隨著Google Earth、微軟Virtual Earth、下一代互聯網、Web2.0、網格計算和云計算技術的出現,一個新的地理信息時代悄然來臨。武漢大學李德仁院士最近發(fā)表了一篇名為《論新地理信息時代》的文章,他提出了新地理信息時代即將到來的預言,分析了新地理信息時代的典型特征以及其帶來的地理數據組織無序、質量更新、共享隱私等問題對地球信息科學和地理信息產業(yè)的影響,并探討了積極應對的策略,引起了廣泛關注。
在9月9日下午召開的第六屆國際數字地球開幕式上,我們有幸專訪到了立得空間首席科學家李德仁院士。李德仁院士是國內外知名的攝影測量與遙感學家,中國測繪學界泰斗,中國工程院、中國科學院、歐亞科學院院士。目前致力于3S系統(tǒng)為代表的空間信息科學以及多媒體通信技術的研究。
以下是此次專訪的摘錄。
《3S新聞周刊》:您以前提到過您一直想推動“大測繪”,就是“跳出測繪圈子做測繪”,將信息孤島連接起來,將測繪的大地、航測、制圖聯合起來,再同其他行業(yè)聯合在一起。那么“大測繪”是在一種什么情況下提出的?目前的發(fā)展狀況是怎樣的?
李德仁:測繪是個古老的行業(yè),從當初尼羅河泛濫,田被水一沖就變了,土地就需要丈量,泛濫一次就要重新丈量一次,這就是測量。土地測量還跟拿破侖有關,拿破侖當皇帝后提出來,應當讓全國的土地有統(tǒng)一的坐標系,這就是最早的地籍測量的過程。
之后,航空、飛機發(fā)明后,測繪就開始發(fā)展了。50年代開始從衛(wèi)星上拍照,70年代開始發(fā)射導航定位衛(wèi)星,借助信號來測定你所在的位置。這樣就有了全球定位系統(tǒng)。原來的測繪是以生產地圖為目標,把所有的信息放在一張紙上。現在的測繪手段也變了,地面的大地測量變成GPS全球定位,地面的人工測圖變成航空、衛(wèi)星測圖,畫在紙上的地圖制圖現在畫在電腦上了,就成了地理信息系統(tǒng)。有了GIS、RS、GPS這三個S就成為了3S,3S代表了測繪方法的進步。就像你們3sNews就是專注于做3S領域的媒體。GPS、RS、GIS都不是傳統(tǒng)的測繪,但是都與測繪相關。這樣就為測繪的發(fā)展提出了新的需求和新的可能。
地圖是個幾何學,現在變成了計算機里的信息系統(tǒng),它就是信息科學,從幾何科學變成信息科學,測繪應該跳出原來的圈子,所以現在就叫做地理信息科學、地理信息產業(yè),再在信息科學之后就是服務科學。如果在這樣一個發(fā)展情況下,我們做測繪的人還在做地圖就落后了。現在人們要求多了,人們要的是我要去哪兒,我在哪投資可以賺錢,我要去哪兒旅游好,地圖顯然已經不能滿足了。既然社會有了需求,我們的測繪學科就要發(fā)展。我們現在掌握的GIS、RS、GPS技術能做什么呢?社會需要什么呢?“大測繪”就是在這樣一種概念下提出來的,是以服務于各行各業(yè)為目標。
目前,中國的“大測繪”發(fā)展得很好,第一是產值從五六億發(fā)展到了現在五六百億,第二是從事測繪的人從以前的幾萬人發(fā)展到了現在幾十萬人,第三是原來只有2~3個大學有測繪專業(yè),現在有180多個學校有測繪、遙感、地理信息專業(yè),而且相關人才分布在各行各業(yè)。
這樣一來,概念的發(fā)展就跳出了原來的框框,應該說發(fā)展是好的。也有的國家沒有跳出框框,比如俄羅斯。俄羅斯50年代測繪發(fā)展是相當好的。但是現在莫斯科測繪學院變小了,因為它沒有抓住新技術和新概念。歐洲很多測繪研究所、測繪系都撤消了,因為它沒有根據社會需求拓展概念,反而遙感學院擴大了。中國是一個發(fā)展中國家,很需要空間信息來支持我們今后的發(fā)展建設。
“跳出測繪來看測繪”是指必須隨著地球空間信息發(fā)展的需求來發(fā)展測繪,并不意味著放棄原有測繪技術的延續(xù)。原來半自動的,現在要追求全自動;原來靠人工的,現在要追求自動化,這就是說“跳出測繪去做測繪”,測繪本身會有更大的發(fā)展。因為如果做地圖,可以慢慢做,但是做抗震救災,就不能慢慢做,就必須改進技術,要更快更好的滿足用戶的需求。因此“跳出測繪圈子做測繪”的原因是技術進步和社會需求的結果,對原來的測繪學科也有帶動。我們中國的學者學習了西方,但不拘泥于概念,而是實事求是,科學發(fā)展觀就是要看到區(qū)別嘛。
《3S新聞周刊》:最近您又提出“新地理信息時代”的概念,您覺得“大測繪”和“新地理信息時代”這兩者之間是一個什么樣的過渡?您提到新地理信息時代用戶,自己將成為空間數據和空間信息的提供者,并且用戶的交互性也由傳統(tǒng)的被動式服務轉變?yōu)轶w驗性、溝通性、差異性和創(chuàng)造性的參與,那么如何實現用戶與企業(yè)或者制圖者之間的溝通呢?
