期刊博览

正展望大数据时代的地球空间信息学(《测绘学报》2016年第4期)本文给出大数据时代地球空间信息学的新定义,即地球空间信息学是用各种手段和集成各种方法,对地球及地球上的实体目标和人类活动进行时空数据采集、信息提取、网络管理、知识发现、空间感知认知和智能位置服务的一门多学科交叉的科学和技术。从这个新定义出发,地球空间信息学将在构建智慧地球     

脑认知与空间认知——论空间大数据与人工智能的集成

21世纪是数据爆炸增长的时代,面对大数据时代的到来,急需增强地球空间信息学数据处理的时效性与智能化水平。将人工智能应用于地球空间信息学,提升地球空间信息处理的感知认知能力,实现地球空间信息学对所获取的数据快速处理、提取有用信息和驱动相应应用的过程。因此,从地球空间的宏观、中观、微观3个尺度上研究空间大数据与人工智能的集成,分别提出对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑3个高度智能化系统的概念。详细介绍了对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑3个智能化系统的概念及需要解决的关键技术,并举例说明了对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑初级阶段感知、认知及驱动应用的过程。不久的将来,对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在正确的时间（right time）和正确的地点（right place）把正确的数据、信息、知识（right data/information/knowledge）推送给需要的人（right person）,实现4W信息实时推送给4R用户的地球空间信息服务的最高标准。     

论“互联网+”天基信息服务

"互联网+"代表了一种新的社会形态,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。随着互联网与传统产业的不断融合,"互联网+"正深刻改造、影响多个传统行业。"互联网+"给卫星对地观测与导航创造了大众化、普及化、智能化和实时化天基信息服务的有力条件。无处不在的地球空间信息大数据具有体量大、速度快、模态多样和真伪难辨的特性,形成了"数据海量、信息缺失、知识难觅"的局面。要实现地球空间全天时、全天候、全地域服务于每个人的目标,根本上解决现有地球空间信息服务系统覆盖能力有限、响应速度慢、体系协同能力弱的问题,满足大数据时代对地球空间信息"4R"服务要求,需要构建与地面网络深度耦合的"互联网+"天基信息服务体系。结合中国空天信息技术发展情况,介绍了"互联网+"天基信息服务体系建设的实施思路,分别对实现"互联网+"天基信息服务3个不同级别的特点进行了重点阐述。面向"互联网+"天基信息服务系统的要求,对地球空间信息学的重点支撑技术和系统发展前景进行了展望。     

论万物互联时代的地球空间信息学

随着5G/6G、云计算、物联网和人工智能等新技术的发展,人类已经进入了万物互联时代。本文探讨万物互联时代地球空间信息技术的五大特点：定位技术从GNSS和地面测量走向无所不在的定位导航定时（PNT）服务体系;遥感技术从孤立的遥感卫星走向空天地传感网络;地理信息服务从地图数据库为主走向真三维实景和数字孪生;3S集成从移动测量发展到智能机器人服务;学科研究范围从对地观测走向物联监测和对人类活动的感知。笔者基于这些特点进一步剖析新时代面临的挑战,并提出新时代地球空间信息学发展亟待解决的三大科学技术问题：测绘学科如何服务人与机器人的共同需求？遥感影像解译的机理是什么和如何突破实现技术的瓶颈？如何利用时空大数据挖掘人与自然的关系,从空间感知走向空间认知？万物互联时代的地球空间信息学,必须且完全可能为万物互联的数字地球和智慧社会做出更大的贡献！     

从Geomatics到Urban Informatics

正(《武汉大学学报(信息科学版)》2017年1期)我国正处在新型城镇化、工业化和信息化的关键时期,城市面临着复杂的经济、社会与生态可持续发展问题。面向城市的地球空间信息学(Geomatics)与互联网、云计算技术持续融合,产生了城市时空大数据,成为了智慧城市的重要战略资源。随着地球空间信息学和信息学、城市科学不断深入交叉融合,城市信息学(Urban Informatics)逐步形成,并正在成为测绘地理信息科学的重要发     

从测绘学到地球空间信息智能服务科学

回顾了从传统测绘学到当今地球空间信息智能服务科学的60年发展历程;总结了测绘学从模拟到解析再到数字化发展的3个重要阶段;介绍了GNSS、RS与GIS(3S)集成,从而形成了地球空间信息学的兴起;分析了数字地球时代地球空间信息学的发展,进而论述了当今智慧地球时代地球空间信息科学走向实时智能服务的最新进展,并对"互联网+"空间信息智能服务的3个发展水平进行了重点论述。可以肯定,在大数据时代传统的测绘学必将集通信、导航、遥感、人工智能、虚拟现实和脑认知科学之大成,发展成为地球空间信息智能服务科学,为富国强军与利民作出应有的贡献。     

