在當(dāng)今這個不斷變化的世界里,您如何定義GIS?與地理空間相比較您如何定位GIS?您如何看待這些技術(shù)的集成?
GIS在不斷發(fā)展,并且被用來解決世界上諸多復(fù)雜問題。這項技術(shù)本身主要扮演三種角色:1)作為地理空間應(yīng)用的技術(shù)平臺;2)作為地理空間內(nèi)容的信息管理系統(tǒng);3)作為集成各種不同類型地理信息的框架。這個框架支持橫切面分析、科學(xué)研究,并且不斷地影響人們思考、分析和解決問題的方法。
如今,“地理空間”這個術(shù)語幾乎與“地理學(xué)”等同使用。就我個人而言,我更傾向于使用“地理學(xué)”這個詞,因為它是我們所做一切的基礎(chǔ)科學(xué)(例如關(guān)于地球的科學(xué))。
GIS和影像之間存在很大程度上的一體化。在您看來誰將主導(dǎo)未來?生產(chǎn)和處理影像的技術(shù)正在飛速發(fā)展。在未來,影像學(xué)將會取代制圖學(xué)成為地理空間的一個分支嗎?
首先,影像數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了GIS的一項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從歷史上來看,圖像處理技術(shù)與GIS是存在區(qū)別的。在過去的幾年中,隨著將柵格數(shù)據(jù)模型集成到GIS中,我們見證了影像處理工具與傳統(tǒng)GIS技術(shù)的充分融合。例如,在10版本中,ArcGIS在管理、處理、發(fā)布和可視化影像數(shù)據(jù)方面,其速度和功能可與傳統(tǒng)影像處理系統(tǒng)相媲美,。同時,現(xiàn)在的高端影像處理產(chǎn)品(例如ITT-VIS)已經(jīng)被充分集成到GIS中。這種技術(shù)上的融合將會給市場帶來巨大影響。人們不愿意獲取、學(xué)習(xí)和支持兩種技術(shù)。他們希望GIS能夠在一個用戶界面中管理所有類型的地理數(shù)據(jù),并且支持常用的工具和慣用操作。我個人看來,大的發(fā)展趨勢是,不管是作為標(biāo)準(zhǔn)背景底圖還是用于高級分析,影像數(shù)據(jù)都會在數(shù)量、使用頻率和質(zhì)量上有巨大增長。影像也日益被集成到實時GIS應(yīng)用中,以感知、掌握和控制環(huán)境信息。
我認為兩種地理可視化方式(影像和地圖)都占據(jù)了重要的地位,并且我們越來越多地看到它們被集成到各種應(yīng)用中。技術(shù)上來說,大的趨勢是影像發(fā)布——動態(tài)地處理與發(fā)布影像。這項技術(shù)在幾年前才取得突破,并且改變了人們訪問和使用影像的習(xí)慣。影像發(fā)布技術(shù)不僅僅以幾乎實時的方式處理影像,同時也將它變成可獲取的服務(wù),被移動電話、瀏覽器、桌面和高端分析用戶訪問。這對譬如應(yīng)急管理方面的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。
在可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計規(guī)劃中,地理空間分析技術(shù)將扮演哪種角色?
GIS應(yīng)用于可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)有很長一段歷史了。作為一項新的領(lǐng)域,Geodesign(地理設(shè)計)的焦點是將傳統(tǒng)的GIS與交互式設(shè)計工具集成起來。它能夠在交互式地圖(適應(yīng)性模型)上快速勾繪出土地利用的建議,并且能馬上對這些建議的結(jié)果做出評價。這種想法是將GIS學(xué)科與設(shè)計結(jié)果快速評價相結(jié)合起來。
我們已經(jīng)在核心的GIS技術(shù)中創(chuàng)建了這些工具。我們認為這將改進用戶設(shè)計決策的方式,包括土地利用、商業(yè)、公共事業(yè)以及幾乎任何選址規(guī)劃方面的應(yīng)用。他們將集成所有的知識并且考慮到各種環(huán)境因子,從而最終做出更加明智的決定。
在您看來,五年之內(nèi)我們將見到的最具革命性的三大技術(shù)是什么?
