2017年6月13日，由泰伯網(wǎng)主辦、主題為“空間大數(shù)據(jù)的崛起”的WGDC2017，在北京國家會議中心盛大開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過六個年頭，如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風向標。

　　14日上午，北斗+大數(shù)據(jù)峰會開幕。峰會上，全國政協(xié)委員、北斗導航系統(tǒng)副總設(shè)計師、中國科學院院士楊元喜以“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)”為題進行了精彩演講。

      以下為演講實錄(未經(jīng)本人核實)：

　　楊元喜：各位同事，我給大家匯報一下北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)很熱，北斗很熱，都熱在一起了，兩個加在一起更熱。大數(shù)據(jù)是巨量的數(shù)據(jù)，巨量的數(shù)據(jù)不是大數(shù)據(jù)的特定概念。所以大數(shù)據(jù)原以雜數(shù)據(jù)、亂數(shù)據(jù)，我們尋找的是有序的數(shù)據(jù)，有規(guī)律的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在概念容易模糊，有北斗大數(shù)據(jù)，也有遙感大數(shù)據(jù)。

　　北斗數(shù)據(jù)都有應(yīng)用，北斗數(shù)據(jù)不亂不雜有規(guī)律，分布清楚，不需要挖掘，這不叫大數(shù)據(jù)。所以，大家一定要理解，北斗大數(shù)據(jù)的概念我不太提倡。盡管我一直在給大家呼吁，叫北斗與大數(shù)據(jù)，不叫北斗大數(shù)據(jù)。

　　大數(shù)據(jù)中蘊含著豐富的規(guī)律性信息、趨勢性信息和引導性信息，大數(shù)據(jù)的工作是挖掘這些信息。數(shù)據(jù)大不是大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)和移動通信時代的產(chǎn)物，互聯(lián)網(wǎng)+和移動通信等等支撐著大數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)又支撐著其他的發(fā)展，有大數(shù)據(jù)的支持智慧城市才有可能有智慧，當然城市首先必須要有智慧。智慧海洋叫的也很響，我當時就在說怎么能讓海洋有智慧呢?我說不對，海洋的智慧一定是源于大量的觀測，沒有觀測不可能有智慧。

　　大數(shù)據(jù)也是國航事業(yè)的重要支撐，未來戰(zhàn)場可以借鑒大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)所謂的4V特征，之所以大就需要存儲，存儲需要計算需要模型、準則和方法。

　　同時，大數(shù)據(jù)從快速生成的巨量數(shù)據(jù)中快速或近實時獲取有用信息和知識。

　　大數(shù)據(jù)又是多源的數(shù)據(jù)。同樣，大數(shù)據(jù)又是有價值的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)本身沒有價值，而大數(shù)據(jù)中挖掘出來的小數(shù)據(jù)價值是非常重要的。從大數(shù)據(jù)中提煉小數(shù)據(jù)是需要做的。

　　我的問題是，從巨量的數(shù)據(jù)如何變成小數(shù)據(jù)呢?當然需要計算需要統(tǒng)計需要分析和知識挖掘。同樣一個巨量數(shù)據(jù)，怎么變成信息和知識呢?必須要進行分布時空的特性。

　　同樣巨量的數(shù)據(jù)，怎么樣做決策呢?需要外部數(shù)據(jù)和內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)合。我自己掌握的數(shù)據(jù)和挖掘的數(shù)據(jù)和公司的能力進行結(jié)合，才能做出正確的決策。

　　因此，數(shù)據(jù)采集、存儲、分享、容量、顯示、分析、研究等等構(gòu)成大數(shù)據(jù)，所以Andrew McAfee提出來一個觀點，你如果沒有度量就不可能管理這么多的大數(shù)據(jù)。如何定義大數(shù)據(jù)的度量呢?大數(shù)據(jù)又需要哪些基本的信息?我的觀點是非常明顯，因為我是做北斗的，我特別想強調(diào)北斗將支撐導航。

