2013-10-28 中國智慧城市導刊
——專訪中國科學院院士、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室主任 龔健雅
文/本刊記者 尚進 張健
著力強化測繪地理信息服務，加強數(shù)字中國、“天地圖”、監(jiān)測地理國情三大平臺建設，大力促進地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全力推動測繪地理信息事業(yè)再上新臺階。這是李克強總理在2011年對測繪地理信息工作做出的重要批示。
目前，GIS （地理信息系統(tǒng)）應用的領域越來越廣，在城市信息化建設中發(fā)揮的作用越來越大。伴隨著“時空過程模擬與實時GIS系統(tǒng)”這一項目的攻關，其在智慧城市建設中將會發(fā)揮怎樣的作用，又將帶來怎樣的突破？本刊記者就這些問題采訪了中國科學院龔健雅院士。
本刊記者：目前關于“城市信息化”的各種概念和提法很多，如數(shù)字城市、智能城市和智慧城市等，請問您是如何看待它們之間的特點和區(qū)別的？它們之間是否可以用一種“遞進式”的關系來形容？
龔健雅：數(shù)字城市是智慧城市的基礎，沒有數(shù)字化的城市信息支持，就談不上智慧城市的建設，可以說，智慧城市是建立在高度發(fā)達的城市信息化基礎之上的，因此智慧城市是數(shù)字城市的延伸與發(fā)展。智慧城市的特征是“智慧”或者“智能”，即要有智能的決策和服務。要實現(xiàn)智能決策與智能服務，城市實時信息的獲取是必不可少的，也就是說需要在數(shù)字城市的基礎上加強物聯(lián)網(wǎng)或者說傳感探測建設，將物理城市與數(shù)字城市連接起來，再加上智能分析和智能服務的工具，使信息“智慧”起來。智能與智慧的概念比較難以界定，個人理解，智慧是更大一些的概念，而智能是一些具體的實現(xiàn)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能導航等。
本刊記者：您是GIS（地理信息系統(tǒng)）領域的專家，并且十分關注GIS對于當代城市發(fā)展的推動作用。那么請問您，您覺得GIS與城市化建設和城市管理之間存在著怎樣的邏輯關系？這種邏輯關系在城市的智慧化發(fā)展階段將如何得以提升？
龔健雅：智慧城市需要有智能分析和智能服務的功能，而要做到智能分析與智能服務，時空信息必須要參與其中，并且要提供大力的支持，這就是為什么強調智慧城市要與物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)緊密結合。GIS在城市信息化中的作用很大，起到了重要的基礎性的支撐作用，成為數(shù)字城市的基礎平臺。要想實現(xiàn)智慧城市最便捷的方法是在現(xiàn)有的數(shù)字城市基礎之上連接物聯(lián)網(wǎng)及傳感網(wǎng)，得到城市實時狀態(tài)信息，使各種狀態(tài)信息具有精確的時間和空間標簽，同時擴展現(xiàn)有GIS的功能，使之能夠接入、管理各種時空信息，并開發(fā)基于時空信息的智能分析與智能服務工具軟件，使之成為一個智慧城市的空間信息支撐平臺。
“時空過程模擬與實時GIS系統(tǒng)”這一項目主要的任務是研發(fā)新一代地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)從三維地理信息系統(tǒng)向四維地理信息系統(tǒng)的轉變，為智慧城市、智慧省區(qū)、智慧中國甚至是智慧地球提供地理信息系統(tǒng)基礎軟件平臺，其主要作用是實現(xiàn)現(xiàn)實世界海量多元實時時空數(shù)據(jù)的管理與分析，為時空模擬系統(tǒng)提供直接的數(shù)據(jù)支持和展示環(huán)境。
通過科技的攻關，我們希望在智慧城市的時空信息技術支撐方面取得一定的突破，從而為智慧城市建設貢獻力量。這一項目，能夠從時空信息動態(tài)接入、時空信息高效管理、時空信息智能分析和時空信息綜合決策方面提供一套完整的具有自主知識產(chǎn)權的解決方案。
本刊記者：記得您在一次會議上曾經(jīng)指出，當前GIS正在從過去的“系統(tǒng)”概念轉向一種“服務”的概念。請問您是如何理解和評價這一轉變的？這種轉變究竟是一種技術進步的結果，還是社會發(fā)展的使然？
龔健雅：因為目前網(wǎng)絡技術非常普及和成熟，GIS必然從原來的單機系統(tǒng)、局域網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展到廣域網(wǎng)系統(tǒng)，而廣域網(wǎng)現(xiàn)在一般都采用了“Web Service”（Web服務）技術，Web 服務技術提供了很多先進的理念和技術。它與對地觀測、地理信息系統(tǒng)、導航和通信技術進行了結合，產(chǎn)生了地理信息服務，其熱點問題也在不斷變化，比如說從90年代末的萬維網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享到本世紀初的功能互操作發(fā)展，再到近五年的傳感網(wǎng)的協(xié)同感知，也有可能到未來的物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)作認知。