李德仁:“新地理信息時代”這個概念最早是由一位加拿大的法國教授提出來的,叫做“Geoinfomatics”,我把它翻譯成了“地球空間信息學”,它是圍繞地球空間,來獲取其位置、幾何、變化、屬性、物理等各種信息的總的集成。
現在我們的測繪是發(fā)展到了地球空間信息階段,但是再往前看,又發(fā)生了新的變化。Google推出Google Earth,微軟推出Virtual Earth,就說明現在可以通過Internet、3G無線網絡來傳遞地球空間信息,甚至火星、月球、海底。那么就給IT行業(yè)就提出了一個需求,當網絡很快的時候,網絡還能干什么?如果把地球空間信息和通訊行業(yè)相比,中國6億部手機才是產業(yè),而地球空間信息還不夠普及,如果不從十幾億老百姓的需要去發(fā)展產業(yè),這個事業(yè)還是做不大。所以新地理信息時代這個概念,就是指地球空間信息要大眾化、普及化。
第一個發(fā)展的就是要充分利用3G,當3G網到了一秒鐘傳10G~100G的時候,上傳圖形圖像就有了可能性。第二個發(fā)展起來的是網絡工具的發(fā)展,不同的系統(tǒng)、數據可以通過國際認可標準實現互操作,WEB2.0可以下載和上傳,上傳功能的開辟就把用戶和制作提供數據的人連通在一起了。比如人們在路上發(fā)現一堆垃圾,就可以拍下來上傳給相關部門處理,人人都可以做數據采集。但是現在地圖還支持不了,如果可以發(fā)動群眾來做,這個系統(tǒng)才是好系統(tǒng)。當初提出把地圖變成信息放入計算機,是專業(yè)人員做給政府用,現在要變成用戶做給用戶用。這就是《新地理信息時代》這篇文章中提到的工具進步了、通信發(fā)達了、容量變大了、操作技巧提高了,GPS手機將來會做到0.1米的精度,公民也可以代替測量員。這個概念我跟美國的Michael Frank Goodchild等教授都討論過,我們一致認為這會帶來新的機遇。
《3S新聞周刊》:那就是說理論上已經成熟了,技術上還需要進步,那么“新地理信息時代”的主要技術難點是什么?
李德仁:難點比較多,比如傳感器網是個難點。技術上比如中國的3G時代是不是處處都一樣快這也是個問題。舊地理信息的數據庫我把它稱作“死數據”,過去的數據,而現在Smart Sensor WAP智能傳感器網)技術開始成熟了,衛(wèi)星是一個傳感器,通過OGC(Open Geospatial Consortium,開放地理信息聯盟)的一個標準軟件把衛(wèi)星數據送入地理信息系統(tǒng)。這個技術難度比較大,全世界到2020年可能會普及,當然現在在很多國家、部門已經在研究。
例如照相機、手機等等都是傳感器,用它們拍下的照片,“位置+照片+時間”這個數據信號就可以進行采集和處理。天上的幾百顆衛(wèi)星原來與地理信息是不連的,現在要把它們之間連起來,就可以在很短的時間之內調到最新的數據。互聯網的下一代、3G的發(fā)展為我們提供了更寬的、可以裝很多數據的平臺。這就是通訊的進步。而網絡軟件的進步讓我們實現互聯互操作。用戶可以有選擇性,再把航空的、地上的和普通老百姓的手機、PDA都理解成傳感器,未來就會有很大的發(fā)展,產值也就出來了。
3S新聞周刊》:新地理信息時代是否已經到來?您預測一下真正意義的“新地理信息時代”什么時候會到來?
