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“两个万亿产值的地理信息在等着我们。一个是万亿产值的智慧城市中的地理信息，另一个是万亿产值的虚构现实技术中的地理信息。” 刘先林院士在接受《测绘科学》专访时表白了这样一番概想。

以萦绕着“互联网+测绘地理信息”的主题，刘先林院士就“互联网+”时期下GIS在作业领域、沉复采集频率、分辨率与精度、后处置智能化特点、GIS与大数据的融合、加强型GIS对3D GIS提出更高要求等特点以及3个创新要求进行了论述，并提出更深档次的专业利用——公路BIM，以为未来会出现网络空间与GIS实体空间相互融合、IP地址空间化与电子标签网等新趋向。访谈实录如下：

记者：我们为何要发展“互联网+”时期的GIS?

刘先林：在“互联网+”时期以前，测绘地理信息行业能够说是利用各类先进技术进行转型升级的范例，曾受到科技部长甚至总理的表彰。

但是在“互联网+”时期到来之后，由于网商、电商、通讯运行商、上市公司、O2O幼企业等，甚至像华为这样的创新型范例企业都染指了地位服务，使得测绘地理信息行业既充斥挑战又面对；，因而必须加强创新，提升自己，用加强型GIS(GIS+)来迎接挑战。随着智慧城市建设的不休升级以及大数据等概想的深刻人心，社会和用户对“互联网+”时期下GIS的要求越来越高，有很多问题值得深刻钻研。

“互联网+”时期GIS的特点

记者：“互联网+”时期的GIS重要有哪些特点?

刘先林：

1)作业领域更宽泛。作业领域从地表到地下、从地下到水上、从水上再到水劣等等。好比，能够利用点云数据对地铁、水岸等进行建模，满足用户的各类特殊需要。

2)沉复采集频率更高。多多手机APP对空间数据的采集精度很低(10 m甚至更低)，但是功夫频率极度高(秒级甚至更高)。

测绘地理信息行业采集的数据空间精度很高，但是功夫频率很低，从前是1年1次，发展到此刻好多城市是3个月1次，今后功夫频率还会进一步提高，也就是从地理空间信息发展为地理时空信息，但这种数据怎么融入所谓的大数据技术还有很多工作要做。

3)粒度更幼，分辨率更高。例如，各类井盖信息的采集;夜间车速40 km/h，覆盖3车路，采到的路面高清影像;当前人为提取权属单元，未来将会自动提取;室内建模点云距离，能够达到毫米级。

4)精度更高。好比，我们统计了银川的路面高程精度、长治冶陶镇的高台转扫精度，它们的精度都在厘米级。在软地皮带，地铁管路收敛误差变形急剧普查精度也能够达到厘米级。

5)后处置更智能化。“后处置”大体经历了从人为处置到工厂化出产无结构数据，再到智能化出产有结构数据+人为编纂(出格是人文)的发展过程。智能化后处置的主题是自动提取和用智能化交互取代笨交互，已经实现红绿灯、路边箱体、垃圾桶、植物、大幼交通标志、下水篦子、转弯标志等身分的提取，能够进行过街天桥建模、构筑物框架模型、墙角点叠加在俯视点云等后处置。

6)与大数据相融合。先说一下大数据与大数据量的区别，大数据量不愿定意味着大数据。刚刚鼓起的大数据的特点是：无订单、不招标、无预算、无合同、不保密、无主张，全数是实时的网上进行，其空间分辨率很低，但是功夫分辨率极度高，与BB贝博艾弗森官网测绘大数据有很大的区别。再谈大数据与地理信息大数据的相互融合。

两种大数据的相互融合，会大大提高数据的价值，这就要依附虚实空间融合、线上线下的融合，把不保密的大数据，参与至保密的测绘大数据，进行增值服务。若何将保密数据提供大数据平台使用，学者们在致力之中。

7)加强型GIS对3D GIS提出了更高的要求。

加强型GIS可接受多源数据，好比3D矢量、二维地图、立面矢量、正射、点云等多种数据体式，还能够实现各类丰硕订造的周游观察;这些观察能够进行多源数据叠加显示、丰硕的周游路线、自界说的函数渲染等，还能够治理到对象及其属性，能够实现订造的统计分析输出，实现知识、决策产出和溯源职能(允许用户看到对象的原始照片和点云等)。

