淺析智慧中國建設對測繪地理信息事業發展的機遇與挑戰

劉 利

(國家測繪地理信息局測繪發展研究中心, 北京 100830)

一、引 言

在全球“智慧地球”戰略的影響下，我國“智慧中國”建設正在興起。2009年，溫家寶總理提出要盡快建立“感知中國中心”。2010年，我國正式將物聯網產業列入戰略性新興產業范疇予以支持，并提出要推動物聯網關鍵技術研發和在重點領域的應用示范。2011年，工業與信息化部印發了《物聯網“十二五”發展規劃》。近年來，我國智慧城市建設迅速興起。智慧中國建設必然向測繪地理信息工作提出新任務和新要求，而測繪地理信息事業發展也將迎來新機遇，面臨新挑戰。

二、機 遇

1. 為測繪地理信息生產和應用服務帶來提升與變革

智慧中國建設將促進測繪地理信息資源不斷豐富。一是基礎地理信息要素內容將不斷增加。智慧中國建設幾乎涉及所有地理要素，而目前我國基礎地理信息要素主要以7個基本要素為主，還遠遠不能滿足要求。二是空間數據的屬性信息將得到極大豐富。物聯網將多種傳感器進行連結，可以獲取更加微觀的地物屬性信息，這將極大地豐富地理信息的屬性信息。三是將極大地拓展地理國情監測的范圍。智慧中國的建設是在感知中國的基礎上進行的，感知中國的一個重要方面就是要了解地理國情、省情、市情，以及行業的基本情況，因此地理國情監測任務將不斷增多，同時需要進一步結合物聯網建設，實現監測的自動化和常態化。四是為全國范圍內的地理信息共享平臺建設帶來新的機遇。長期以來，地理信息共享問題一直是阻礙地理信息應用的瓶頸，智慧中國和智慧城市建設，將通過國家自上而下的推進，為解決地理信息共享問題提供重要突破口。當前，智慧城市建設的試點城市已經在地理信息共享方面有了一些令人欣喜的突破。

智慧中國建設將為測繪地理信息應用服務帶來變革。在智慧中國云計算技術的支撐下，基礎地理信息存儲模式、計算模式和應用服務模式將會發生改變，地理信息服務不僅局限于地理數據服務，還包括各種地理信息數據處理服務、分析服務、軟件和硬件服務等，這些服務都是以地理信息云的方式提供的，每個人可以既是服務的提供者，也是服務的消費者。不難看到，在這種服務模式下，服務內容更加豐富、更具個性化、更有針對性，服務方式也更加便捷，因此將極大地拓展地理信息應用。

2. 為測繪地理信息技術集成與創新提供動力

近年來，計算機、互聯網和通信等信息技術的發展極大地推動了地理信息技術的創新與發展，智慧地球作為新一代信息技術革命推動下提出的新戰略，其在中國的具體實施也必將極大地推動地理信息技術更進一步地集成與創新發展。新一代信息技術包括新一代移動通信、下一代互聯網、物聯網、云計算、集成電路、新型顯示、高端軟件、高端服務器等技術，將提供更海量的信息存儲能力、更快速的信息傳輸能力、更高精度的信息獲取能力、更直觀的表達能力、更高效的信息處理能力，以及更便捷的信息服務能力，這些能力的提升無疑將進一步促進地理信息獲取、傳輸、處理和服務等技術的創新發展。智慧中國要求建設全國統一的空、天、地一體化傳感網，其必將促進激光遙感技術、高分辨率遙感技術等傳感技術的創新發展；智慧中國建設還將促進物聯網和云計算等支撐技術與地理信息技術的深度集成與融合，推動地理信息云計算和云服務建設，推動物聯網室內定位技術等的創新發展，推動地理信息技術與辦公自動化、工業控制、虛擬現實、三維仿真、人工智能、數據挖掘等技術的集成應用，并提升地理信息獲取的實時性、處理的自動化性能和空間分析能力。

3. 為地理信息產業發展開拓巨大市場

智慧中國建設將極大地促進地理信息廣泛而深入的應用。連接到物聯網上的每個“物”都具有地址標識，這一特征使得地理信息被廣泛應用于智慧中國建設的各個領域。此外，智慧中國建設更加強調各種信息的智能化應用，而不僅僅是信息化建設，這就需要從海量相關“物”或環境信息中挖掘感知規律、發展趨勢，并通過多種信息的綜合分析，形成智能化的解決方案。因此，智慧中國更多關注的是信息的分析、知識或規律的發現及決策反應，這些無疑會促進地理信息的深入應用。