李德仁:新地理地理信息時代是不是已經來了,它是一個要出現的新技術,我認為它是不可阻擋的。我們的這個思維與全世界的科學家的思維都是同步的,這個很重要。以前我們的思維跟別人落后20年,現在我們改革開放30多年了,我們有條件了,我們可以跟國際上所有的科學家、企業(yè)家同步思維、同步發(fā)展,這對我們是有好處的。所以自主創(chuàng)新要從概念上不斷創(chuàng)新,新地理信息是個新概念,如果幾億人都成為地理信息的使用者和數據提供者,我們會怎樣利用和發(fā)展它,我們有哪些問題需要思考?比如是不是需要過濾器?怎么把一個傳感器連到網絡?這就給了我們新的機遇,同時也給了新的問題。至于什么時候會到來,這個問題就像我們50年前講數字地球一樣,那個時候我們是看不到的,今天我們也實現了。我們50年以后再說這個問題吧。
《3S新聞周刊》:目前有哪些國家在可視化空間信息服務上做得比較好?國家測繪局去年年底提出“國產Google Earth”,關于它的一些爭論,您如何看待?
李德仁:可視化空間信息服務,韓國、日本在這方面做得比較好,他們在發(fā)展真三維建模,而我們是發(fā)展街景。
實際上政務網現在發(fā)展到了縣市級,是為了解決民生問題、災害問題。國家提出的這種公共信息服務平臺分為兩種,一種在政府網上的是政府投資運營的,另一種在公眾網上的就是公司運營。政府用于政務、辦公的公共信息服務網是免費的,服務于廣大人民,而商業(yè)網上的公共信息服務就按照商業(yè)模式運營,當然政府也會給予一些扶持。比如政府當初扶持四維圖新,是為了要有中國自主的導航數據,這樣一來有利于市場化的發(fā)展。
問:您怎么看Google進入地理空間信息市場帶來的競爭?
李德仁:Google是做Search起家的,現在全世界有3億人在用Google Search,用Search的同時,Google能知道用戶Search什么東西的時候呈現什么廣告。Google Earth是全球地圖搜索、空間位置搜索,它也是Search,是空間信息的Search。Google就是抓住了這么一個機遇,數字地球的機遇。Search的概念在原來網絡慢的時候不體現,在現在網快了、軟件功能提高了以后,再加上把空間查詢融進去,就提高了查詢的方便性,就體現出來了。
其實這個里面是很有意思的,比如我們來看看微軟和Google。微軟2007年年產值是500~600億美元,Google是350億。比爾蓋茨最近就在意大利說他犯了一個最不能原諒的錯誤,就是“Forget
那么現在Google想做什么呢?Google現在想把筆記本改造,不叫Notebook,叫網上瀏覽器,就是Netbook。Netbook賣300美元一臺,Notebook賣1000美元一臺。Google說買一臺Netbook免費送操作系統(tǒng),就不用再花99美元去買微軟的操作系統(tǒng),300美元的東西在西方完全是一個可以普及化的東西。Google想推出Netbook免費送操作系統(tǒng)來跟Notebook競爭,這就是Google的力量。從我分析來看,目前這個力量要對抗微軟的勢頭還是很困難的,這就相當于當年IBM要對付微軟一樣。所以前兩年微軟要買雅虎,雅虎是世界上最早推出郵箱的企業(yè),他認為如果買了雅虎就有了一大批用戶群,增多用戶群是IT產業(yè)發(fā)展的一個發(fā)展之路。搜索現在做得最好的是Google,操作系統(tǒng)做得最好的是微軟,所以Google跟蘋果合作就要推他的免費操作系統(tǒng),這個形勢我們可以往下看。競爭是正常的,競爭有利于科學發(fā)展的。我比較賞識Google的思路,以服務為目標,要收費也要收得用戶愿意付費。
在這一點上,我們也希望有一天我們的地理信息產業(yè)能像我們的彩電等家用電器一樣可以與國際競爭。
《3S新聞周刊》:您剛剛也提到Google Earth,也提到人人都是傳感器,Google Earth之前也開放了一個上傳的功能,讓人人都可以在Google Earth上標記一些點,這個事情引起了大家的對保密性的討論。 Google街景也在世界許多地方因侵犯隱私遭到了反對,甚至起訴,我們推出三維實景影像是否也存在同樣的問題?
