本文作者:廖永生,泰伯網(wǎng)特約撰稿人,畢業(yè)于武漢大學(xué),高級工程師,廣西專家咨詢服務(wù)協(xié)會信息專業(yè)委員會特聘專家,主要研究領(lǐng)域包括3S技術(shù)集成應(yīng)用與大數(shù)據(jù)信息挖掘,2010年首次提出研發(fā)我國地理信息X光技術(shù)(GeoXray);曾獲第十二屆廣西青年科技獎(jiǎng),現(xiàn)就職于廣西地理國情監(jiān)測院和廣西地球空間信息應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
在2017年全國人代會召開的前幾天,泰伯網(wǎng)發(fā)表了一篇名為“李書福炮轟測繪資質(zhì)不夠開放,地圖偏轉(zhuǎn)拉中國汽車后腿”的文章,引發(fā)眾議。
李書福先生作為我國經(jīng)濟(jì)界特別是汽車工業(yè)領(lǐng)域的傳奇,他的提案又涉及到汽車工業(yè)領(lǐng)域、電子信息領(lǐng)域、測繪地理信息領(lǐng)域以及自動控制等多個(gè)領(lǐng)域,理所當(dāng)然受到很多人的關(guān)注。
全國人代會的提案,當(dāng)然是經(jīng)過深思熟慮的以及企業(yè)團(tuán)隊(duì)論證,而且接納了同行的信息,其中肯定不僅僅是李書福個(gè)人的觀點(diǎn),而是代表了我國汽車工業(yè)界很多人士的觀點(diǎn)。
但是必需說明,目前從披露的提案內(nèi)容上看,涉及測繪地理信息的內(nèi)容,其描述有些模糊或者是不嚴(yán)謹(jǐn)之處。
測繪地理信息作為國家的基礎(chǔ)性工作,無論是國家級的管理部門和政府事業(yè)單位以及企業(yè),其最根本的工作目標(biāo)就是為各個(gè)行業(yè)提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)以及延伸服務(wù),共同促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推動社會進(jìn)步。
這一次,李書福的提案涉及到測繪地理信息行業(yè),即體現(xiàn)了測繪地理信息已經(jīng)逐步涉及到各個(gè)領(lǐng)域,又反應(yīng)了我國測繪地理信息管理和服務(wù)中存在嚴(yán)重問題。
如何理解李書福先生的提案,其技術(shù)實(shí)質(zhì)是什么?反映了什么問題?應(yīng)該如何解決呢?
筆者根據(jù)李書福先生的提案,結(jié)合測繪地理信息行業(yè)管理與服務(wù)現(xiàn)狀,對該提案中提及的技術(shù)問題和內(nèi)容、產(chǎn)生問題的原因進(jìn)行分析,并提出一些個(gè)人觀點(diǎn)內(nèi)的解決之道。
資質(zhì)與數(shù)據(jù)不成問題,難在數(shù)據(jù)的應(yīng)用許可
總體上看,提案中的三個(gè)內(nèi)容并不復(fù)雜,即開放地圖測繪資質(zhì),取消地圖和地理信息中的位置偏轉(zhuǎn),推動地圖使用法律制定和地理信息資源開放。
必須說明,從內(nèi)容上看,如前文所述,在涉及測繪地理信息俗語方面,可能有些模糊或者不嚴(yán)謹(jǐn)。如“地圖測繪資質(zhì)”一詞,實(shí)際上,地圖測繪是測繪工作的名稱,特別在早期,由于地圖是測繪的主要成果,所以對測繪工作統(tǒng)稱“地圖測繪”。
實(shí)際上,所謂“地圖測繪資質(zhì)”在我國資質(zhì)管理體系中,稱為“測繪資質(zhì)”,包括十個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,而直接涉及地圖服務(wù)的包括“地圖編制”、“導(dǎo)航電子地圖制作”和“互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)”三個(gè)。
