
在當前社會中,90%的信息都直接或間接與空間位置相關。
GIS(Geographic Information System 地理信息系統)有多重要?小到衣食住行,大到國防航空,GIS無處不在。它能提供物流、信息、商業、旅游等與普通民眾生活密切相關的基礎服務,又可為國土、遙感、環境、地質災害、能源礦產、公安氣象、水利、國防、航天、公共安全、市政、農林、房產、通信等領域提供技術性支持。
如今,GIS核心科技正在以它強大又精準的功能普惠民眾,提高效率,打造核心品牌價值。基于此種核心價值,我國科技工作者怎能對其視若無睹?
在GIS的研究開發和應用領域,中地數碼集團是國內當仁不讓的排頭兵。
中地數碼集團技術核心人物、我國著名GIS專家吳信才教授,以發展民族軟件為己任,走出了一條自主創新的中國GIS發展之路,實現了GIS領域的一次又一次歷史性跨越。
1991年,他成功研制出中國第一套彩色地圖編輯出版系統MapCAD,結束了我國千百年來傳統手工制圖的歷史;1995年,他率先研制出中國具有完全自主知識產權的地理信息系統MapGIS,打破了國外GIS軟件一統天下的局面;2005年,超大型MapGIS問世,結束了中國在超大型GIS軟件長期依賴國外的歷史;2009年,再次成功研發出全球領先的新一代高度共享集成開發平臺MapGIS K9,打破了制約信息產業發展的瓶頸,創造新一代開發模式,迎來軟件生產的大變革;2013年,他牽頭組建GIS領域首個國家級工程中心—國家地理信息系統工程技術研究中心,打通了科技成果向生產力轉化的中間環節,推動了人才、技術和經濟運行的良性循環。
MapCAD,開啟制圖技術革命
地質工作涉及的圖件種類繁多、形態復雜、數量巨大,用傳統的手工方法編繪、制版、印刷,不僅耗費了大量的人力、物力,而且周期長,質量難以提高,影響成果的利用和信息的更新。
上世紀80年代,國外已經開始用小型計算機繪制地質圖。但是當時對于中國絕大多數地勘單位和科學家來說,小型計算機是遙不可及的。
吳信才當時下定決心:以地質填圖軟件創新為突破口,改變千百年來繁雜的手工制圖狀況,研制出具有自主版權的地圖編輯出版軟件(簡稱MapCAD)。
上世紀80年代末期,吳信才緊張攻關地圖編輯出版軟件。沒有助手,幾萬行的程序要一行行地設計編制;所有的周末、節假日他幾乎都是在學校計算機機房里度過,兩個饅頭吃一天,不知白天與黑夜;辦公樓門衛換了幾個,但每個門衛都知道他是樓里的“特殊人物”,他手里有大門鑰匙,來去自如,卻經常是早來晚走甚至不走的那個;有一次,由于連熬三天三夜他暈倒在地,過了很久才被人發現送進醫院……
1992年,吳信才率領他的課題小組成功地研制出了我國第一套實用的“彩色地圖編輯出版系統”,實現了地圖的輸入、編輯、修改、分色、加網、制版和印刷全過程的計算機化,使地學圖件出版由傳統的近20道工序精簡為5道,出版周期由一年縮短到半年,后來縮短為三四個月。
從1994年起,地圖編輯出版軟件開始在國家戰略性任務1∶5萬區域地質調查成果圖件出版中采用。
1995年,他的科研成果“彩色地圖編輯出版系統”獲地礦部科技進步一等獎。隨后,這項成果獲國家科技進步二等獎。
1996年,北京召開第30屆國際地質大會,會上展示的計算機出版的地質圖件中,幾乎都是用MapCAD系統制作出版。
該成果的推廣應用引起我國傳統地圖出版行業的重大變革,使我國地學制圖進入世界先進行列。目前在全國已建立200多個數字制圖中心,全面徹底替代手工制圖工藝,年產值數億元。
MapGIS,國外GIS軟件壟斷“終結者”
隨著地理信息系統和網絡技術的發展,GIS的應用范圍將越來越廣泛,從最初地學意義上的測量和統計,發展到覆蓋工業、農業、交通運輸、國防等眾多領域,幾乎涉及人類生活的各個方面。
上個世紀90年代初,地理信息系統技術已被發達國家廣泛應用。以學者特有的敏銳,吳信才的目光也被這一新興技術所吸引。但是,當時中國用的全部是外國進口軟件。“為什么外國人能研制出這種先進的軟件,而中國人卻不能呢?”
