周成虎院士：“空间信息+”时代已经到来

加拿大著名地理学家Roger Tomlinson博士于1962年首次提出了地理信息系统（GIS）概念，并主持开发了世界上第一个实际使用的地理信息系统---加拿大地理信息系统（CGIS）。GIS从概念的提出到现在不到60年，可是今天似乎每个人、每一天都在使用GIS，感觉如果不用GIS我们就寸步难行。最直接的例子是，现在有几个人能离得开导航地图？

1982年，Esri 发布了它的第一套商业 GIS 软件— ARC/INFO 软件。它可以在计算机上显示诸如点﹑线﹑面等地理特征，并通过数据库管理工具将描述这些地理特征的属性数据结合起来。2005年，Google Map的上线运行，更是开启了互联网地图服务的新时代，IT界进入GIS领域。

这短短不到60年时间，如果算上摄影测绘也还不到100年，让我们感受到空间信息技术真是日新月异。同时我们也会发现，这100年来新的技术革命一直都在发生。今天，我们处于一个重大的科学与技术革新的时代：我们的地球和世界正变得越来越“小”，有线与无线以及各种通信技术之间的相互融合，构成无所不在的信息基础设施，一个“没有空间距离、没有时间差异”的世界正在形成；现代对地观测技术使我们能够实时、动态地观测和监测地球，服务于人类应对全球气候变化等；各种现代化的交通工具使得人们可以实现洲际畅游，甚至是宇宙旅游。

同时，数字地球、智慧地球让所有人都知道了GIS这样一个体系。我们的移动计算，移动定位，还有移动发射，让人类进入从未有过的移动时代。这种移动将会改变我们人的行为，改变我们的生活方式。移动完了以后就会产生一批大的数据，这个“大”表现在两个层面：在大数据层面，个人进入TB级时代，社会进入EB级时代；在大网络层面，互联网、网联网、车联网等构成了一个网联的世界。而且，云计算的出现，让不可能的计算成为可能，同时人工智能应用也进入了新时期。所有这一切都是新的ICT（信息和通信技术）给我们带来的挑战。

GIS是处理和分析空间数据的信息系统。因此，数据及其分析应用是其关键。今天，我们的地理信息极大丰富：综合对地观测、卫星导航定位、地面传感网等技术的有机融合，极大地提升了地理信息采集技术水平和采集能力，新一代的地理信息装备呼之欲出。

当前，数据已经成为整个社会的一种资源，它将和资本、劳动力等一起成为新时代的生产资料。习近平总书记曾指出，“大数据是工业社会的自由资源，谁掌握了数据，谁就掌握了主动权。”所以，国家发布了一系列关于促进中国大数据发展的若干行动计划，主导了国家的大数据重大计划。

如此看来，21世纪，毫无疑问，大数据是国家基础性战略资源。如果有这么多的战略资源，我们能不能把所有GIS的存储管理都放在一起？如果要这么做，是不是要用新的思维方式来改变我们现有的空间分析？十年前我们讲空间分析，今天我们讲大数据统计分析，再过十年我们讲的是人工智能，再之后可能讲的就是数据智能。数据不仅仅是一种符号，也是一种行动，是一种执行计划。在一切都可以数据化的世界，在一切数据都可以业务化的时代，以数据为核心驱动力的GIS，需要大家一起进入新的思维，创立新的技术创新。所以说，数据是我们的灵魂。

数据对于搞GIS的人来讲主要的表现就是地图，没有图就没有GIS。尽管地图学是我们的三大起源，但是我们理解地图还是要有一个过程。地图被认为是改变世界的十大地理思想方法之一。它以科学的符号系统、地图投影和综合方法表达复杂地理世界的空间结构和空间关系，成为人类文明史上的伟大创想。地图学的科学体系远远存在，从4500年前的瓦片地图到今天，地图的基本内涵并没有变化。它是要用新的体系来构建我们的世界，而不是像拍照片，复制一个视频。“地图构建世界，而非复制世界”。我们有什么办法能够在新一代的GIS领域，把这样的思想进一步提升，而不只是从纸张地图变成了数字地图而已？

我们以前一讲GIS，从二维到了三维，我们感觉很开心，而且感到很振奋，说我们GIS做出了三维空间。过两天又看到全景地图了，说不行，我们还得搞些新东西。再过几天又看到有人搞增强现实，于是我们又开始上增强现实地图。