智慧地球时代测绘地理信息学的新使命

智慧地球时代测绘地理信息学的新使命是什么?什么叫智慧地球,智慧地球靠哪些技术来支撑,智慧地球的主要特性,智慧地球时代测绘地理学面临着哪些使命. 智慧地球是我们在数字地球已经建立起来的数字框架上,通过互联网将现实世界与数字世界进行有效融合,感知现实世界中人和物的各种状态和变化,由云计算中心处理其中海量和复杂的计算与控制,为社会发展和大众生活提供各种智能化的服务.智慧城市是智慧地球的重要组成部分.所以简单的说,就是智慧地球=数字地球+物联网+云计算.数字地球相关技术:1、天空地一体化的空间信息快速获取技术;2、海量空间数据调度与管理技术;3、空间信息可视化技术;4、空间信息分析与挖掘技术;5、网络服务技术.     

从Geomatics到Urban Informatics

我国正处在新型城镇化、工业化和信息化的关键时期,城市面临着复杂的经济、社会与生态可持续发展问题。面向城市的地球空间信息学（Geomatics）与互联网、云计算技术持续融合,产生了城市时空大数据,成为了智慧城市的重要战略资源。随着地球空间信息学和信息学、城市科学不断深入交叉融合,城市信息学（Urban Informatics）逐步形成,并正在成为测绘地理信息科学的重要发展方向。城市信息学是以统一的时空基准为框架,以空间信息为载体,以信息技术为支撑,动态采集城市信息并进行处理、分析与服务,支持绿色、低碳、可持续城市发展的交叉学科。本文分析了城市信息的内涵及其与地球空间信息学的相互关系,论述了城市信息学具有动态演变、数据驱动、众源学习、协同决策、学科交叉等典型特征,在此基础上,总结了若干影响学科发展的关键科学问题,最后展望了城市信息学的发展前景。     

展望5G/6G时代的地球空间信息技术

随着通信技术的发展,5G/6G时代逐渐到来。在新的网络环境下,地球空间信息技术的发展也将催生新的发展趋势。文章首先对5G/6G时代进行了论述,分析其主要特点。然后阐述了5G/6G时代下地球空间信息技术的发展趋势(真三维实景模型的形成,地球空间信息处理的智能化和自动化,地球空间信息服务的社会化和大众化)。最后分析了新时代背景下我国自主的通导遥一体化空天信息实时智能服务系统建设的必要性;分析其发展路线(局域服务系统,区域服务系统,全球服务系统)和技术储备;对5G/6G、大数据和人工智能技术支撑下,我国地球空间信息技术的发展进行了展望。     

大数据时代的智慧城市

城市是人类文明进步的重要标志,是社会物质和精神财富生产、积聚和传播的中心,城市化是实现国家现代化的一项重要任务。当今,人们都在谈论"大数据",全球信息化已迈入"大数据时代",地球表层的几何特征、物理特征和属性特征,城市的所有物理设施、系统、大气、水质、环境,人的行为、位置甚至身体、生理特征,等等,都成了可被感知、记录、存储和分析的数据。几乎没有什么大数据是不需要和不可以同地理空间数据集成融合并实时动态可视化的。大数据带来的信息风暴正在变革人们的生活、工作和思维,必将开启一次重大的时代转型,即思维变革、商业变革和管理变革。《测绘科学》曾在2014年第一期对李德仁院士做过专访,李院士就智慧地球时代的测绘地理信息学科建设以及位置云、遥感云、视频与GIS融合以及空天地一体化传感网等方面给我们系统展示了智慧地球。2014年2月28日上午,中国工程院院士、地图学与地理信息工程专家、解放军信息工程大学教授王家耀应中国测绘科学研究院邀请,作了:《"大数据时代"的到来与"智慧城市"的兴起》的报告。之后《测绘科学》编辑部对王家耀院士进行了专访。王院士从城市信息化建设入手,围绕大数字时代的智慧城市建设可持续发展需求,回答了什么是"智慧城市"的概念,以及对为什么要建、建一个什么样和怎样建设智慧城市等问题做了精彩的阐述。     

Connected Geomatics in the big data era

The development of global informatization and its integration with industrialization symbolizes that human society has entered into the big data era. This article covers seven new characteristics of Geomatics (i.e. ubiquitous sensor, multi-dimensional dynamics, integration via networking, full automation in real time, from sensing to recognition, crowdsourcing and volunteered geographic information, and service-oriented science), and puts forward the corresponding critical technical challenges in the construction of integrated space–air–ground geospatial networks. Through the discussions outlined in this paper, we propose a new development stage of Geomatics entitled ‘Connected Geomatics,’ which is defined as a multi-disciplinary science and technology that uses systematic approaches and integrates methods of spatio-temporal data acquisition, information extraction, network management, knowledge discovery, and spatial sensing and recognition, as well as intelligent location-based services pertaining to any physical objects and human activities on the earth. It is envisioned that the advancement of Geomatics will make a great contribution to human sustainable development.     

