的全面共享和協(xié)同工作。通過城市信息在柵格化信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的可控、有序、高效流動，為管理平臺、數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用平臺提供即插即用、按需分發(fā)、柔性重組、協(xié)同運行的城市信息建設(shè)的新模式，這種技術(shù)為智慧城市提供了嶄新的運行環(huán)境。

　　其三，構(gòu)建基于城市信息服務(wù)網(wǎng)的通用功能平臺，實現(xiàn)各類信息資源調(diào)度管理和服務(wù)化封裝，支撐城市管理與公共服務(wù)的智慧化。

　　其四，構(gòu)建開放共享的數(shù)據(jù)體系，形成一致性數(shù)據(jù)集，進一步提升城市治理的科學(xué)性和智能化水平。

　　其五，構(gòu)建高效運行智慧中心，實現(xiàn)城市資源的匯聚共享和跨部門的協(xié)調(diào)聯(lián)動，為城市高效精準(zhǔn)管理和安全可靠運行提供支撐。

　　其六，建立一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，保證新型智慧規(guī)范、有序、健康發(fā)展。

　　“互聯(lián)網(wǎng)+”時空大數(shù)據(jù)時代的到來，必然形成一個龐大的時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。為了推動時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須研究和構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的理論體系、技術(shù)體系和產(chǎn)品體系。(文|泰伯網(wǎng) 珊珊)