信息化武器的本质特征_李德仁：信息化测绘的本质是服务 南京廖华

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李德仁：信息化测绘的本质是服务

————在GIS开放日上的报告

2007.11.15

GIS DAY是1999年由美国国家地理协会、美国地理学家联合会和美国环境系统研究所共同倡导发起的，其宗旨就是让更多的人，特别是下一代年轻人了解 GIS 技术在社会、经济、生活等方面所产生的积极推进作用。2007年的11月15日是世界第九个GIS DAY，武大吉奥在当天，把这一行业盛事，正式引入中国。 由武大吉奥与武汉大学校团委主办，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室、武汉大学遥感信息工程学院共同承办的GIS DAY邀请到了李德仁院士作为特邀嘉宾，为武汉市六所高校（武汉大学、中国地质大学（武汉）、华中农业大学、华中师范大学、武汉理工大学、湖北大学）约500名相关专业在读本科生、研究生作了题为《信息化测绘的本质是服务》的精彩演讲，受到了与会学生的热烈欢迎。特将李德仁院士的精彩演讲报告整理出来与大家共享。

当我们把地图放在电脑上以后，就变成了一个数字地图，就是我们GIS的一个基本的数据库。我们不能满足于这样的一个数据库，而是要通过它去为社会服务，要让它变成一个信息化的测绘。大家都学过信息系统，要知道，能够回答问题的信息系统才有用。所以，中央领导胡锦涛同志最近有一个批示，我用一句话来进行综合，就是信息化测绘是测绘发展的新阶段。大家都知道我们现在做的空间数据库都是4D产品，现在4D产品已经不能满足信息化社会的需要。所以，信息化测绘需要我们增加空间信息服务的内容和服务的方式。那么我们认为我们当前可以做一些什么来推进信息化呢？然后做一些结论。

胡锦涛总书记多次强调，要加强测绘统一监督管理和基础测绘工作，推进数字中国地理空间框架建设，加快信息化测绘体系建设，提高测绘保障服务能力。 温家宝总理指出，要加快构建数字中国地理空间框架，，积极促进国民经济和社会信息化，全面提高测绘保障能力和服务水平。

两位领导人都强调了保障问题，强调了服务问题。所以我今天的主题就是信息化的重点就是服务，要向全社会服务。

大家知道，希望地理信息的获取达到实时化、处理达到自动化、服务能够达到网络化和应用达到社会化，这就是我理解的信息化测绘的基本特征，而这样的信息化测绘已经成为测绘发展的大趋势，所以我们要加快测绘科技进步，构建以多元化创新主体为依托、以创新政策和创新投入为支撑、以需求为导向、官产学研相结合的测绘科技创新体系。

这个大测绘就是geo－informatics，就是地理空间信息系统，大家都喜欢说测绘，如果把它翻译成现在的词就是地球空间信息系统。

二００七年九月十三日，国务院又发了一个文件《国务院关于加强测绘工作的意见》，为进一步加强测绘工作，提高测绘对落实科学发展观和构建社会主义和谐社会的保障服务水平。

所以我把它总结为信息化测绘体系的基本特征，可以用四句话来概括：

测绘生产自动化：靠的是以技术为先导，靠的是3S集成，实时或者准实时的数据处理。我们现在的很多系统例如我们遥感院张祖勋院士的数字摄影测量Grid就是这个方面的一个代表。

测绘成果数字化：以管理为核心，这是一个空间数据基础知识，从而构建我们的数字地球（SDI-SII-数字地球）。

测绘服务网络化：以应用为基础，把系统变成数据库，再上网进行服务，变成网格。

测绘产品社会化：以需求为目标，需要我们做什么就做什么。我们原来是4D产品，现在可以考虑5D，在4D基础上加上一个数字的可量算影像就变成5D产品：4D+DMI（5D）所以我强调：信息化测绘的本质是服务，是其价值的体现。