智慧地球时代测绘地理信息学的新使命

本文首先指出智慧地球是数字地球、物联网和云计算等有机的融合,随后分析了智慧地球的主要特性,并重点阐述了智慧地球时代测绘地理信息学的新使命。作者认为我们已经从绘制地形图为主的小测绘发展成为当今以地理空间信息服务为主的大测绘,现在必须抓住机遇,不失时机地拓展智慧地球时代测绘地理信息学的新使命,将传统测绘提升为能够实时、智能地采集和处理海量空间数据、提供空间信息和知识服务的智慧测绘新阶段。     

城市建成环境存量的空间计算：进展及展望

城市建成环境是人类赖以生存的人造环境,城市建成环境存量是指城市中建筑物和基础设施的材料质量。反演城市建成环境存量的空间分布,是数字城市建设的新方向,它能够帮助我们了解城市发展模式,更加有效管理城市资源和废弃物等,对发展城市循环经济、实现城市的可持续发展有着十分重要的意义。本文详细介绍了城市建成环境存量空间计算的3种方法（自上而下、自下而上和遥感计算方法）的理论基础和发展现状,总结了目前的几中方法都存在着过度依赖统计数据、无法兼顾研究区域大尺度和高空间分辨率等问题。在地理大数据时代,更多的数据源为存量的计算带来了新的研究方向。本文总结了新数据源的优势,并展望了结合地理大数据和机器学习方法的存量计算方法,为城市建成环境存量的空间计算提供了一种新的思路。     

智慧城市地理空间数据可视化技术探讨

从智慧城市、大数据时代的要求与地图的独特分析功能出发,探讨了大数据时代对地理空间信息及其可视化的要求和技术。对智慧城市建设时期的地理空间数据而言,不仅要求内容更全面更详细、表达更直观更仿真、建模结构化或实体化,而且要求向室内空间与室外空间融合、地上空间与地下空间融合、过去数据与现在数据融合、现在数据与未来数据融合的方向发展。     

智慧城市云平台中地下管线系统模块设计

随着互联网技术支撑的实时以及动态的大数据时代的来临,智慧城市的发展面临新的问题。城市智慧管线系统是智慧城市不可或缺的重要组成部分,其系统在传统平台的网络硬件支撑、数据支撑、服务支撑、应用及用户各个逻辑层面上,必须有新的技术手段应用和对传统技术的升级及替代。     

面向领导决策的城市大数据平台研究与应用

伴随着大数据时代的到来,智慧城市的建设如火如荼,为城市管理者带来了新的挑战和契机。利用好、管理好城市大数据,成为城市健康发展的前提。本文针对城市大数据平台建设中存在的问题,以空间位置为纽带、GIS技术为核心,借助云计算及大数据等互联网技术构建了城市大数据平台,详细地阐述了平台的建设思路、总体架构、数据组织方式、关键技术以及平台的主要功能和应用情况。     

智慧城市建设中的数字孪生与元宇宙探讨

随着城市管理和空间大数据、5G、人工智能等新型技术的深入结合,新型智慧城市相关的应用成为地理信息行业领域与社会重点关注的对象。本文主要介绍了智慧城市的背景与概念、理论与技术,阐述了数字城市、智慧城市及数字孪生城市三者的关系,总结了数字孪生城市现状及趋势,并探讨了元宇宙时代的智慧城市。智慧城市的萌芽期依靠空间信息技术、数据库技术、虚拟现实技术及计算机网络技术等构建数字城市,发展期在数字城市基础上融合人工智能技术、物联网技术、云技术及时空大数据技术等建设新型智慧城市,建设期结合新型智慧城市相关技术和实景三维技术等实现数字孪生。展望了跨时代的元宇宙智慧城市,或许会在数字孪生的基础上融合增强现实、扩展现实、脑机接口与体感设备等技术或设备,实现人类生活在两栖世界的美好憧憬。