院士专家谈 - 时空大数据：地理信息产业融合发展必由之路

作 者 ：中国工程院院士 王家耀

地理信息产业是以现代测绘和地理信息系统、遥感、卫星导航定位等技术为基础，以地理信息资源开发利用为核心，从事地理信息获取、处理、应用的高技术服务业。自20世纪60年代地理信息系统提出以来，其应用逐渐拓展到多个行业，从产生、成长到壮大，地理信息产业发展取得了可喜成绩。

当前，我国的经济和 社会 发展已经进入新的 历史 阶段， 社会 主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾；以5G、云计算、大数据、边缘计算、物联网等为代表的新技术快速发展，人工智能技术也因深层神经网络的成功而获得了巨大进步；随着我国行政体制改革和自然资源管理体系的建立，地理信息产业已融入自然资源管理体系中。面对新的 社会 需求、新的技术进步和新的管理体系要求，亟待根据国家大政方针、 社会 生产需要、技术发展趋势、产业发展规律，做好地理信息产业的工程技术、商业模式、产品类型的转型升级与融合创新，进一步提高地理信息产业发展的质量和水平。

地理信息产业融合发展的驱动力——人工智能

信息化的发展遵循从数字化到网络化再到智能化的规律，地理信息产业的发展亦如此，智能化是地理信息产业融合发展的高级阶段。

“互联网 ”改变了地理信息产业发展的思维方式。“互联网 ”的本质是跨界融合。“基础地理信息 ”和“通用时空大数据平台 ”的本质也是跨界融合。“ ”是核心，提出跨界融合的解决方案是关键。只有这样，才能更充分地发挥基础地理信息和通用时空大数据平台的“基础”和“通用”作用，实现地理信息产业到时空大数据产业的转型升级。

云计算具有的信息资源管理、处理和应用的“全面d性”，可以支撑“地理信息产业”到“时空大数据产业”的转型。时空大数据产业化需要超强计算能力的支持。云计算作为一种新的计算模式，通过“池化”和“云化”把数千台甚至上万台机器都放在一个“池子”里面，这是“资源d性”；并在“资源d性”即基础设施即服务（IaaS）之上增加了一层“应用d性”，包括平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS），以满足时空大数据的“应用d性”需求。云计算支撑时空大数据处理的分布式、协作（同）化和智能化；通过任务分解，解决分布式问题；通过工作流重构，解决并行问题；通过算法调度，解决协作（同）化问题。

时空大数据产业

——属于第四产业的范畴

时空大数据，指基于统一时空基准活动或存在于时间和空间与位置直接或间接相关联的大数据。据此，时空大数据由时空框架数据和时空变化数据两大类数据组成。

时空框架数据指基于统一时空基准的卫星导航定位数据（含连续运行参考站 CORS数据）、遥感影像数据、地图数据、地名数据等。时空变化数据包括 社会 经济人文数据、位置轨迹数据、与位置相关联的空间媒体数据、社交网络数据、搜索引擎数据、视频观测数据、生态环境监测数据等。时空变化数据聚合（关联）在时空框架数据上，就构成了时空大数据。时空大数据具有位置、属性、时间、尺度、分辨率、多样性、异构性、多维性、价值隐含性、快速性等特性。时空大数据产业，指以天空地海传感器网络为基础，以时空信息“获取（传感网） 处理（生产） 应用（服务）”为产业链，以人工智能等新兴信息技术为支撑，以数据密集型计算为特征的知识密集型信息产业，属于从第三产业中分离出来的第四产业的范畴。同地理信息产业相比较，时空大数据产业内涵要宽泛得多，规模要大得多，类型更具多维性和多样性，知识更密集，速度更快，产品更加多样化和个性化，其应用领域更加广阔，具有良好的产业发展前景。

时空大数据产业化的核心

——时空大数据平台

时空大数据平台是时空大数据产业化的核心。

它是指把各种分散的和分割的大数据即时空框架数据和时空变化数据汇聚到一个特定的平台上，并使之发生持续的聚合效应。这种聚合效应就是通过数据多维融合和关联分析与数据挖掘，揭示事物的本质规律，对事物做出更加快捷、更加全面、更加精准和更加有效的研判和预测。从这个意义上讲，时空大数据平台是大数据的核心价值，是大数据发展的高级形态，是大数据时代的解决方案。从产业化的角度讲，通用时空大数据平台是指将时空框架数据汇聚在一个特定平台上，利用这个平台生产军民两用的基础测绘地理信息产品。

所谓“通用时空大数据平台+”模式，即以通用时空大数据平台作为框架，聚合民用、军用的时空变化数据，分别构成时空大数据平台。“通用时空大数据平台+民用”模式，即将地方政府各部门各行业的政务、自然资源、规划、交通、水利、管网、人口、经济、人文、 社会 、医疗、教育、电力、公安等数据汇聚在通用时空大数据平台上，使之成为新型智慧城市的“智脑”，通过持续的聚合效应，生成各类（种）民用深加工知识产品，为政府综合决策、各部门各行业和 社会 公众提供智能化服务。