当然，还能够利用模型产出各类测绘成就，如矢量地图、立面矢量、正射、立面正射等等，实现一测多用。在智慧测绘中，想要出产知识(决策)，就要出产并处置结构化数据，这些知识能够分为：①“一张皮”的三维，只能旁观并获得感性意识;②有分层的三维数据，能够产生统计分析结构，只能输出饼状图、柱状图;③有矢量的对象化数据，能够输出各类统计了局的空间散布专题图;④每个对象挂接一个完整的属性表，共同决策模型就能够产出知识、决策。

具体来说，就是读取对象中的属性项，对对象的属性项进行函数检索，共同分析模型，得到知识、决策，并以订造专题图的大局出现。那么，这些对象的属性项从何而来?自动分类提取时将与几何有关的地位、状态、尺寸、绝对地位、相对地位等属性自动填入，并在对对象进行编纂时，也要关联到属性项;从各专业部门共享来的专业数据，有大量的属性内容;从大数据公司采办大数据，将其中与属性项有关的内容填入。

由于大数据是动态的，因而属性项的内容应该带有功夫维，形成所谓的动态属性概想。例如，我们进行了树径的采集尝试，别离进行了试验区域高于地面1.3、1.0和0.3 m处的树干胸径、米径与地径统计。

“互联网+”时期GIS的技术创新

记者：“互联网+”时期用户对GIS有哪些要求?

刘先林：社会和用户对GIS行业提出了更高的要求，重要是：更真切(全身分、三维)、更精密、更精确、更宽泛(室内、地下、水下)、更急剧、更实时(四维采集能力实现监测)和更便于进行统计分析(要结构化的数据)。

记者：“互联网+”时期GIS的技术创新要求是什么?数据特点是什么?

刘先林：互联网时期的采集设备极度昂贵，正如柔性加工一样，应该具备柔性使用的职能，凭据必要进行适当、实时的变动。“互联网+”时期GIS的技术创新要求提升采集设备的机能、一机多用，要关注室内建模技术。

1)采集设备的机能应该提升。移动传感器从单一传感器变为集成传感器;传感网的感知方式由移动感知变为固定感知;可见光的数据源从有限的几种数据源变为多源的数据源，例如多光谱、激光、SAR等。感知的参数，也从单纯的几何参数变为蕴含感知温度、湿度、PM2.5等物理参数。从温度上说，从二维被动感知演变为三维激光、三维SAR等三维自动感知。最近，出现了多视点、多视角的照片建模技术，也出现出从“移动感知”到从视频、卫星影像感知移动物体等的“感知移动”的趋向。

2)“互联网+”时期的GIS采集设备应该是一机多用。“互联网+”时期的卫星应该是一星多用，能够节俭大量经费。集成化的移动丈量机头，能够方便地放在10多种载体上进行数据采集(例如SSW车载激光建模丈量系统)。昂贵的航空拍照机应该既能够拍斜片，也能够只拍大幅下视片;既能够拍大比例尺，也能够拍幼比例尺。四维远见的SWDC已经实现了这些技术要求。

3)关注在急剧鼓起的室内建模技术。在室内定位问题解决之后，能够直接选取室表的移动丈量建模技术、同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，SLAM)技术、基于单站激光出产的彩色点云建模、基于多视点多方向大沉叠照片像元级匹配出产的点云建模等，这些技术都要求高分辨率、高精度，并且按未来室内建模分类尺度自动提取。数据传输的方式也会由回收方式提升为实时传输。未来数据的传输方式应该是使用飞机、卫星、地面站(所谓机、星、处所式)和专线的综合利用，实现实时传输。

互联网+时期采集的数据应该是多源的、三高的。数据多源，是指蕴含可见光、微波、红表、无线电波(毫米波)、多光谱、激光、等波段或技术。所谓三高，是指高空间分辨率、高功夫分辨率、高谱段分辨率。数据采集还要求尽快补充从互联网上采集数据的技术，在互联网上用搜索方式采集数据。