我把测绘体系分成五个阶段，当我们当学生的时候还是模拟阶段，基于纸质地图为大家服务。后来上个世纪80年代到90年代，开始进入数字化阶段，现在其实还是在这个阶段，但是数据库放在电脑里，放在办公室里，如果不为人所用，不帮助人们解决实际问题，还是一个死的东西，所以我们强调信息化。信息化，我把它分成三个层次的信息化，现在我们推进的信息化，是希望把空间数据作为信息，通过各种手段为人们服务。例如现在的导航地图，它就能帮助你找你要去的地方，找你要去的商店。这是一个基于规则的服务。这样呢，产品才能被理解，才能进行服务。信息化还要不断的发展，如果信息化上升到知识化的阶段，我们这时候希望能处理时间、空间的数据，我们要处理的对象除了数据、信息还有知识。这样的话，我们才能实现在线保障，这样的服务是基于语义的服务。请告诉说我如何去中南商场？这是基于位置的服务。什么基于语义的服务呢？比如说我是二炮的，我打仗的时候，我要知道我的目标在哪？我怎么打？这是一种语义上的要求，这个司令要打一个航空母舰，至于需要哪些空间信息服务，他可能完全不知道。空间信息服务系统理解了这个司令员的语义，自动地实现目标搜索、目标跟踪、武器制导、打击效果评估，并提示司令员是否需要进行二次打击等等。这就是一种基于语义的服务。那么这个时候就带有一点知识化的功能了。我们最后追求的是普适化的服务，那么就要求全球化的网格，是一种基于前导的服务，推拉式的服务。就是主动的把服务送给别人。人家还没有想到的按照需要进行的这样一种服务。

4D产品不能满足信息化社会的需求

下面我讲一下为什么4D产品不能满足信息化社会的需求：

1、社会化属性不足

仅对测绘规范中要求的几大地理要素进行了基础测绘，没有包含详细的环境、资源、社会、经济、人文等信息，因此不能直接满足大多数行业用户和大众用户的需要。例如：公安部门反映仅能从4D产品中提取20%左右的警用地理信息。

2、现势性差

由于成图周期长，4D产品的更新难以跟上国家建设发展的速度。可以告诉大家我们1：50000的数据库是把上个世纪70年代、80年代、90年代到现在的数据装进去了，我们现在查一查，说不定还能查到人民公社。加上中国现在处于大发展的时代，地面景观变化很快，譬如广州每年变化的要素有40％－50％，一直到现在，广州仍然在不断变化。武汉也一样。

3、不同的用户有不同的要求：

不同的用户对空间信息服务有不同的要求，市政、公安、消防人员关心的是每个消防栓、电话亭、公共饮水处和公共厕所等设施；环保人员关心的是垃圾箱、绿化带等；交通人员关心的是路面状况、交通标志和路上的安全设施；投资

人员关心他们新开的店铺选在哪儿比较好；旅游者则希望选出最值得去的地方，现有的4D产品尚不能达到提供这样精细信息的要求。

4、现有4D产品更新手段落后

在原有地形图、航片或卫片的基础上，通过大量的人工调绘来采集所需信息加工成电子地图。

（1）难以获得现势性强的大比例尺地形图：据权威资料显示，我国现有1：1万比例尺地形图大多是70-80年代后期生产的。

（2）航片或卫片存在判读难的问题：受摄影方向和条件的局限，有时不能或难以判读某些地物属性。

（3）易受人为主观影响：人工调绘的主观局限，直接影响了成图的精度。

（4）效率低下难以适应地图更新要求

信息化测绘需要增加服务内容和服务形式

我们要求一个创新型的社会，创新靠什么？第一个靠思想的创新。你的思想受到了束缚，你就不可能创新。我们已经把纸上的地图变成了电脑里的数据库，变成GIS的产品。我们距离老百姓，距离各行各业的需求还有多远？怎么办？这就要创新。那么我们现在想想如果测绘事业满足各行各业的需求，我们还需要增加哪些内容呢？

1、服务内容多样化

我们可以让服务的内容从数字地图产品到数字地图的补充产品、从普通的DMI到Web-GIS,Mobile-GIS和网格GIS、从4D产品到5D产品：将一个可量测的实景影像扩展成5D产品。

2、服务形式多样化

（1）从数字地图到空间信息多级网格

数字地图有空间特性，可以做点线面的查询，如果我们的用户用一个100米×100米的网格就可以增加它的统计特性，统计这个范围内有多少人，有多少树等等。就比我们到地图数据库去查询这些特性要快的多。