實(shí)際上,僅僅具備地圖服務(wù)的三個(gè)資質(zhì),也無法能參與直接獲得地圖和地理信息數(shù)據(jù),地圖編繪需要大量的地理信息數(shù)據(jù),而自動駕駛的誤差精度要求(亞米級甚至厘米級),即可以分辨汽車在道路上的位置,需要實(shí)現(xiàn)高精度、高時(shí)效性、信息豐富的全國甚至全球大比例尺地圖和地理信息獲取。
也只有具備這些條件,才能編制為自動駕駛汽車提供自動駕駛基礎(chǔ)的導(dǎo)航地圖。而對于導(dǎo)航企業(yè)來說,要實(shí)現(xiàn)高精度、高時(shí)效性、信息豐富的地圖和地理信息,要建立更大、技術(shù)更高、裝備更先進(jìn)的隊(duì)伍,即建立一個(gè)大規(guī)模的企業(yè)。
“提案”中的意見是“根據(jù)國內(nèi)相關(guān)測繪法的規(guī)定,對地標(biāo)人工設(shè)施的形狀,大小,空間位置的采集及數(shù)據(jù)處理的測繪行為,需取得測繪資質(zhì)證書,且由取得相應(yīng)職業(yè)資格條件的專業(yè)人員進(jìn)行,實(shí)行測繪成果匯交制度。”
在獲取《測繪資質(zhì)證書》的六條基本條件中,大都只有專業(yè)測繪單位才能達(dá)到。對于非測繪行業(yè)的企業(yè)而言,這種政策限制無疑是設(shè)在在自動駕駛的道路上的一道路障。
其實(shí)必須說明,我國對各種企業(yè)的測繪資質(zhì)要求已經(jīng)相當(dāng)?shù)土?,除了保密要求之外,其他要求一般企業(yè)都可以達(dá)到,要求最高的是導(dǎo)航電子地圖專業(yè)資質(zhì),其基本要求也僅僅是100個(gè)技術(shù)人員(高級職稱10人,中級職稱20人),對于目前我國的導(dǎo)航企業(yè)來說,其條件并非苛刻。
如果從市場對企業(yè)規(guī)模要求與測繪資質(zhì)管理部門對企業(yè)準(zhǔn)入要求來看,對企業(yè)的規(guī)模要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于其資質(zhì)要求,僅僅滿足導(dǎo)航電子地圖基本要求的小規(guī)模企業(yè),根本無法在市場上立足,這些企業(yè)完全有資格采集高精度的數(shù)據(jù),甚至涉及最基礎(chǔ)的大地測量領(lǐng)域。這種情況下,資質(zhì)已經(jīng)不在是主要問題,作業(yè)資格也不是問題。實(shí)際上,我國目前的民營性質(zhì)的甲級測繪資質(zhì)單位已經(jīng)數(shù)不勝數(shù)了,參與了我國各種大型測繪地理信息項(xiàng)目。
因此,對于“提案”中的第一條,其象征意義更大于實(shí)際。吉利汽車作為我國著名的大型汽車企業(yè),不可能沒有實(shí)力構(gòu)建這樣的團(tuán)隊(duì),獲得甲級測繪資質(zhì)。無論是自己下屬的企業(yè)還是與國內(nèi)大型的電子地圖企業(yè)合作,其資質(zhì)不是問題,數(shù)據(jù)不是問題,而主要問題是數(shù)據(jù)的應(yīng)用許可。
并不能簡單說是政策限制了高精度實(shí)現(xiàn)
目前限制我國汽車自動駕駛研究和發(fā)展的關(guān)鍵因素是什么?導(dǎo)航電子地圖和地理信息在其中應(yīng)該發(fā)揮什么樣的作用?而目前的政策對汽車自動駕駛發(fā)展存在根本的限制?