此刻智能手机的利用已经极度宽泛，人手一台的智能手机，不仅有极大的存储空间，高速的通讯职能和丰硕的利用软件(APP)，还有定位、拍照、定姿，甚至扫描激光等职能。这是一机多用的典型，不仅可用于自愿者的泛在测绘，专业测绘行列也将会使用，这就为实现从多投到多创、从多创到多测的理想提供了契机。

同时，在鼓起的室内定位技术也对互联网+时期的数据采集提出了新的要求。通常GNSS接管机+伪卫星+组合导航是一种采集方式，基于三大电信运营商的基站定位(基站天线坐标，功夫，电文)技术也可以为GIS采集数据。室内协同导航(光、电、影、地磁等)要求：解决规划既能用于室内建模，又能用于移动终端(手机、汽车)进入室内的定位;最有但愿的可能还是手机基站定位。

“互联网+”时期GIS的利用空间宽泛

记者：“互联网+”时期GIS的利用空间有多宽泛?

刘先林：不仅是极度宽泛，还能够说蕴含着丰硕的宝藏；痪浠八，就是有两个万亿产值的地理信息在等着我们。一个是万亿产值的智慧城市中的地理信息，另一个是万亿产值的虚构现实技术中的地理信息。

记者：请诠释一下智慧城市的寓意?

刘先林：智慧城市界说在不休地更新。起初以为智慧城市=数字城市，6年前有了“+物联网”的概想，4年前出现了“+大数据”，2年前出现了“+移动互联”，2年后可能会出现“+无人化、智能化”，再以来还会出现更新的概想。现实上，智慧城市的性质应该是智慧二字；鼓芄挥媒ㄉ柚副昀唇缢抵腔鄢鞘;用真实数据和科学的决策，使城市的发展更节能、更绿色、更环保、更可持续发展、更具生物多样性、更幸福等等。

记者：万亿产值的智慧城市中的地理信息，重要蕴含哪些方面?

刘先林：

1)智慧停车？占浠∈莶唤霾杉滴恍畔，还要采集标号的信息;车位要装置传感器，感知是否有车停;所罕见据上传至云端;指挥有地下室内定位的车停到相应车位。下面列车一个数据结构化以及虚实空间融合的例子：仅有车位线图形→每个车位赋予唯一的辨认码→该辨认码与实地的车位号相对应→线下实体空间安设是否有车的传感器→线上云空间智慧停车分析→线下有室内定位职能的汽车按指挥停入车位→收费。

2)智慧交通。城市路路上的路边线、标线、红绿灯、探头、电杆、树、路灯、电线等地物将会是构建智慧交通分析模型所需的基础数据。例如，我们在北京金融大街上进行过数据采集尝试。

3)智慧公安。在智慧公安方面的利用，重要有对象化的窗户矢量能够使户籍资料空间化、交通标志被树叶遮挡、交通灯与探头的对象化治理等。

4)智慧物流。人类社会将会走向无人机物流时期，这时就需腹地理信息行业提供城市三维模型作为无人机飞行三维管路导航的数据基础。

5)智慧公车出租。城市自主公车(例如自行车、超市购物车等)装置可上网的地位传感器，对这些自主车进行无线治理，蕴含防盗、限杜爪用领域、收取租金、方便停车及智能调度等，这种职能必要在城市GIS基础数据的支持下运行。用这种方式加强地铁在缓解城市交通中的作用。

6)给城市“看病”。城市病害侦调查，好比井盖下沉调查、地面破损分析。自动监测地面破损，了局发现最大高差达25 cm。再好比违建调查，通过对比两次扫描的点云，进行两次扫描的一级模型叠加显示，一级模型相减即为违建部门。

7)丈量并确定城市俏丽指数。用移动扫描车丈量并确定城市俏丽指数。栅栏破损，各类隔离带、挡车柱、挡光板、拐弯标志破损不美观，立不正、线不直，电子交标破损、路面标线老旧、树叶枯黄等问题，均可在用移动扫描车成立的全息三维的基础上自动窥伺出并推算俏丽指数。好比，我们得出了上海浦东新区的俏丽指数、北京立水桥地域的俏丽指数；鼓芄唤械乩硎忻嫫詹橛爰嗖，统计分析项目有井盖、路路、路面、植物、栅栏，隔离带，挡音墙、路边从属实体统计、城市流水及覆没分析。

8)推算城市的各类综合指数。用城市的全息三维作为基础数据推算城市的各类综合指数，例如城市交通拥挤指数散布，城市热效应指数散布，城市透风效应指数，阳光指数，4G/5G信号强度指数，无线电信号传布指数，城市用水、用热、用电指数等。

记者：加强现实使用的数据有哪些特点?