（2）三维可视化

通过三维地图形式或者三维影像的方法可大大增加空间信息的可视化水平。例如青藏铁路的可视化影像对，解决了铁路可视化信息管理的问题，在应急、安全监控、资产管理（无人值守）方面具有极大的应用价值。

（3）可视化查询

比如说要查一个饭店，你只需给出这个饭店的名称，系统就会告诉你饭店在哪里，饭店是什么样子，怎样到这个饭店。这个信息增加后，自然会受到用户的欢迎。

（4）可量测

如果我们把街景的影像放到网上，这个影像是怎么拍来的呢？是用一个车载GPS导航支持下的多CCD相机拍摄，把每个像片的外方位元素都求出来了，把前方交会的公式都放到网上去，那么一个网民用户就可在网上测量道路宽度和对象高度。我们不知道谁需要，我们知道有人需要。现在我们把事先拍的街景影像放到网上，它的特点就是用户可以量算想量测的目标，这就是WEB2.0的一个特点，即用户可以参与、可以主动进行操作。我们希望通过这个方法可以把摄影测

量的方法大众化，不仅仅专业人士可以做，网民大家都能做。就像玩电子游戏一样，大家都能做，有什么不好呢？这个就是受到电子游戏的启发。我们希望我们的网民可以做创造性的用户，而不是被动的用户。我们要做创造性的服务，就要把我们的服务模式变化一下。这样一来的话，大家都可以做摄影测量，大家都可以做调绘。这样信息就可以很快的收集起来，成本就可以降低。

（5）可挖掘

厘米级分辨率的实景影像，如实地记录了地面的景观，利用信息的上传功能给了用户挖掘信息的可能性。

所以，把这些东西都结合起来，信息就活了。看原来的东西，老百姓可能看不懂，没有学这个专业知识，不知道这是一个正射影像。而现在的这个影像就不需要训练，就和拍照片是一样的。DMI是符合我们的视觉习惯的，不需要训练就会。

我们总结一下，一个好的信息化的产品要符合哪些要求。

1、大众化

网络技术的发展促进了地理信息的应用和普及，降低了技术门槛, 拉动了整个产业链条爆炸式增长，成为一种大众化的产品形态。

2、开放性

开放式的编程接口可以将海量的地理信息纳入到互联网系统中,用户在遵守接口协议的基础上,可自由参与软件的应用开发，因此，可以断言，未来网络地图将是全球无数网民合力打造的“数字地球”。

3、三维可视化

网络地图将传统的二维地图与航片、卫片以及街景影像地图融合为一体，以最直观的方式搭建了一个地理信息系统，它的一个显著的特点是能够将空间数据、属性（报表）数据与图片数据统一管理起来，并以可视化的方式给人们提供了最好的交互性。这是以网络地图为代表的地理信系统区别于其他系统的重要方面，这一可视化的特点也正好迎合了第二代电子商务的发展特点。

4、可量测和可挖掘

体现用户创造性的需要和利用广大网民创造性地去翻译和挖掘5D数据中的信息和知识。

信息化测绘体系建设的主要驱动力量

对应于城市规划与管理的终极目标而言，信息化测绘体系建设侧重于城市的现代化管理(建设部门)，对应于空间信息与数据的分发服务而言，侧重空间信息（或数据）基础设施建设(测绘部门)，对应于信息资源的集约驱动而言，侧重平台建设和服务机制与策略(信息产业部门)，对应于可持续发展而言，侧重于以其为工具或手段去改变社会的生产方式、人们的生活方式、社会结构、政府职能以至城市结构/实现真正的信息和知识共享(政府及综合部门)

在十一五以后，通过863的支持，我们希望构建这样一个服务平台。 我们要把这样的网格GIS做好，不是那么简单的，还有很多需要解决的问题。

网格GIS需要解决的四大问题：

（1）空间基准不一致引起的问题，武汉有武汉的坐标系，北京有北京的坐标系，都不在一个坐标系里面，数据上网也不能用。所以要把空间基准不一致的问题解决。

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