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新聞詳情

李德仁院士: 測繪人眼中的智慧城市

智慧城市建設(shè)帶給傳統(tǒng)測繪行更廣闊的應(yīng)用空間

，同時(shí)也為測繪人搭建了一個(gè)更大的舞臺

，但智慧城市建設(shè)過程卻給測繪人提出了新的要求：時(shí)空數(shù)據(jù)采集要范圍更廣

、難度更大

、精度要求更高

、時(shí)間要求更為緊迫

。盡管如此

，僅僅是采集工作，并不能真正實(shí)現(xiàn)城市的“智慧”

。

測繪人和智慧城市之間存在著“千絲萬縷”的關(guān)系，李院士從測繪人的角度表達(dá)了其對智慧城市建設(shè)的愿景

，并從智慧城市概念

、發(fā)展歷程及實(shí)際意義出發(fā)，闡述了我國當(dāng)前智慧城市建設(shè)具體狀況

、主要特點(diǎn)

，以及智慧城市時(shí)代測繪人的使命和工作方向。

對話李德仁

智慧城市在數(shù)字城市建立的基礎(chǔ)框架之上

，通過物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界進(jìn)行有效融合

，自動(dòng)、實(shí)時(shí)地感知現(xiàn)實(shí)世界中人和物的各種狀態(tài)和變化

，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展

、城市管理和公眾提供各種智能化的服務(wù)。智慧城市是智慧地球的重要組成部分

。

記者：作為測繪專家

，您怎么看待智慧城市與測繪人的關(guān)系?

李德仁：測繪人一直在做數(shù)字城市、數(shù)字地球

，是數(shù)字城市和數(shù)字地球建設(shè)的生力軍

。

目前，中國已經(jīng)有600多個(gè)數(shù)字城市在往智慧城市方向發(fā)展

。在此基礎(chǔ)之上

，利用物聯(lián)網(wǎng)和傳感器來采集地球上和城市中各種人、汽車的活動(dòng)數(shù)據(jù)

，以及人流

、物流、車流

、工廠流水線上的產(chǎn)品流

、農(nóng)作物變化、土地覆蓋變化

、河流變化

、記憶環(huán)境變化等所有數(shù)據(jù)。

不過這也帶來一個(gè)新的問題

。需要用云計(jì)算來為無線傳感器做數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理

、信息提取、決策支持

、和控制反饋

。其中，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理就對處理速度提出了要求，如人在爬山時(shí)

，告訴你前面什么情況

，是危險(xiǎn)還是安全;近期是不是要下雨等等。

此外

，人類83%的活動(dòng)都在室內(nèi)

。智慧城市建設(shè)需要重視室內(nèi)問題，包括室內(nèi)導(dǎo)航定位和室內(nèi)三維建模

。室內(nèi)導(dǎo)航定位

、室內(nèi)三維建模是智慧城市概念提出來以后對測繪地理信息的一個(gè)拓展，整個(gè)工作量會(huì)更大

，要求會(huì)更精細(xì)

。

之前

，汽車駕駛定位精度只要求做到米級

，現(xiàn)在無人智能駕駛要求做到厘米級。所以

，智慧城市無疑給測繪人開拓了一個(gè)很大的新空間

，提出了新要求。但是有些人認(rèn)為

，智慧地球主要講傳感器

，與測繪關(guān)系不大。

其實(shí)不然

，一旦裝上傳感器

，傳感器對位置、時(shí)間的信息獲取以及將眾多傳感器連在一起所形成的有用信息同時(shí)也是測繪的時(shí)空基準(zhǔn)

。

現(xiàn)在時(shí)空要求加上時(shí)間維度

，所以智慧地球要求測繪把基準(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(shí)

，要求測繪人對數(shù)據(jù)加工的過程更智能化、更快速化

。因?yàn)樵诔霈F(xiàn)實(shí)時(shí)需求時(shí)

，如果不能及時(shí)反饋控制信息，此類數(shù)據(jù)就要被淘汰

。

因此

，在智慧城市、智慧地球建設(shè)中，測繪人完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的同時(shí)

，還要完成包括處理

、維護(hù)、分析

、服務(wù)

、決策響應(yīng)一連串工作，否則不能實(shí)現(xiàn)智能化

。測繪人應(yīng)為智慧地球

、智慧城市的出現(xiàn)而感到高興。

通過高新技術(shù)推動(dòng)智慧城市

、智慧地球發(fā)展也得到了企業(yè)的大力支持

。測繪人要把智慧地球建設(shè)作為本分工作和責(zé)任，而不是只停留在原有傳統(tǒng)工作上

，如果不主動(dòng)學(xué)習(xí)和適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展

，很可能就要被行業(yè)淘汰。

因此測繪人要勇敢地走出來

，新工作對我們提出了更高要求

。從二維到三維再到四維動(dòng)態(tài)空間、從后處理到實(shí)時(shí)處理

，這在給測繪人帶來機(jī)遇的同時(shí)也帶來了挑戰(zhàn)

。智慧地球時(shí)代，測繪人必須學(xué)會(huì)處理大數(shù)據(jù)

。測繪人要當(dāng)智慧城市

、智慧地球的主人翁!

記者：剛才講到測繪人要做智慧城市建設(shè)的主人翁，從專業(yè)技術(shù)角度講

，測繪人應(yīng)該做哪些工作?