　　北斗這塊的PNT定位導航時間是大數(shù)據(jù)的基石，大數(shù)據(jù)當中80%的信息要想挖掘都在時間和空間里面。各位想一想，你掌握數(shù)據(jù)和時間沒有關(guān)聯(lián)與空間也沒有關(guān)聯(lián)，你還認為它有重要的意義，這樣的數(shù)據(jù)找找看，幾乎沒有。如果這樣的數(shù)據(jù)發(fā)生在什么地方，大概什么樣的分布，發(fā)生在什么時間，我們一概不知，是無法挖掘的。因此，我的觀點是所有的數(shù)據(jù)都要基于PNT，要讓大數(shù)據(jù)不能成為亂數(shù)據(jù)，不能成為雜數(shù)據(jù)，所以PNT是必不可少的。

　　企業(yè)決策、商業(yè)決策、行業(yè)發(fā)展決策、國家決策都希望有基于PNT支撐的大數(shù)據(jù)支持。

　　“一帶一路”建設(shè)需要大數(shù)據(jù)，需要水陸，需要公路，需要鐵路，需要航路，同樣需要高速公路，我說的高速公路是以PNT為支撐的信息高速公路。所以必須需要PNT，它有實時導航的能力、空間認知的能力以及決策能力。

　　大數(shù)據(jù)的挖掘一定要根據(jù)“空間維P”、“時間維T”、“動態(tài)性N”尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)線索，提供決策。

　　大數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一的位置標簽，大數(shù)據(jù)分析必然涉及信息的地理分布和空間分布。

　　時間基準：中國的時間和紐約的時間不在一起，如果都在同一個時間點，一個時間尺度不一樣大數(shù)據(jù)也不一樣。

　　在空間基準方面，大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)強調(diào)空間關(guān)聯(lián)，重要信息和知識需要位置信息的支持。統(tǒng)一的空間基準是大范圍尤其是全球信息分析的基礎(chǔ)挖掘是重要支撐。

　　統(tǒng)一的空間基準也是大數(shù)據(jù)的區(qū)域特性，和區(qū)域信息變化分析的前提。所以，統(tǒng)一的空間和時間基準也是數(shù)據(jù)挖掘、規(guī)律、分析的重要基礎(chǔ)。

　　位置服務(wù)是大數(shù)據(jù)服務(wù)的核心要素之一，其實大數(shù)據(jù)也要提供位置服務(wù)。用戶可以利用大數(shù)據(jù)和GPRS，這是大家都在用?，F(xiàn)在興起的泛在測繪，把移動定位和移動影像結(jié)合起來，這里面也需要大數(shù)據(jù)。

　　同樣跨區(qū)域、跨海洋的高速動態(tài)載體，要在統(tǒng)一空間基準的大數(shù)據(jù)支持下，進行流量分析。全球海洋信息挖掘，需要統(tǒng)一參考基準。不同國家邊界活動監(jiān)測，也需要統(tǒng)一基準。

　　統(tǒng)一的時間節(jié)點也非常重要，時間節(jié)點是大數(shù)據(jù)動態(tài)分析的基礎(chǔ)。要想把你的大數(shù)據(jù)挖掘，時間節(jié)點說清楚，是信息準確的機制。時間基準也是歷史規(guī)律、未來趨勢分析的基礎(chǔ)。

　　統(tǒng)一的時間節(jié)點也是大數(shù)據(jù)模型的基準。在大數(shù)據(jù)時空下有幾個應(yīng)用，某一個體的時間、空間變化，時間向空間的變化它的軌跡就有了。同樣的道理，時間、空間，如果把環(huán)境也給你，我就可能把它的軌跡、速度、任務(wù)，甚至它的不足都能找到。在哪里找到的?找到的是它的時間、空間、周圍的環(huán)境。

　　某一個地區(qū)，某時間段的通信流量交通流量能研究該地區(qū)的功能、性能，這需要時間和空間，而且是統(tǒng)一的時間和空間。

　　舉例而言，只要有了手機，你在哪個地方，你和什么人交流，你的空間節(jié)點在哪里，這樣通過時空關(guān)聯(lián)，用戶隱私保護相對困難了，工作性質(zhì)就更透明了。

