◎ 立實
李德仁:測繪人要勇當(dāng)智慧城市建設(shè)主人翁
◎ 立實
測繪人和智慧城市之間存在著千絲萬縷的關(guān)系。智慧城市是城市信息化的高級階段,是經(jīng)濟和社會信息化的重要標(biāo)志和具體成果,離開測繪地理信息就無法建成智慧城市。智慧城市建設(shè)給測繪地理信息帶來更廣闊的應(yīng)用空間,同時為測繪人搭建了一個更大的舞臺,也提出了新的要求:時空數(shù)據(jù)采集范圍更廣,難度更大,精度要求更高,時間要求更為緊迫。
近日,中國科學(xué)院、中國工程院院士李德仁在接受記者采訪時,表達了對智慧城市建設(shè)的愿景,并從智慧城市概念、發(fā)展歷程及實際意義出發(fā),闡述了當(dāng)前我國智慧城市建設(shè)的具體狀況、主要特點,以及智慧城市時代測繪人的使命和工作方向。
目前,中國已經(jīng)有600多個數(shù)字城市往智慧城市方向發(fā)展。智慧城市無疑給測繪人開拓了一個很大的新空間,提出了新要求。但有些人認(rèn)為,智慧城市主要講傳感器,與測繪關(guān)系不大。其實不然,一旦裝上傳感器,傳感器獲取的位置、時間信息,以及將眾多傳感器連在一起所形成的有用信息,同時也是測繪的時空基準(zhǔn)。智慧城市要求測繪把基準(zhǔn)從二維、三維上升到四維,在處理衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面遙感、地下探測手段所采集的數(shù)據(jù)時,要求測繪人對數(shù)據(jù)加工的過程更智能化、更快速化。
因此,在智慧城市、智慧地球建設(shè)中,測繪人在完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的同時,還要完成包括處理、維護、分析、服務(wù)等一連串工作,否則不能實現(xiàn)智能化。測繪人要把智慧城市、智慧地球建設(shè)作為本職工作和肩負(fù)的責(zé)任,而不是只停留在原有的傳統(tǒng)工作方式上。如果不主動學(xué)習(xí)和適應(yīng)時代的發(fā)展,很可能就要被時代淘汰。測繪人要勇敢地走出來,學(xué)會處理大數(shù)據(jù),勇當(dāng)智慧城市建設(shè)的主人翁!
測繪人要為智慧城市和智慧地球建設(shè)做更高難度的工作,包括對原有工作的創(chuàng)新、后續(xù)的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)。我結(jié)合具體例子來分析一下。
測繪人在傳統(tǒng)測繪領(lǐng)域主要提供地圖服務(wù),現(xiàn)在已經(jīng)從做地圖服務(wù)轉(zhuǎn)型到為各行各業(yè)、社會公眾提供實時的地理空間信息服務(wù)。原來的地圖服務(wù)時效性較弱,比如原先在地圖上表示鄱陽湖,就畫一個湖面,然后標(biāo)出枯水線和豐水線就可以了。但這種模式已經(jīng)不能滿足需求了,現(xiàn)在要求做到實時、動態(tài)地反映鄱陽湖是豐水期還是枯水期。我們利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)、無人機數(shù)據(jù)和最新的衛(wèi)星數(shù)據(jù),就能得到地表的實時信息,從而把測圖的過程變成了實時的監(jiān)控和管理,最終做到實時、自動、高精度地進行精細(xì)變化的檢測和決策分析。
要把傳統(tǒng)測量手段和傳感器測量手段結(jié)合起來。我們把成千上萬的攝像頭的位置標(biāo)識出來,確定位置,獲取視頻數(shù)據(jù)后,就可在靜態(tài)數(shù)據(jù)上做實時動態(tài)變化的監(jiān)測,如城市的環(huán)境監(jiān)測、安全檢測。同樣也可以做人體的健康監(jiān)測。如今,可穿戴設(shè)備可以通過傳感器監(jiān)測體征參數(shù)信息。我在作報告過程中,戴著人體健康傳感器,它就會自動測量我的血壓變化,當(dāng)血壓測量值超出正常范圍,它就會及時提示血壓異常,必須停止做報告。華羅庚院士就是在作報告的過程中發(fā)生腦溢血,還有周開達院士在北京院士大會上也是突發(fā)腦溢血。如果用實時監(jiān)控器進行監(jiān)控,就可以預(yù)防此類不幸事件的發(fā)生。
現(xiàn)在很多行業(yè)的人都在做類似的工作,測繪行業(yè)要緊跟形勢發(fā)展,把小測繪慢慢向大測繪、智慧測繪轉(zhuǎn)移,主動參與學(xué)科交叉,研究和解決其中的難點。
云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大眾參與的計算模式,其計算資源(包括計算能力、存儲能力、交互能力等)是動態(tài)、可伸縮、被虛擬化的,而且以服務(wù)的方式提供。云計算可以支撐信息服務(wù),由互聯(lián)網(wǎng)資源的變遷可以看出,云計算發(fā)展趨勢是社會化、集約化和專業(yè)化。