李德仁：測繪人要為智慧城市和智慧地球的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行更高難度的工作

，包括對于原有工作的創(chuàng)新以及后續(xù)的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)，可以結(jié)合具體例子來分析

。

1)原來

，測繪人在傳統(tǒng)測繪領(lǐng)域中主要提供地圖服務(wù)，現(xiàn)在已經(jīng)從做地圖服務(wù)轉(zhuǎn)型到為全社會(huì)的每一個(gè)人

、每件事情提供地理空間信息的實(shí)時(shí)服務(wù)

。

原有地圖服務(wù)時(shí)效性較弱。比如說要在地圖上畫一個(gè)鄱陽湖

，可以畫上一個(gè)湖面

，然后畫一個(gè)枯水線和豐水線。但是這已經(jīng)滿足現(xiàn)有需求

，現(xiàn)在要求做到實(shí)時(shí)

、動(dòng)態(tài)地反映鄱陽湖是豐水期還是枯水期

，如果顯示數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀不一致就是無用信息。

利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)

、無人機(jī)數(shù)據(jù)和最新的視頻衛(wèi)星數(shù)據(jù)來得到地表的實(shí)時(shí)信息

，把測圖過程變成實(shí)時(shí)的監(jiān)控和管理的工作還需繼續(xù)開發(fā)。最終做到實(shí)時(shí)

、自動(dòng)

、高精度地進(jìn)行精細(xì)變化的檢測和決策分析。

2)傳統(tǒng)手段要和其他高新手段結(jié)合

，比如把傳統(tǒng)測量手段和傳感器測量手段結(jié)合起來

。

視頻數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)獲得，地圖數(shù)據(jù)作為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的框架

、基礎(chǔ)

。如果我們把成千上萬的攝像頭的位置標(biāo)識出來，確定位置后

，視頻數(shù)據(jù)獲取后就可在靜態(tài)數(shù)據(jù)上做實(shí)時(shí)動(dòng)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

，比如我在作報(bào)告過程中

，戴著人體健康傳感器，它會(huì)自動(dòng)測量我的血壓變化

，當(dāng)血壓測量值超出正常范圍

，它就會(huì)及時(shí)提示血壓異常，必須停止做報(bào)告

。華羅庚院士就是在作報(bào)告的過程中發(fā)生腦溢血

，還有周開達(dá)院士在北京院士大會(huì)上也是腦溢血突發(fā)。如果用實(shí)時(shí)監(jiān)控器進(jìn)行監(jiān)控

，就可以預(yù)防此類不幸事件發(fā)生

。

再有就是應(yīng)急測繪要求快、準(zhǔn)

、靈

，及時(shí)地把應(yīng)急保障目標(biāo)地區(qū)的情況摸清楚。比如修路

、地震時(shí)如何疏通等都需要將測繪數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)一起進(jìn)行實(shí)時(shí)處理

。

現(xiàn)在很多行業(yè)的人都在做類似工作，中國測繪行業(yè)要緊跟形勢發(fā)展

，把小測繪慢慢向大測繪以及到現(xiàn)有智慧測繪轉(zhuǎn)移

，主動(dòng)參與學(xué)科交叉

，研究和解決其中難點(diǎn)。

記者：云計(jì)算與智慧城市建設(shè)有什么關(guān)系?

李德仁：云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的大眾參與的計(jì)算模式

，其計(jì)算資源(包括計(jì)算能力

、存儲(chǔ)能力、交互能力等)是動(dòng)態(tài)

、可伸縮

、被虛擬化的，而且以服務(wù)的方式提供

。云計(jì)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(jì)算發(fā)展趨勢是社會(huì)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(jì)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(jī)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?jì)算中心

，通過實(shí)時(shí)解算

，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外高精度的手機(jī)連續(xù)位置定位和實(shí)時(shí)導(dǎo)航。

記者：如何理解測繪地理信息科學(xué)研究

、智慧城市建設(shè)和人與自然的關(guān)系?

李德仁：從全球多年來積極的地理信息系統(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，還是成效甚微

。比如北京城市規(guī)模多大才合理

、大城市為何會(huì)出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象，都難以用科學(xué)來回答

。

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(gè)地理學(xué)家能通過大數(shù)據(jù)里有理論依據(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)民的必需品

、食品水果和魚蝦都可以自給自足

，他們不喜歡住樓房，感覺沒有生活的樂趣

，又要花費(fèi)更多的開支

。因此在城市內(nèi)建了大批樓房而出現(xiàn)了無人居住的問題，就有了所謂的“鬼城”“空城”

。

這個(gè)問題說明農(nóng)村城鎮(zhèn)化問題不能通過大數(shù)據(jù)挖掘找到其內(nèi)在的規(guī)律

。歐洲的城鎮(zhèn)化不同于中國

，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(gè)別人決定的

，要從歷史上到現(xiàn)在去尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)可行的路

。

我們這個(gè)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

，這是地理科學(xué)的本源

。

記者：請李院士從技術(shù)發(fā)展的角度對智慧城市大數(shù)據(jù)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)做個(gè)總結(jié)和展望?

李德仁：這里主要有五點(diǎn)：

1)智慧城市是基于數(shù)字城市，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算建立的現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界的融合

，以實(shí)現(xiàn)對人和物的感知

，控制和智能服務(wù);

2)智慧城市對經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、城市智慧管理和對大眾的智能服務(wù)具有廣泛的前景

，從而使得人與自然更加協(xié)調(diào)發(fā)展;

3)智慧城市的實(shí)現(xiàn)需要建設(shè)更加完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施

，才能保證各種智慧城市的應(yīng)用能夠用得好，用得起;

4)智慧城市的大數(shù)據(jù)問題帶來新的機(jī)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(dòng)數(shù)字服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

，更好的實(shí)現(xiàn)智慧城市的各種智慧應(yīng)用;

5)智慧城市建設(shè)是一把手工程，需要根據(jù)每個(gè)城市特點(diǎn)

，做好頂層設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃，成立智慧城市運(yùn)營中心

，組織實(shí)施

。

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