　　空間數(shù)據(jù)的可視化，場景重建等一般需要空間和時間信息。軌跡信息的跟蹤需要空間位置與時間，如X37B的跟蹤精度10米，則時間精度需要納秒。環(huán)境信息的跟蹤與反演需要空間和時間。

　　所以，實時數(shù)據(jù)流、實時數(shù)據(jù)處理、實時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)顯示需要空間和時間。同樣，北斗系統(tǒng)是我國PNT服務(wù)的核心要素，北斗衛(wèi)星導航將支持我們國家的大數(shù)據(jù)發(fā)展。

　　2000年建成，3顆GEO衛(wèi)星，定位、授時和短報文通信;服務(wù)區(qū)域東經(jīng)70-140度，北緯5-55度，定位精度優(yōu)于20米。2012年12月底開始運行，5顆GEO衛(wèi)星，5顆傾斜軌道衛(wèi)星，4顆軌道衛(wèi)星，精度10米。服務(wù)范圍東經(jīng)55-180度，南緯55到北緯55度，這是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

　　此后，我們運行了北斗二號天基增強系統(tǒng)SBAS-2，由BDS監(jiān)測站觀測BDS信號計算差分改正現(xiàn)在數(shù)，通過GEO衛(wèi)星播發(fā)差分改正數(shù)，差分改正數(shù)為等效中鐘差，號稱米級定位，米級是有可能的，要想提高到米級以下目前非常困難，包括現(xiàn)在的地基米級或者分米級同樣也在邊緣地方，只要衛(wèi)星監(jiān)測不到的地方都做不到，米級都做不到。這是什么概念?這是中國境內(nèi)北斗增強系統(tǒng)所能監(jiān)測的地方，做數(shù)據(jù)挖掘，可以提供米級服務(wù)的。

　　2016年發(fā)射2顆在軌備份衛(wèi)星，加上原有的13顆衛(wèi)星，進一步提升了BDS的可用性和定位精度，定位精度由10米提高到8米。

　　2017年6月7日“北斗地基增強系統(tǒng)”通過驗收，可為監(jiān)測范圍內(nèi)用戶帶來米級、分米定位服務(wù)，可應(yīng)用于車道級導航、精準農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

　　現(xiàn)在的北斗衛(wèi)星導航實驗系統(tǒng)，我們發(fā)明了實驗衛(wèi)星，增加了衛(wèi)星的星間鏈路，增加了自主導航，試驗了S頻率導航，搭載了新的星載氫原子鐘。

　　星地、星間、站間時間同步處理精度優(yōu)于0.5ms，衛(wèi)星鐘差2小時預報精度優(yōu)于0.5ns，優(yōu)于北斗二號結(jié)果。

　　而且增強了星間觀測數(shù)據(jù)后，縮短了鐘差觀測時長。而且傾斜軌道和原軌道的飛行精度明顯提升，比只有星地觀測要提升50%左右，衛(wèi)星軌道也明顯的提升，只有星地1.5米，如果加上星間，星地1米的軌道精度。機動4個小時后軌精度為8.34m，特別是軌道預報精度提升70%，整個的定位精度提高50%，這是北斗實驗。

　　2016年9月正式啟動北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設(shè)。2017年發(fā)射了6-8顆北斗三號MEO衛(wèi)星，2018年發(fā)射10顆左右BD-3 MEO和1顆同步軌道衛(wèi)星。

　　2019年-2020年，發(fā)射6顆BD-3，MEO衛(wèi)星、3顆BD-3/GSO衛(wèi)星和2顆BD-3GEO衛(wèi)星。

　　計劃2017年8月底，發(fā)布BIC、B2a信號ICD文件測試版，2018年初發(fā)布這兩個信號的ICD正式版文件。

　　2020年建成全球系統(tǒng)30顆星的全球服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)全球定位、導航和授時服務(wù)，進一步實現(xiàn)全球短報文通信，基本實現(xiàn)自主導航。