與測繪人關(guān)系密切的就是遙感云和位置云。遙感云可以將海量遙感數(shù)據(jù)、復(fù)雜的遙感處理與分析方法集成到遠(yuǎn)程云計算平臺中,用戶無需搭建專用環(huán)境,只需要選擇數(shù)據(jù)和算法后,即可獲取最終結(jié)果。位置云可以將手機接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號與其他定位相關(guān)的傳感器信息傳輸?shù)皆朴嬎阒行模ㄟ^實時解算,實現(xiàn)室內(nèi)外高精度的手機連續(xù)位置定位和實時導(dǎo)航。
目前,中國已經(jīng)有600多個數(shù)字城市往智慧城市方向發(fā)展。智慧城市無疑給測繪人開拓了一個很大的新空間,提出了新要求。因此,在智慧城市建設(shè)中,測繪人在完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的同時,還要完成包括處理、維護、分析、服務(wù)等一連串工作,否則不能實現(xiàn)智能化。測繪人要把智慧城市建設(shè)作為本職工作和肩負(fù)的責(zé)任,而不是只停留在原有的傳統(tǒng)工作方式上。如果不主動學(xué)習(xí)和適應(yīng)時代的發(fā)展,很可能就要被時代淘汰。測繪人要勇敢地走出來,學(xué)會處理大數(shù)據(jù),勇當(dāng)智慧城市建設(shè)的主人翁。
從全球多年來積極開展地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)研究來看,用衛(wèi)星導(dǎo)航定位和遙感技術(shù)獲取的大數(shù)據(jù)來回答地理科學(xué)中關(guān)于人與自然的關(guān)系收效甚微。比如,北京城市規(guī)模多大才合理,大城市為何會出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象,都難以科學(xué)地回答。超大城市發(fā)展的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、如何布局等人與自然和諧發(fā)展的問題如何解決,沒有一個地理學(xué)家能通過大數(shù)據(jù)有理論依據(jù)和說服力地挖掘出其中的規(guī)則來。
再比如農(nóng)村城鎮(zhèn)化問題。農(nóng)民的生活必需品都可以自給自足,他們不喜歡住樓房,感覺沒有生活的樂趣。因此,在城市內(nèi)建了大批樓房,讓農(nóng)民去住,他們卻不愿意,就有了“鬼城”“空城”。這個問題說明,農(nóng)村城鎮(zhèn)化問題不能通過對大數(shù)據(jù)的挖掘找到其內(nèi)在的規(guī)律。歐洲的城鎮(zhèn)化不同于中國,他們的城市人在郊區(qū)買地種菜,享受田園生活。國內(nèi)也有城市開始嘗試相同的道路,比如武漢。城鎮(zhèn)化走什么路,不是個別人能決定的,要從歷史到現(xiàn)在去尋找規(guī)律,發(fā)現(xiàn)可行之路。
我們這個行業(yè)不缺少地理信息科學(xué)家,缺少信息地理科學(xué)家。用信息理論和大數(shù)據(jù)理論來回答人與自然的關(guān)系,是地理科學(xué)的本源。
從技術(shù)發(fā)展的角度講智慧城市帶來的機遇與挑戰(zhàn)主要有5點:第一,智慧城市是基于數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)和云計算建立的現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的融合,以實現(xiàn)對人和物的感知、控制和智能服務(wù);第二,智慧城市對經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展、城市智慧管理和大眾智能服務(wù)具有重要作用,能使人與自然更加協(xié)調(diào)發(fā)展;第三,實現(xiàn)智慧城市需要建設(shè)更加完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施,才能保證各種智慧應(yīng)用能夠用得好、用得起;第四,智慧城市的大數(shù)據(jù)問題帶來新的機遇和挑戰(zhàn),需要抓好技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)研究,包括室內(nèi)外三維建模和導(dǎo)航定位,遙感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的智能處理和數(shù)據(jù)挖掘,這樣才能拉動數(shù)字服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,更好地實現(xiàn)智慧城市的各種智慧應(yīng)用;第五,智慧城市建設(shè)是“一把手”工程,需要根據(jù)每個城市的特點,做好頂層設(shè)計和整體規(guī)劃,成立智慧城市運營中心,組織實施。
(本文摘編自《中國測繪報》2017年4月14日第1版)