面對國家需求,迎難而上是吳信才的一貫作風。他說:“作為計算機軟件工作者,就像登山隊員一樣,眼光要盯著高山之巔,要敢于超越常規,要勇于攀登軟件的高峰!”他開始帶領課題組研究中國人自己的地理信息系統軟件。
系統的研制過程中歷盡艱難,但也解決了許多重大而關鍵的技術。他提出了“空間相關最久未用”空間數據緩沖區淘汰算法,可有效減少海量空間數據的調度次數,大大提高空間數據的管理效率和處理速度。他們還創造性地提出了海量地圖庫快速檢索技術,不規則圖幅的建庫和數據無縫連接技術,多源數據綜合管理、分析、套合技術,快速矢量數據疊加分析、BUFFER分析技術……
在時間與精力、堅持與智慧的集成之下,1995年,中國自己的MapGIS軟件終于研制成功。
與國外同類軟件相比,它在圖形輸入、海量圖庫管理查詢、網絡分析、高精度數字圖件的出版等方面已達到國際先進水平,在空間信息管理與制圖的結合方面以及性能價格比上大大優于國外同類軟件。該軟件連續十多年在國產地理信息系統軟件測評中獲得第一名,并先后獲得國家“九五”、“十五”、“十一五”攻關項目重大科技成果獎、國家科技進步二等獎。
新一代GIS平臺,建立地信軟件新生態
地理空間信息產業是現代知識經濟的重要組成部分,它以GIS技術為核心,集成航天航空遙感(RS)、全球導航衛星系統(GNSS)等技術,積極推動測繪、制圖等傳統產業向現代數字型經濟產業的發展。目前全世界有關GIS和軟件生產、技術服務、應用工程以及空間數據加工的年總產值已經達到500億美元左右,并以年20%~24%的增長速度高速發展。
在中地數碼和吳信才的技術產品問世之前,我國GIS相關產業年總產值達100多億元,但是重要大型空間信息建設工程幾乎完全依賴國外軟件。
作為國內GIS領域老牌勁旅,由吳信才牽頭成立的中地數碼集團在推動國產GIS技術的自主創新和行業應用方面可圈可點。
2009年,在吳信才的帶領下,中地數碼研究開發出具有我國自主知識產權的、全球領先的高度共享集成開發平臺MapGIS K9。MapGIS K9支持Unix/Linux大型服務器,具有TB級空間數據處理能力,可支持局域和廣域網絡環境下空間數據的分布式計算,能夠支持國家空間基礎設施建設,打破了制約信息產業發展的瓶頸,創造了新一代地理空間信息開發模式,迎來了地理信息軟件生產的大變革。
隨后,2012年,中地數碼推出MapGIS IGSS平臺,以按需服務、動態聚合的理念形成“即需即取”的“服務超市”,提供多層次的應用服務及解決方案,實現數據、功能、服務的全面共享,可以更好地交互、更加透明化地創建面向大眾和企業的應用,使3S“生態圈”的資源全面整合,流程高效優化,突破局限,為上下游相關產業帶來巨大的需求和供給,從而帶動上游產業,繁榮下游產業,加速地理空間信息共享服務時代的到來。
2012年,依托MapGIS IGSS平臺提供的豐富地信服務,中地數碼推出MapGIS Mobile 9,徹底架起從“端”到“云”的橋梁,真正實現讓地信服務價值落地生根。
2013年,以MapGIS IGSS大框架為基礎,以MapGIS TDE為內核,中地數碼推出MapGIS IGSS 3D服務,可提供涵蓋空中、地上、地表、地下的全空間真三維可視化、建模、分析應用服務,為行業和用戶提供全空間、真三維、易集成、高共享的地理信息服務。