過去十年，我們實驗室研發(fā)的GeoSurf和GeoGlobe地理信息共享服務平臺，可以把城市的測繪地理信息數(shù)據(jù)放在網(wǎng)上提供在線服務，如天地圖等公共服務平臺；我們目前也可以把軟件放在網(wǎng)上提供服務，如我們實驗室研發(fā)的GeoSquare和OpenRS等平臺，用戶可以不購買數(shù)據(jù)和軟件，直接提出請求，獲得相應的服務。
關于地理信息服務下一步的發(fā)展，我們認為是傳感網(wǎng)協(xié)同感知和模聯(lián)網(wǎng)協(xié)作認知。把城市感知網(wǎng)的傳感器連接到萬維網(wǎng)上，這也被稱之為傳感網(wǎng)協(xié)同感知服務，它主要是解決城市空天地傳感器的協(xié)同調度、一體化融合和聚焦服務模型等科學問題，這樣用戶可以通過可視化終端調度這些傳感器，實現(xiàn)城市信息的實時協(xié)同接入，做到即使呆在家里，也能知曉外面所發(fā)生的任何事情。當然，也可以把決策模型連接到萬維網(wǎng)，也就是俗稱的模聯(lián)網(wǎng)協(xié)作認知服務，它主要是解決城市異構決策模型的表達、理解、共享和協(xié)作等科學問題，用戶可以通過決策終端優(yōu)化組合這些模型，實現(xiàn)城市綜合應急決策。
本刊記者：據(jù)了解，您目前正在參與一些“智慧城市”的發(fā)展規(guī)劃設計。那么從您的角度來看，在整個規(guī)劃過程中存在哪些共性的挑戰(zhàn)或問題？您覺得為什么會出現(xiàn)這些挑戰(zhàn)或問題？可否請您就這些挑戰(zhàn)或問題的解決提出一些建議？
龔健雅：我們目前在參與山西太原、寧夏、徐州等省市智慧城市的規(guī)劃建設，為智慧武漢也提出了一些建議。我們規(guī)劃的總體出發(fā)點是根據(jù)各個城市的特色及發(fā)展定位和需求，機制和體制先行，循序漸進，同時強調空間技術和信息技術的有機結合，緊緊圍繞智慧城市的核心關鍵技術和具有智慧城市運行管理服務的鮮明特色。
在城市信息化基礎設施上，我們主要是在電子政務、無線城市和平安城市等信息化基礎上進行規(guī)劃，提出了一些建議，如加強城市感知網(wǎng)、云計算服務、決策指揮調度能力的建設；在技術層面上，在已有數(shù)字城市的基礎上，強調空間和信息的有機結合，打造城市感知網(wǎng)信息協(xié)同接入、時空關聯(lián)、高效管理、智能分析和泛在服務的技術鏈條；在應用層面上，根據(jù)不同城市的定位和需求，提出建設的側重點，如在智慧太原規(guī)劃上，我們針對太原市能源豐富和環(huán)保問題突出這些問題，提出在管理上要以能源產(chǎn)業(yè)為重心，形成以智慧能源工程為主的智慧城市示范應用；在服務對象層面上，充分利用已有的技術和系統(tǒng)，打通政府、企業(yè)和市民的信息鏈條，讓老百姓能夠切實感受智慧城市建設帶來的好處；在運營層面上，提出了“政府搭臺、部門監(jiān)管、企業(yè)唱戲和民眾受益”的運營創(chuàng)新模式。
當然，由于智慧城市建設是一項浩大的工程，需要一批能夠從全局角度規(guī)劃的戰(zhàn)略專家，人才是智慧城市建設的重要因素，我們可以利用高校人才的優(yōu)勢，通過智慧城市產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟這一平臺，打造一批從事智慧城市建設、在國內外有影響的專家團隊。智慧城市建設是物聯(lián)網(wǎng)、云計算和數(shù)字城市的集成應用，因此急需一批能夠使智慧城市工程落地的高新企業(yè)，所以在規(guī)劃中，通過智慧城市的建設，推動城市信息、空間等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智慧城市建設也是一個服務工程，可以通過各種途徑服務于政務、企業(yè)和公眾，也需要一批能夠產(chǎn)生增值服務的運營商，這樣可以夯實智慧城市建設的運營基礎。
本刊記者：最后可否請您對“智慧城市”這一新的趨勢在未來5—10年的發(fā)展軌跡進行一下理性的展望。換句話說，從您的角度來看，我們10年后在城市的智慧化建設方面應該達到一個怎樣的水平？
龔健雅：我對我國的智慧城市建設還是充滿信心的，認為它發(fā)展的速度會比較快。而且我們已經(jīng)有了很好的數(shù)字城市建設基礎，物聯(lián)網(wǎng)和云計算及云服務的技術已經(jīng)比較成熟，再者，智慧城市的相關技術也不是太高深。所有這些為智慧城市建設提供了很好的基礎和平臺。雖然物聯(lián)網(wǎng)的實時大數(shù)據(jù)管理與大數(shù)據(jù)挖掘是一大難題、一大挑戰(zhàn)，但它是一個相對的概念，從目前來看，對于一般的問題，我們還是能解決的。當然針對海量的時空數(shù)據(jù)進行智能分析、輔助決策和智能服務是一個不斷發(fā)展的過程，隨著數(shù)據(jù)的增加，模型的深入研究，會變得越來越智慧，智慧城市也會逐漸地深入。目前在數(shù)字城市上我們可以增加一些智能分析和智能服務的工具，比如在城市電子地圖上“智能”會幫助你找到適合你口味的餐館。在城市電子地圖上發(fā)布實時交通信息，“智能”會告訴你避開擁堵交通路段等等。我不能預測十年后智慧城市會發(fā)展到何種程度，我只能說目前我們能夠想得到的一些東西，十年后基本能夠實現(xiàn)。我認為在信息社會只有想不到的，基本沒有實現(xiàn)不了的。十年前我們談數(shù)字地球、數(shù)字中國、數(shù)字城市，沒有想到我們現(xiàn)在這么普及，對于智慧城市，我還是充滿希望的。
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