李德仁:是的,給了更多的自由度就存在這個問題。它與其他所有開放性的文化藝術是一樣的,都會存在隱私問題,只是我們這個行業(yè)可能實行起來難度更大。立得也會,但是可能會要容易一些,比如我們可以周末人少或放假的時候去拍等等。我們得服從國家的利益,比如有一些軍事基地等等是不能公開的;其次我們得尊重百姓的權利。這個事情是可以控制的,從正面講,首先,每個人上傳都需要有一個規(guī)章、法律來規(guī)范;第二是要有一定的技術手段來處理,現在所有上傳的東西都有自動檢查站,包括人臉識別和車牌號碼識別等等,這個Google也有,武漢立得也有;第三是通過監(jiān)督部門來監(jiān)管。
《3S新聞周刊》:3G上網將在不久的將來全面滲透我們的生活,您怎樣看待3G環(huán)境下實景三維影像的這種創(chuàng)新性應用呢?
答:實景三維影像的發(fā)展有一方面是取決于大家能不能都用手機上網的?,F在的確是有一個時間差,就是3G還沒有真普及,沒有到每一個人的手機上,但是這一天肯定會到來。立得在這個階段就是要把街景影像做好。
中國有2800多個縣級城市,國家測繪局也正計劃在全國選360個城市做信息聯網。這是為政府辦公、經濟發(fā)展、災害防治、交通管理等方面的公益性行為服務的。我們想在公益性的同時,也可以做一些娛樂性的、全民性的輔助產品。如果這種模式能夠被人們接受和認可了,3G時代也發(fā)展到位了,我們也就有可能性了。我們現在一般都是買現有的城市電子地圖加街景影像這樣的服務。
現在我們整個中國都在按照自主創(chuàng)新的精神,希望能為中國的持續(xù)發(fā)展找到一條更好的路,傳統(tǒng)發(fā)展是不可能持續(xù)增長的。現在正需要新的概念、新的技術和新的產品,立得就是在這樣一條路上作一點小小的貢獻。
《3S新聞周刊》:據了解,武漢立得下個月要發(fā)布4個城市(北京、上海、廣州、武漢)的三維實景影像,能否就您所了解的談一談未來的發(fā)展計劃?以后會不會計劃在全國更多城市都推出來?
李德仁:過去中國的地理信息主要集中提供給政府用,我們現在就要提供給老百姓用。我們要找到自己的長處和特點。這是一個新的思路,希望通過與百姓的交流,要把它做好。我們認為街景做空間信息服務是比現在的遙感影像和地圖有優(yōu)點的,直觀快速精確。比如如果把北京市每隔10年掃描一次,100年下來的10個數據就可以直觀的分析北京市這一百年來政治、經濟、文化、風俗的發(fā)展情況,這個數據是非常有價值的。如果不斷地積累,就是很寶貴的資料。
立得有兩個特點,首先,立得的真三維實景與Google相比有一個優(yōu)點,就是用戶看上去很熟悉,人不是從天上看地球的,都是站立的來看地球表面的,所以在街景影像上找目標比遙感航空影像更容易。第二個特點是,立得立足于中國,因為中國的地理信息市場目前沒有與國外公司開放合作,所以我們也希望今后中國的街景影像服務也由中國公司生產銷售。
我認為立得是在學習Google的思路,為老百姓服務。中國地理信息產業(yè)的基本思想是:讓空間的信息更直觀、成本更低、信息量更多、服務得更好。傳統(tǒng)的導航是靠地圖,現在要建立基于街景影像的導航,不需GPS了,只需一個小的電子路況就行了。中國的地理信息產業(yè)的發(fā)展就是要把一個公司的帶來的獨有的技術帶來的好處充分發(fā)揮出來。現在的問題是地圖的生產周期太長、現實性較差、不直觀。立得可以做到又直觀又快。比如武漢要做的真三維地理信息系統(tǒng),需要2億元和2年的時間,而做街景影像只需幾百萬元和3個月的時間。街景的缺點就是數據量很大,但是現在也不怕數據量大,我們可以大量壓縮,一個路口的三面全景影像可以壓縮到19k。
我們這次想先在4個城市發(fā)布,征求人們的意見,讓人們更多的把中國下一代互聯網、移動網的資源利用好,不論是學習、工作、交通還是娛樂。這里我們加了娛樂的概念,娛樂也是全世界這幾年發(fā)起的,現在有個新詞叫“Infotainment”是“Information”信息科學和“Entertainment”娛樂的合成——信息娛樂學。有了街景信息就可以幫助人們娛樂,給人很多享受和生活的空間。興趣點查詢的發(fā)展,促進了物流的發(fā)展,促進了經濟的繁榮。
國家說經濟增長點不是靠粗放型的經濟,而是靠高科技,帶來了用戶和產品制造者之間的溝通,真正把IT對經濟的拉動力量發(fā)揮出來。