第一項是計算平臺。GIS技術(shù)的演進包括了從大型計算機、小型計算機、工作站,再到桌面版、客戶機服務(wù)器技術(shù),最后到通過Web服務(wù)能夠被迅速部署在Internet上,這中間的每一個歷史階段,GIS都是以數(shù)量級方式增長。這個平臺被打上了“更簡單”的標(biāo)簽。最終,我目睹了Web作為分布式、全球化GIS的平臺。我也看見呈數(shù)量級的增長延伸到世界的每一個角落,從非洲的農(nóng)民到紐約的商人。GIS服務(wù)器給企業(yè)級GIS和Web GIS提供了基礎(chǔ)。GIS服務(wù)器是一項不斷革新的技術(shù)。
第二項是移動技術(shù)。移動GIS并不是孤立的,它被集成到GIS服務(wù)器中。移動GIS發(fā)布的地圖和分析服務(wù)可以幫助移動用戶連接到公司,在野外獲取數(shù)據(jù)然后傳送回來。
很有趣的一項技術(shù)趨勢是對自發(fā)地理信息(Volunteered Geographic Information,VGI)這個概念的支持。這是指用戶(通過移動設(shè)備和瀏覽器)自發(fā)貢獻地理數(shù)據(jù)。如今,在一些在線地圖服務(wù)中用戶已經(jīng)可以進行簡單地勾繪和標(biāo)注,此乃這項技術(shù)初露鋒芒的體現(xiàn)。今年,我們將針對這個功能,直接在ArcGIS的geodatabase基礎(chǔ)上發(fā)布一個Web應(yīng)用,通過存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中經(jīng)過良好組織的數(shù)據(jù)模型來完成這些事務(wù)。這種方式非常強大,因為這意味著這種被公眾自發(fā)提供的數(shù)據(jù)能夠與所有其他GIS圖層以及分析融合在一起,從而使我們能建立新的模型。Web 2.0的概念將會支持許多應(yīng)用(例如全民科學(xué)、社區(qū)反饋和眾包等等)。從根本上講,這三項改變得以實現(xiàn)是因為摩爾定律。計算機的速度更快,網(wǎng)絡(luò)帶寬更寬,存儲設(shè)備更加便宜等,這系統(tǒng)地體現(xiàn)了摩爾定律。在我的整個職業(yè)生涯中,我見證了這一點。
在當(dāng)今世界面臨的各種挑戰(zhàn)面前,從事地理空間相關(guān)工作的人們?nèi)绾文軌蚧ハ嗦?lián)系起來?
地理空間專業(yè)工作者留下的足跡是令人激動的,也是非常有貢獻的。他們使得組織(這里指的是從事GIS相關(guān)行業(yè)的組織、單位,也即GIS用戶——譯者注)更加高效,幫助人們完成更多的科學(xué)分析以及做出更好的決策。接下來的一大步將使GIS知識能夠以Web服務(wù)的方式通過開放的互聯(lián)網(wǎng)獲取。如今,GIS已經(jīng)成功了,并且在組織和企業(yè)之間傳遞著巨大的價值。再接下來的一大步,將會把這些個人的貢獻整合成一個巨大的地理信息框架,從而使其能夠被整個社會所使用。
如果我們回到地理空間的基礎(chǔ),我們會說它成功的原因之一就是數(shù)據(jù)分享的概念。這要求每個用戶創(chuàng)建地理知識,之后以公開的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)發(fā)布它們,從而使它們能夠被輕易發(fā)現(xiàn)(例如REST服務(wù))并能夠被一些公開API融合(mashup),就像ESRI現(xiàn)在提供的API一樣。這意味著整個Internet將會為GIS所用。為了實現(xiàn)這個夢想,我們需要合作,共享我們的工作、數(shù)據(jù)集、應(yīng)用和知識。Internet給我們提供了實現(xiàn)這一點的技術(shù)框架。我衷心希望GIS用戶們以及我們所建立的這些概念能夠以這樣的發(fā)式發(fā)揮出其巨大作用,從而使我們的環(huán)境保護、土地利用規(guī)劃、公共衛(wèi)生和政務(wù)公開等方面的應(yīng)用更加科學(xué)高效。
附注:
自發(fā)式地理數(shù)據(jù),Volunteered Geographic Data,是指由普通大眾自愿提供的地理數(shù)據(jù),例如Google Earth允許任何人在地圖上進行標(biāo)注就是這樣一個例子。讀者可以參看Goodchild的一篇文章:Goodchild, M.F. (2007). Citizens as sensors: the world of volunteered geography. Journal of Geography, 69(4):211-221。
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