物聯網產業的快速發展將帶動地理信息產業的快速發展。當前，物聯網產業已經被列為國家戰略性新興產業，并預計在“十二五”末達到4000億人民幣的規模，成為繼計算機、互聯網和移動通信之后的下一個產值可以達到萬億元級別的新經濟增長點。目前，我國物聯網產業鏈條的雛形已基本形成，發展物聯網所需的自動控制、信息傳感、射頻識別等上游技術和產業都已成熟或基本成熟，而下游的應用也已廣泛存在，越來越多的人開始在這個日漸成熟的新興市場中尋找商機[1]。不難預見，與物聯網產業聯系緊密的地理信息產業將在這個市場中分得較大一杯羹。因此，隨著物聯網產業鏈的逐漸完善，與地理信息應用相關的新產品、新市場將不斷產生。

智慧城市和智慧行業建設也將為地理信息產業帶來新市場。據前瞻市場研究公司預測，未來3～5年，我國數字化城市管理平臺的市場容量將超過100億元。而智慧城市建設必將進一步促進這個市場的擴大，其應用還將催生跨領域、融合性的新興產業形態。智慧交通、智慧電力等與地理信息息息相關的智慧行業建設，將為地理信息產業創造無法估量的市場空間。

4. 為數字城市等重點工作的推進形成“倒逼”驅動

智慧城市建設為數字城市建設的推進形成“倒逼”。目前，我國數字城市建設總體在以較快的速度推進，全國已有270多個市(地級市)在開展數字城市建設，且120多個城市已經開始應用，并產生了良好的效益。但應該看到，我國仍有一些城市未啟動數字城市建設，一些城市的數字城市建設工作進展緩慢，還有一些城市的數字城市建設與應用有較大差距。與此同時，我國智慧城市建設迅速興起，在“十二五”規劃和政府報告中提出建設智慧城市的地級以上城市共有41個，其中副省級城市10個，一些城市開始了智慧城市建設試點工作。在這種形勢下，智慧城市無疑對數字城市建設工作形成了“倒逼”驅動。雖然在項目立項上一些城市可能會存在不開展數字城市建設而直接開展“智慧城市”建設的情況，但數字城市建設是智慧城市建設不可逾越的重要內容，相關數字城市建設工作是不可省略的。不可否認的是，隨著智慧城市建設的不斷推進，數字城市的規劃和建設將站到一個新的起點。智慧中國建設還將為地理空間框架建設、“天地圖”網站的建設與完善等重點工作提供重要推動。

三、挑 戰

1. 對地理信息資源建設與共享的挑戰

智慧中國建設對基礎地理信息資源提出了嚴峻挑戰。一是對超大比例尺地理數據提出挑戰。“智慧中國”和物聯網的建設與運行涉及對精細資源的空間位置管理，如智能交通、智能社區、智慧電力中對“物”的管理都可能需要1∶500及更大的大比例尺地圖。但當前，我國1∶1萬及更小比例尺地理信息資源已經比較豐富，但1∶1萬及更大比例尺地理數據還沒有實現陸地國土的全覆蓋，而要實現更大比例尺的地形圖覆蓋及更新，難度可想而知。二是對全國統一的地名地址門牌編碼和數據采集提出挑戰。智慧中國建設首先需要搭建全國統一的空間地址平臺，空間地址是生產生活中最常用的空間位置信息，以此為入口，可將其他物聯網信息進行有效表達。目前，建成全國統一的門牌地址數據庫，并按行政區域進行組織和管理還需要相當長的一段時間。此外，地理信息共享仍是制約地理信息產業發展、影響數字城市建設進程的老大難問題，順暢的地理信息共享機制的形成，全國互聯互通、資源充分共享、實現互操作的地理信息共享平臺的建成都還有很長的路要走；而且隨著物聯網的建設，大比例尺地理信息共享的需求還會增多，地理信息共享的難度還會進一步加大。