汽車自動駕駛的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù),即影像識別技術(shù)、雷達(dá)或光達(dá)(即激光)感應(yīng)與測距技術(shù)、地圖與定位技術(shù),而從目前發(fā)展上看,影像識別技術(shù)以及雷達(dá)(光達(dá))感應(yīng)測距技術(shù)在汽車自動駕駛中的重要性要高于地圖與定位技術(shù)。地圖與定位技術(shù),包括前文所述的電子地圖編繪和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù),都屬于測繪地理信息領(lǐng)域。
從上世紀(jì)90年代初至今,汽車導(dǎo)航無論是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都有了很大發(fā)展,特別時(shí)近十年來,汽車導(dǎo)航發(fā)展迅猛,但是,由于近幾年智能手機(jī)的發(fā)展,智能手機(jī)在很大程度上替代了汽車中集成的導(dǎo)航終端,使單一的汽車導(dǎo)航終端逐漸衰落。
然而,在汽車自動駕駛中,地圖和衛(wèi)星定位確實(shí)是不可或缺的,可以預(yù)見未來汽車自動駕駛,無論是研究還是更遠(yuǎn)未來的應(yīng)用,都需要高精度衛(wèi)星導(dǎo)航的支持。但是目前的實(shí)際情況與李書福的提案還是有所差距。
目前衛(wèi)星定位精度在5米左右,即使采用同時(shí)支持GPS、北斗、格洛納斯以及伽利略系統(tǒng)的定位終端,其最高精度也只在3米左右,大概是一個(gè)車道的長度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足自動駕駛所要求分米級和厘米級。因此,不能簡單說因?yàn)檎呦拗贫鴮?dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)高精度定位,至少之前并不是。
而必須說明,我國目前各省都已經(jīng)建立了衛(wèi)星差分參考站并通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建覆蓋各個(gè)省區(qū)的參考站系統(tǒng),其動態(tài)定位精度可以達(dá)到厘米級,即使在不鎖定解算值的情況下也可以達(dá)到分米級,這才真正為自動駕駛提供了可靠的高精度定位服務(wù)。
有了高精度的定位服務(wù),那么就可以追究目前的政策是否有問題?是否可以在高精度衛(wèi)星導(dǎo)航差分定位服務(wù)下實(shí)現(xiàn)自動駕駛所需的高精度定位?
地圖加密,必不可少
“提案”中提及到“我國出于安全原因,所有地圖、GPS上的坐標(biāo)都經(jīng)由國家測繪局進(jìn)行加密處理。高德、百度等圖商輸出的地圖,均要送國家測繪地理信息局進(jìn)行加密處理。而汽車導(dǎo)航軟件則需將自己的軟件送國家測繪局,封裝加密代碼”,對于自動駕駛產(chǎn)業(yè)而言,這意味著前期繪制的地圖、對地物坐標(biāo)的獲取需要送測繪局加密,高精度導(dǎo)航需要封裝加密代碼。
一方面,自動駕駛對高精度地圖的更新頻率要求極高,反復(fù)進(jìn)行加密難以滿足產(chǎn)業(yè)需求。
另一方面,在智能駕駛系統(tǒng)中添加一段‘加密’代碼,無疑為智能度要求極高的系統(tǒng)帶來一些不穩(wěn)定因素。”
在李書??磥恚吲c技術(shù)方面的這兩座壁壘,很可能把中國擋在世界智能駕駛大發(fā)展的大門之外了。
我國究竟是否對導(dǎo)航電子地圖的精度進(jìn)行了“偏轉(zhuǎn)”處理?肯定有,也必須有。
必須說明,長期以來,我國對于地圖甚至衛(wèi)星遙感影像的管理確實(shí)存在過于嚴(yán)格、過于死板的問題,特別是曾經(jīng)要求網(wǎng)絡(luò)上提供的遙感影像定位精度不能超過一百米(后降到50米),以及要去除影像上的敏感地物。
而令人感到荒唐的是,這些衛(wèi)星影像還是國外遙感衛(wèi)星影像商提供,而其無控制點(diǎn)的定位精度就已經(jīng)高于10米(即在10米以內(nèi))。
在測繪地理信息行業(yè)外,很多領(lǐng)域的專業(yè)人士也經(jīng)常抱怨測繪地理信息行業(yè)“以安全保密進(jìn)行的理由實(shí)行市場壟斷”?;诖?,我國的地理信息應(yīng)用受到一定影響。
近年來,我國在衛(wèi)星遙感影像領(lǐng)域,確實(shí)逐漸降低了對精度控制太嚴(yán)的要求,在某種條件下甚至不做具體要求,對于一些小比例尺地形圖的位置服務(wù)要求也并沒有以前那么嚴(yán)格,但是對于高精度的地圖,其保密要求依然嚴(yán)格。
當(dāng)然,以現(xiàn)在的技術(shù)水平看,普通電子導(dǎo)航電子地圖的定位精度是5米,其進(jìn)行“偏轉(zhuǎn)”的必要性確實(shí)大大降低,但是,未來自動汽車駕駛的地圖和導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度都將達(dá)到厘米級,這種情況下,加密則是必不可少的。
高精度的位置信息不僅僅是空間位置關(guān)系,還涉及到國家的資源、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、自然和軍事等各個(gè)領(lǐng)域的信息,泄露位置信息,對國家安全可能造成嚴(yán)重危害,因此,空間位置的保密還是非常必要的。
雖然目前通過衛(wèi)星遙感以及衛(wèi)星測繪的方法,無接觸測圖的精度可以達(dá)到5米,但是5米與高精度定位所獲得的5厘米畢竟相差100倍,其意義完全不同。因此,對于高精度的地圖進(jìn)行保密仍然是必要的。
借助“黑盒子”,解決保密與服務(wù)的矛盾
那么,這個(gè)矛盾就來了,如何解開這個(gè)矛盾而實(shí)現(xiàn)李書福的心愿呢?