时空大数据产业化是通过时空大数据平台产业化实现的。因为时空大数据产业化是一个新问题，应该走一条从基础研究起步的产业化创新之路。这条创新之路首先要研究和建立以数据科学为核心的时空大数据理论体系。目前，“数据科学”的边界还不清晰，时空大数据理论研究薄弱，更未形成时空大数据的理论体系，而这是时空大数据产业化的基础。因此，这条创新之路要研究和建立以“数据隐含价值 计算发现价值 应用实现价值”为核心，以“数据获取（传感器网） 处理（生产） 应用（服务）”为产业链的时空大数据产业化技术体系。走在这条创新之路上的人，更要研究和设计包括软件产品、硬件产品、软硬件集成产品、各类（种）应用平台产品和数字产品在内的时空大数据产品体系。

总之，在当前全球数字经济快速发展的大背景下，数字化的知识和信息作为关键生产要素，以数字技术为核心驱动力量，以现代信息网络为重要载体，通过数字技术与实体经济深度融合，数字经济能够不断提高经济 社会 的数字化、网络化、智能化水平，以加速重构经济发展与 社会 治理模式。地理信息产业作为处理位置数据的核心产业，可以积极推动其基于“通用时空大数据平台+”模式深度融入数字产业化、产业数字化、数字化治理与数据价值化领域，积极融入自然资源管理工作整体布局，主动引领以地理信息为基础的新型智慧城市、实景三维中国、新型基础测绘建设，推进地理信息产业向全产业链发展，扩大地理信息产品供给面，加大地理信息消费级产品研发，鼓励新应用、培育新市场，让地理信息产品通过生态建设、智慧管理、数字经济服务国家战略建设并惠及全 社会 ，从而促使地理信息产业向时空大数据产业的融合发展与转型升级。

美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统及中国“北斗”。

截止到2020年，美国投入使用的GPS组网卫星达到了24颗，另有4颗是备用卫星，所以美国的定位系统卫星总数达到了28颗。这些卫星都是中地卫星，分布在20200千米高的平面上，它们以组网的模式在地球上空展开，保证了地标可视范围内的“全覆盖”。根据美国官方的数据显示，这些卫星目前的精确度在10米左右，美国方面正在进行技术改良，希望能够在不久的将来精确到1米。

而凭借着前苏联“美苏争锋”时期的发展成果，俄罗斯也依靠着雄厚的底气在全球导航系统争霸中占有一席之位。1993年，俄罗斯凭借着苏联解体之后留下的尖端航天技术，大胆地提出了“格洛纳斯”卫星导航系统的架设蓝图，后来在投入约30多亿美元的情况下，仅仅不到三年时间，就完成了“格洛纳斯”导航系统的组网工作。可以说，俄罗斯的效率是相当高，但技术含量上，和美国的GPS以及中国的北斗系列还是存在着一定差距的。

除了俄罗斯和美国外，西方还有一个卫星导航系统叫“伽利略”。“伽利略”不属于单个国家，而是属于众多的欧洲国家。由于欧洲各国技术、经济、政治相对分散，没有国家有能力独立架设一个卫星导航系统，于是包括法国、德国在内的欧洲大国就提出了联合研发“伽利略”卫星导航系统的设想，但后期同样由于各国的利益均分不妥，导致了项目出现了众多的搁置问题。

扩展资料：

虽然是两个国家各自建立的不同的导航系统，但俄罗斯的导航系统和美国的GPS还是有很多的相似点，比如在运行卫星数量上，俄罗斯也是24个，其整体的工作和精度等等都类似于GPS。不过，有一个很大的不同之处是，俄罗斯的导航卫星是分布在3个轨道平面上的。而且，俄罗斯的导航卫星寿命很短、技术不稳定，因此俄罗斯的备用卫星也比较多，所以即便在系统建成之后，俄罗斯也没能动摇美国GPS的权威地位。

直到中国北斗导航系统的出现，美国GPS定位系统的全球垄断地位才开始被动摇。中国“北斗”导航系统和美国GPS有很大的不同，依靠着“后发先至”的时代优势，中国的科学家和决策者采用了最新的技术和空间理念，让北斗卫星导航系统在很多技术问题上一举超越了GPS。我国的北斗导航的卫星系统整体还在完善中，到2020年，将有35颗导航卫星同时工作，届时不管是精度还是核心质量上，都将整体超越美国的GPS，从而改写美国在这一领域长达数十年的垄断历史。