今天我们进入到视觉时代。我们早期是语音时代，没有文字。接着我们进入了文字时代，今天全人类进入了图像时代，视觉冲击将会是未来的主导。我们可以用一幅画把千言万语融在里面。常常有人说，整个社会已进入快餐的时代，所有的人都在讲快餐文化。其实不是这样，是因为这个世界的变化太快了，我们需要有新的体系来支撑，GIS也是如此。我们能不能推出全新的概念？也就是用全视角来理解地图，用全要素来表达地图，用全新的理论体系来支撑地图。我们有没有可能把声光电、人和事物混合在一起？真的能够把一个地图表达出我们人进入生存世界以及内心的空间体系，这就是需要我们用新的观点，来把这些要素关联起来。

毫无疑问，场景是最能关联人的。为什么大家喜欢看电影？因为电影就是以场景的形式把这些要素组合了起来。我们的GIS是不是也会进入到新的场景时代？用我们的地理场景来规划客观的物质世界和我们社会世界体系。如果这么来做，我们的人机物混合的可视化应该是我们GIS下一代的可视表现体系。我们可以展示出来让所有人都理解的一种信息体系，无论是人机交互还是全息投影，还是多屏投影以及全息成像，将会让GIS用新的观点来重新展示地图学的体系或者展示空间数据的体系。未来我们是不是需要更新我们基本的表现方法，增加空间的精准和个性化的服务，让我们地图变的更加“聪慧”一点。

如果如此，我相信GIS发展将使地图将走向新的时代。当然，有了数据和地图，我们还得有软件。说起软件，不得不提Esri公司的ArcGIS。GIS能够走到今天，要是没有这么一个好的专业平台，我们怎么发展起来？Esri的Jack Dangermond先生对我们整个地理的发展也做出了巨大的贡献。ArcGIS在过去的半个多世纪以来，一直主导着行业的发展。而且在不同的时代提出了不同的观点，包括最近提出来的“The Science of Where”以及“Geospatial Intelligence”等。这引起了我们的思考，新一代GIS究竟应该是什么样子的？

其实GIS也就这么三件事，空间数据、信息计算、知识服务。我们看一看过去是怎么做的？传统GIS在数据方面是以相对静态为主的，讲专业体系。我们的计算以组件式功能计算为主体，服务是根据应用需求的软件开发。那我们未来的GIS应该是什么样子的？看看现在我们处理的数据就能知道。我们简单的导航地图，都能够做到实时计算，也就是实时动态准确、精确。

我们知道支撑诸如滴滴出行等应用，后面没有强大的地图是不行的。但是如果我们把整个GIS都推给他，我相信他们也不需要。所以GIS的结构体系应该发生变化。未来没有一个人需要大一统的GIS，而需要GIS无处不在，也就是需要我们GIS重构架构体系。开放式、分析型的智能GIS应该是我们下一代GIS软件架构体系。我们要像苹果APP Store一样，建立GISAPP Store。也就是说，你需要什么就可以给你什么，而不需要你装一个大的GIS平台。如果这样，是不是就能把我们地理信息产业体系以及地理信息科学研究推向各行各业、各个方面？我想有一天，搞文学的人也会来研究GIS。至少今天的社会物理学家是在做GIS。

回归一开始，我们今天所关注的不仅是地表，其实我们室内外一体化在GIS里面已经差不多实现了。我们整天都在讲从室外进入室内，但是我们有多少人真的去理解室内了？今天坐在房间里面，有些人感觉有点凉，有人感觉有点热，我们并没有将我们的室内空间有效管理起来。移动通信，无线定位等技术的快速发展使得人们对所依赖的室内空间的认识和利用达到前所未有的程度，室内GIS日趋重要。

今天GIS不仅要做地表了，我们要进入到地球空间，进入到宇宙空间。我们今天的GIS不仅仅是做地理空间了，所以说我们叫空间信息大会。那谁能支撑这样的空间软件系统？谁还有理论体系支撑？这就需要我们大家一起来拥抱我们的ABC（AI、Big Data、Cloud），来构建我们新的体系。

今天，我们的地理信息采集已经进入空天地海立体时代，我们的地理分析已经进入到空间智能时代，地理信息应用已经进入深度融合与无所不在的时代，地理信息应服务已经进入全息位置地图时代。所以，空间信息+的时代已经到来了。我相信，如果中国能够抓住这个机遇，一定能够实现跨越式的发展。