其實(shí),通過技術(shù)手段,這個(gè)矛盾并不難解決。
如前文所述,要實(shí)現(xiàn)全國性的厘米級高精度定位,必須基于全國各省區(qū)的衛(wèi)星定位差分服務(wù)系統(tǒng),而各個(gè)省區(qū)的衛(wèi)星定位差分服務(wù)系統(tǒng),基本上是由各省區(qū)的測繪地理信息局建設(shè)和管理,而未來國家測繪地理信息局可以實(shí)現(xiàn)基于各省區(qū)高精度衛(wèi)星定位產(chǎn)分服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全國范圍的高精度衛(wèi)星差分定位服務(wù)。
因此,高精度服務(wù)的管理方,也是測繪地理信息和導(dǎo)航電子地圖的保密方,由于有了這個(gè)服務(wù)基礎(chǔ)和管理基礎(chǔ),對于地圖與位置精度的問題,可以采用模塊化保密“黑盒子”的高精度定位模塊解決,即國家測繪地理信息局下屬相關(guān)部門或者授權(quán)擁有一定資質(zhì)的企業(yè)對地圖(包括汽車導(dǎo)航服務(wù)企業(yè)提供的高精度地圖)進(jìn)行加密處理,而同時(shí)集成全國的高精度服務(wù),即最終成果中,地圖加密和位置糾正解密都在該“黑盒子”中進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)的保密。
在對外服務(wù)中,采用統(tǒng)一的服務(wù)接口,實(shí)現(xiàn)同時(shí)為自動駕駛汽車提供高精度地理位置和導(dǎo)航地圖以及各種地理信息服務(wù),解決保密和服務(wù)的矛盾。
保密和服務(wù),在最初從表面上看,往往是矛盾的,但是實(shí)際上,只要轉(zhuǎn)變思路,通過技術(shù)手段,沒有解決不了的問題,如果解決不了,那是暫時(shí)還沒有想到。筆者相信只要通過測繪地理信息界和汽車工業(yè)界以及其他領(lǐng)域技術(shù)人員和管理人員共同努力,該問題肯定可以得到很好解決。
實(shí)現(xiàn)提案中“推進(jìn)自動駕駛地圖保密處理技術(shù)與公開使用的相關(guān)法律規(guī)范。在保障國家信息安全的同時(shí),強(qiáng)化地理信息的公共服務(wù)屬性,推動地理信息資源向社會的有序開放”的目標(biāo),而地理信息服務(wù),正是測繪地理信息工作的目標(biāo)。
正視“遇到問題—解決問題—再遇到問題”的過程
地理信息是我國最重要的信息之一,而地理信息產(chǎn)業(yè)也是我國目前發(fā)展最快且勢頭最強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)之一?,F(xiàn)代地理信息已經(jīng)逐步開始涉及了各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,李書福的該提案正是地理信息涉及各個(gè)領(lǐng)域的表現(xiàn)。但是該提案也說明了,我國地理信息服務(wù)在其他領(lǐng)域時(shí)還存在很多問題。
任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的壯大,都會經(jīng)歷“遇到問題—解決問題—再遇到問題”的循環(huán),遇到問題且需要解決問題,才證明這個(gè)產(chǎn)業(yè)的市場地位和需求。測繪地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會一帆風(fēng)順,需要我國測繪地理信息工作者積極實(shí)干、敢于創(chuàng)新、開拓進(jìn)取、克服困難,從而解決一個(gè)又一個(gè)問題,共同推動我國測繪地理信息事業(yè)發(fā)展。
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