　　北斗3將按照國際標準提供星基增強服務(wù)SBAS及搜索救援服務(wù)，我們提高的位置大概在10米級能實現(xiàn)?？臻g信號精度可望達到優(yōu)于0.5m。北斗3將增設(shè)星間鏈路，便于北斗衛(wèi)星境外弧段的精度保持。

　　星間鏈路便于無地面支持情況下的衛(wèi)星軌道的互相測定與維持，便于時間基準的維持，便于實現(xiàn)自主導航。

　　北斗3運控系統(tǒng)主要變化，將增設(shè)星間鏈路測控，提高MEO/IGSO衛(wèi)星監(jiān)測范圍，提升系統(tǒng)服務(wù)精度和可用度。我們把光纖傳輸和整個的北斗系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起，保證系統(tǒng)設(shè)備時延的穩(wěn)定性。同樣，支持多系統(tǒng)、多頻度、多信號、多模式的運作。

　　在系統(tǒng)進展方面，新增自主導航業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)和仿真測試與評估子系統(tǒng)，提高計算精度，這是我一直倡導。經(jīng)過我們的建設(shè)，目前北斗時通過導航時間尺度是沒有閏秒的。秒長是采用國際原子時秒長，最長的北斗時單位為周。

　　同樣,我們承諾北斗比GPS、GLONASS、伽利略時時長最低，也承諾中國的北斗時和國際的UTC同步精度在100納秒以內(nèi)，100納秒對大數(shù)據(jù)挖掘是沒有問題的。

　　北斗BOT的維持是由合成鐘確定的，BOT由主控站的時間和頻率系統(tǒng)組成的。內(nèi)部測量主要是由鐘組得到原始時間和頻率信號，循環(huán)測量鐘差。由外部比對分系統(tǒng)給出北斗時相對UTC的偏差。

　　數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)通過一定的算法計算出相對統(tǒng)一的時間尺度，作為整個導航系統(tǒng)的時間標準。同樣，為了和UTC保持一致，北斗時間用頻率駕馭，駕馭的幅度是5×10e-15。

　　服務(wù)精度大概頻率準確度是大于2×10E-14方?？臻g定位精度，大概是水平優(yōu)于6米，高平優(yōu)于10米。如果利用北斗定位是這樣，H：6m，U：10m。偽距差分定位，H：1.5m，U：2.0m。

　　未來，我希望構(gòu)建無處不在的PNT，所謂無處不在的PNT，希望從深空到海底無處不在的PNT服務(wù)，要構(gòu)建這樣的體系。未來的發(fā)展要將構(gòu)建全球統(tǒng)一的、高精度、高密度坐標框架，包括海島礁和海底框架點，便于大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用。

　　在時間基準方面，希望構(gòu)建一個統(tǒng)一的時間基準。并且構(gòu)建中國統(tǒng)一的時間，目前我倡導的把中國的幾個授時中心連起來，構(gòu)建統(tǒng)一的中國時間，我希望只有一個中國時間。這個中國時間和國際標準還要一致，這樣為大數(shù)據(jù)挖掘提供全球統(tǒng)一的時間尺度，和提供統(tǒng)一的基準。

　　大數(shù)據(jù)時代呼喚高精度全球統(tǒng)一的時空基準。我國不同時期建立了不同的空間基準，基本滿足當時國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的急需。大數(shù)據(jù)時代需要全球統(tǒng)一的坐標框架，大數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一的時間尺度。我希望未來全球全是統(tǒng)一的。

　　未來的大數(shù)據(jù)在時空基準基礎(chǔ)上，在大數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施、大數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施，所以全球的PNT，我們把它叫“北斗+”一定是基于大數(shù)據(jù)的支撐。“北斗+”提供空間基準和時間信息將成為全球大數(shù)據(jù)的重要信息源。全球大數(shù)據(jù)的挖掘為虛擬空間和時間也提供了重要的支撐。

　　因此，下一步目標我們要構(gòu)建綜合的國家PNT，感謝各位!