参考资料：

人民网-全球四大卫星导航系统比较

不需要。
汽车导航系统是自带的GPS链接，是不用联网的，因为在行驶中每时每刻都有卫星覆盖。不需要网的，但是得定期更新地图。
如果导航一定用网的原因是：通过网络定位的而不是GPS，百度网络定位。不受限于天气和建筑物影响，能更精确的定位。

中国地图上可以显示出外国的省级线。中国采用的北斗卫星导航系统具有强大的功能，可以当作卫星导航使用。其中芯片、模块、天线、板卡等基础产品，是北斗系统应用的基础。通过卫星导航专项的集智攻关，我国实现了卫星导航基础产品的自主可控，形成了完整的产业链，逐步应用到国民经济和社会发展的各个领域。伴随着互联网、大数据、云计算、物联网等技术的发展，北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强，产生了显著的融合效益。

不是。

北斗的导航服务是不收取任何费用的，同样GPS也是不收取任何费用的，用户使用北斗导航时时不用交钱的。但是北斗的通讯服务是需要交钱的。北斗的通讯服务是指短报文这种，这个费用需要给短报文服务的提供方，而不是给北斗系统的拥有者。

扩展资料：

北斗导航注意事项：

根据《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元，较2018年增长144％。其中与卫星导航技术研发和应用直接相关的产业核心产值为1166亿元，在总产值中占比为338％。

而且中国的北斗系统，不光中国人用，以后还需要对外输出，提供给我们的盟友使用，进一步提供给全世界使用，进一步掌握全球科技产业的制高点。

截至2019年底，国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片，国内卫星导航定位终端产品总销量突破46亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到372亿台。

参考资料来源：百度百科-北斗卫星导航系统

不能。
谷歌是一家美国的跨国科技企业，成立于1998年9月4日，由拉里·佩奇和谢尔盖·布林共同创建，被公认为全球最大的搜索引擎。公司总部称为“Googleplex”，位于美国加州圣克拉拉县的芒廷维尤。
公司致力于互联网搜索、云计算、广告技术等领域，开发并提供大量基于互联网的产品与服务，主要利润来自于AdWords等广告服务。
2015年3月28日，谷歌和强生达成战略合作，联合开发能够做外科手术的机器人；8月10日，宣布创办“伞形公司”Alphabet，成为Alphabet旗下子公司；10月20日，谷歌表示已向羽扇智展开投资。
2016年6月，《2016年BrandZ全球最具价值品牌百强榜》公布，谷歌品牌价值重新超越苹果成为百强第一。
中文名称谷歌公司
外文名称Google Inc
公司类型外商独资
所属产业网络信息服务例如搜索引擎等
总部地点美国加利福尼亚洲山景城
创始人拉里·佩奇和谢尔盖·布林
年营业额71487亿美元（2015年）
员工人数61814 （2015年）
公司口号完美的搜索引擎、不作恶(Dont be evil)
常务董事埃里克·施密特
首席执行官桑达尔-皮查伊
首席业务官尼科什·阿罗拉
首席财务官帕特里克·皮切特
google地图在国内手机能用吗
可以用，但不建议使用。
开开GPS，如果不能一直开着的话就先下载离线地图，只要开着GPS就可以了
ICP牌照问题，理论上谷歌中国从牌照失效的当天就算是非法运营了。ICP失效就意味着谷歌不能再向中国用户提供地图和谷歌卫星服务了。
离线地图老旧，所以不建议使用。
简介：谷歌地图（英语：Google Maps；前称：Google Local）是Google公司向全球提供的电子地图服务，地图包含地标、线条、形状等信息，提供矢量地图、卫星照片、地形图等三种视图。 谷歌地图于2005年2月8日在谷歌博客上首次公布，并于2005年6月20日将覆盖范围从原先的美国、英国、加拿大扩大至全球。
“google earth”在中国可以用吗
“google earth”在中国现在是不可以用的。我们都知道，如果你很好奇自己周围一直以来发生了哪些变化，那么 Google[地球现在就可以带你回到过去。
只需点击一下，即可观察到城郊扩建、冰盖消融以及海岸侵蚀等变迁。

物联网的应用如下：
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性，对于生产企业，可以根据这个数据合理的把控库存量，调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能，可以准确提供货物库存位置，这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术，实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化，而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整，优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平，还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术，实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动，实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉，把生命指数记录到电子健康文件中，不仅自己可以查看，也方便了医生的查阅，实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均，看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机，就可以 *** 作家里大多数的电器，查看它们的运行状态。寒冷的冬天，我们可以提前打开家里的空调，回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置，你再也不用担心孩子跑的找不见人，省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度，监视土壤酸碱度，查看家禽的状态。在这些数据的支持下，农户就可以合理进行科学评估，安排施肥，灌溉。监测到的天气情况比如降水，风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量，降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息，通过信号灯等设备进行流量的控制，这个技术的运用，会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚，驾驶违章无处可逃，交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程，对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例，因为物联网的运用，使得自动化计量系统开始启动，使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

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