刘先林：加强现实(augmented reality，AR)就是把推算机中的场景三维数据与实地观察到的景观数据(不定是三维)融合(套合)在一个屏幕上，来实现各类各样的利用。因而加强现实所用到的地理信息基础数据肯定是三维的。所以当加强现实遍实时，对三维的地理信息将会有更大的需要？赡芑岢鱿旨忧肯质涤氲乩硇畔⑾嗳诤系睦，好比基于AR的自动驾驶、基于AR的智慧游览、基于AR的野表数据补测(有针对性)、泛在测绘、视频数据与实地模型的叠加分析。

记者：虚构空间与现实空间有什么共同点?

刘先林：两个空间都是面向保留/纪录/分配人类活动留下的痕迹，不面向微观空间(分子、原子、纳米、细菌等)。这两个空间临时不面向宏观空间，例如太阳系、升空，既然是面向/治理一样的对象，所以有必要融合。若是虚构空间(网络空间)不能映射到现实空间，基于虚构空间的知识产出由于没有现实空间地位的支持，将会是不齐全的。若是现实空间(GIS空间)的实体/对象/个别，不能映射到虚构空间，也即没有这些实体的网络地址/IP地址，GIS就坐不上“互联网+”时期的快车。

记者：虚构空间与现实空间的差距是什么?

刘先林：①网络空间对每一个节点(服务器、PC机、Wi-Fi、防火墙)都分配唯一的IP地址，GIS空间根基上尽治理到图层，没有对图层下的实体进行唯一的编码;②网络空间对于移动实体(持有手机的人等)进行了治理，GIS空间只对固定对象进行丈量与治理;③网络空间利用物联网大数据技术实时输出动态的分析了局，GIS空间只是利用空间，只输出各类静态的空间分析成就。

记者：虚构现实技术有哪些更深档次的专业利用?

刘先林：例如，公路构筑信息模型(building information modeling，BIM)，也就是所谓的公路BIM。我们进行了丽江立交桥数据周游和高精度导航数据周游尝试。公路BIM成立之后能够解决公路上的所有问题，蕴含绿化调查、路灯调查、路面情况调查、井盖缺损调查、自动导航数据出产、自动驾驶汽车的三维数据支持、公路竣工验收、公路改扩建设计等。

“互联网+”时期GIS的新趋向

记者：“互联网+”时期的GIS有哪些新趋向?

刘先林：至少有3个新趋向：虚实融合、IP地址空间化与电子标签。

虚实融合就是网络空间与GIS实体空间相互融合。IP地址空间化，就是通过纳秒级的功夫怀抱，来实现网上节点(IP地址)的空间化。电子标签实现几何实体映射到网络空间，拥有定位职能、通讯职能、有唯一网址的电子标签植入GIS空间每个实体的技术(带手机的人)。传感网的下一个阶段，电子标签网可能会对地理信息产业产生沉大影响。测绘标志经历了可见光标志、激光标志、微波角反射器等，此刻迎来了更沉要的一个阶段，即电子标签(RFID)，比及GIS空间的实体都布设了廉价、防盗、有源/无源的电子标签，并且可能映射到网上的实体空间时，测绘行业又将迎来一次沉大刷新。

记者：“互联网+”时期的GIS设备应该由谁来主导?

刘先林：“互联网+”时期的GIS及其设备将是国产主导的。

“互联网+”时期科技发展速度大大加快，再加上国度出于安全思考，以及反腐的发展，人们起头把眼光转向国产设备，例如：北斗系统是最大的国产设备;在奉行的大打算：千千万万无人机联网飞行数据两全只会是国产的;移动丈量车根基是国产品牌在竞争;最近流行的器沉国产设备的千寻网，挑战传统的CORS网;急剧鼓起的室内协同定位，目前国产技术当先的单元有同济大学、北京邮电大学、武汉大学等。