2014年,中地數碼又推出MapGIS 10,這是全球首款真正意義上具有“云”特性的GIS軟件平臺,基于創新的開發模式,能夠為用戶提供可以縱生、聚合、重構的豐富的GIS云應用,并具備按量可伸縮性利用資源、按需個性化定制、在線租賃服務等滿足行業應用需要的云服務能力,支撐GIS行業項目的各類應用。
通過上述一系列在技術和應用領域的開疆拓土,中地數碼的新一代GIS軟件實現了由面向地圖處理向面向空間實體及其時空關系處理的轉變、由二維處理向多維處理的轉變、由管理型向分析決策型的轉變,極大降低了軟件開發門檻,推動了GIS開發和應用領域的一場變革,并成為國家推薦的首選平臺,打破了長期以來國外GIS軟件一統天下的局面。
中地數碼在技術研發上拔得頭籌,在推動其應用方面同樣表現卓越。
目前,MapGIS產品已累計擁有約30多萬用戶,裝機量超過200萬套,建立了200多個數字制圖中心,應用覆蓋20多個行業,在國土、通信等行業市場占有率超過80%,用戶量在國產軟件中位居第一,建立起全國性營銷網絡和技術支持網絡,并在載人航天、國防軍事、抗震救災等國家重大工程中得到廣泛應用。目前產品和技術已輸出到德國、挪威、阿根廷、東盟、朝鮮、蒙古、烏茲別克斯坦等國家和地區。
值得一提的是,MapGIS一直致力于為“神舟”系列飛船提供技術支持。從“神舟”系列飛船的搜救系統開發平臺,到著陸返回艙搜救系統,MapGIS為民族航空事業的發展真正起到了“保駕護航”的作用。
新一代GIS軟件是國家空間信息基礎設施建設的重要軟件支撐,是連接地理空間信息資源建設和信息資源開發應用的橋梁,直接關系到國家的信息安全和國防安全,對改造我國傳統產業、促進新型產業經濟的發展具有積極的現實意義和重大的戰略意義。
人才,后續發展的強勁動力
立天下者,方能立己。只有高端人才,才能支撐起民族軟件發展的大廈。
在吳信才看來,現代信息技術研究依靠單打獨斗難成大器,只有依托各個專業領域的人才,齊心協力、密切配合,依靠集體的智慧,才能開啟民族軟件發展的新篇章。
在任中國地質大學(武漢)信息工程學院院長期間,在他的帶領下,學院開設有地理信息系統、測繪工程、遙感科學技術、軟件工程、信息工程等5個本科專業,同時也成為我國地理信息領域博士、碩士人才的重要培養基地。
2013年,他牽頭組建GIS領域首個國家級工程中心—國家地理信息系統工程技術研究中心。目前,中心已與200多所大學合作共建GIS實驗室。中心與工信部聯合組織的全國GIS應用水平考試,被納入全國NCIE考試體系和國家“653”工程,已培訓結業3萬余名工程師。中心已經打通了科技成果向生產力轉化的中間環節,推動了人才、技術和經濟運行的良性循環。
中地數碼是一家以技術見長的GIS企業,也是“不倒翁”型公司,不管市場競爭多么激烈,內外部環境多么復雜,它始終屹立不倒,關鍵之處就是它把技術創新當作核心和靈魂,依托中國地質大學(武漢)和國家地理信息系統工程技術研究中心,使得中地擁有豐富的人才智力資源寶庫,這就為它引領技術創新提供了源源不斷的人力支撐。
中國正在向信息社會邁進,空間信息技術已經列入新一代信息技術,地理信息產業也列為國家戰略性新興產業。在未來,中地數碼也將繼續強化核心技術的研發,集中優勢資源強化GIS平臺建設,保持平臺整體技術國內領先、世界一流水平。同時根據市場需求和技術發展趨勢與時俱進,緊跟物聯網、大數據、云計算和移動互聯的潮流,推出相應的技術和產品,使高端技術服務普通大眾,釋放地信技術的蓬勃生命力和巨大潛在價值。