2. 對地理信息技術的挑戰

智慧中國強調應用的智能化，其向地理信息技術的發展提出了挑戰。在數據獲取技術方面，物聯網產業的發展向室內外無縫定位和導航技術、更高分辨率的遙感獲取技術、激光雷達技術、高精度的工業測繪技術提出了更高需求，此外，按需更新、動態更新、面向對象的更新將成為重要的更新方式；在數據處理技術方面，感知中國物聯網通過傳感器采集到的數據更加豐富、繁雜，需要進行更海量的地理空間數據存儲，且對航空和衛星影像的自動化解譯和處理，對多源數據的高效集成和組織，對快速、協同、智能化的地理數據處理提出了更高要求；在數據管理技術方面，需要實現從按圖幅的管理方式向按行政區域的數據存儲與管理方式的轉變，實現時空、三維、動態數據，以及大眾上傳的地理數據的有效管理等；在數據分析技術方面，智慧中國建設更加強調從海量相關“物”或環境信息中挖掘感知規律和發展趨勢并實現智能化應用的能力；在服務方面，智慧中國建設更需要全方位、多內容、個性化的地理信息服務。目前，我國地理信息數據采集核心技術主要依賴國外，數據快速實時處理與需求的差距較大，應用不深入，且許多服務停留在地圖可視化和空間查詢的層面，空間分析功能在解決行業問題方面的應用亟待加強，此外，地理信息服務方式還主要以地理信息數據提供、軟件提供和行業應用GIS系統集成等服務為主，測繪地理信息的基礎傳輸網絡也不健全，因此地理信息技術水平亟須全面提升。

3. 對地理信息標準化的挑戰

智慧中國是由若干個系統有機無縫集成的龐大智能系統。要保證各個系統有機無縫的集成，必須要進行整體規劃，遵循統一的標準和規范。缺少了標準，智慧中國建設建成的只會是一個個孤立的智能化系統。因此，智慧中國建設向地理數據標準化、技術標準化，以及與物聯網等其他技術標準化結合、與其他行業的標準化統一等方面都提出了更高的要求。目前，我國測繪地理信息還存在標準滯后的情況，標準化投入經費仍顯不足，標準前期研究相對薄弱，高層次標準化人才缺乏，標準的貫徹實施水平有待提高，而且我國在地理信息基礎框架上的各種標準都還未進行統一，數字中國建設也缺乏整體規劃和頂層設計，各地數字城市建立的模式千差萬別，許多必要的數據標準規范沒有建立起來，沒有形成基本的技術標準和考核體系。因此，智慧中國建設亟需加強地理信息標準化建設。

4. 對地理信息安全的挑戰

智慧中國建設涉及高精度、大比例尺的涉密地理信息，智慧中國大量的物聯網信息都通過地理信息進行組織和集成，這向地理信息的安全性提出了更高級別的要求。如何在智能化應用的同時進行統一的安全保密管理，是智慧中國時代測繪地理信息工作面臨的新課題。同時，目前地理信息的獲取正在全球化，發達國家通過高分辨率遙感、高精度導航衛星系統等手段就可以獲得高精度的地理信息數據；國外高分辨率商業遙感衛星可以獲取我國國土覆蓋范圍內0.41 m分辨率(黑白)的遙感影像數據和1.65 m分辨率(彩色)的圖像；國外衛星導航技術能以優于3 m的定位精度精確確定我國疆域內的目標位置，美國第三代GPS全球定位系統的定位精度將提高到1 m以內；國外遙感可以獲取我國DEM數據，其在現勢性、精度等方面已經達到我國自行生產的1∶5萬DEM和1∶25萬DEM數據水平；利用國外重力衛星獲取的重力場數據精度已經優于我國的數據。在這種形勢下，智慧中國建設給我國地理信息安全提出了嚴峻挑戰。

四、結束語

智慧中國建設是一個相當長期的過程，其將對地理信息技術和產業的發展提供源源不斷的需求和推動力，使測繪地理信息生產和應用服務模式發生新的變革，并加快推動當前的數字城市建設，為地理信息共享開拓新思路。同時，智慧中國建設也給測繪地理信息事業發展帶來新的挑戰。我們在抓住機遇的同時，應不斷豐富智慧中國所需的地理信息資源，加強共享，創新地理信息技術，強化地理信息安全，促進地理信息標準化建設，提升測繪地理信息在智慧中國建設中的保障服務水平，迎接智慧中國建設帶來的挑戰。

參考文獻：

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