地理信息系統(tǒng)普適化

周路菡

GIS將地理位置和相關(guān)屬性信息有機結(jié)合起來，在滿足普通民眾生活中對空間信息的要求和企業(yè)管理等方面將發(fā)揮重要的功能

地理信息系統(tǒng) （Geographic Information System，GIS），是融合計算機圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術(shù)。GIS系統(tǒng)通過其獨有的空間分析功能和可視化表達(dá)功能，可為政府土地利用、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門的行政管理提供了重要的輔助決策。

隨著GIS的應(yīng)用越來越多，更多的普通人在工作及生活中也開始感受到 GIS帶來的高效和便利。目前云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及智慧城市建設(shè)，給 GIS從政府應(yīng)用到普適化發(fā)展提供了一次難得的歷史機遇，GIS將地理位置和相關(guān)屬性信息有機結(jié)合起來，在滿足普通民眾生活中對空間信息的要求和企業(yè)管理等方面將發(fā)揮重要的功能。

政府應(yīng)用占主導(dǎo)

今天社會的發(fā)展，以信息技術(shù)和空間應(yīng)用為特征。進(jìn)入21世紀(jì)，我們正在進(jìn)入一個新型的信息和空間時代。地理信息系統(tǒng)（GIS）正是迎合這一時代特征的產(chǎn)物。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，我國GIS技術(shù)日臻完善，應(yīng)用不斷擴大和深化，成績斐然。特別是在最近幾年，我國的GIS技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

資料顯示，在核心技術(shù)方面，我國已經(jīng)成功研制了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高安全地理空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)格GIS平臺和三維GIS平臺，我國已經(jīng)逐步擺脫了GIS平臺軟件底層長期依賴國外廠商的模式，并改變了空間數(shù)據(jù)管理核心技術(shù)受制于人的被動局面，為實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理—分析—服務(wù)—可視化的全國產(chǎn)化GIS應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。在操作系統(tǒng)和國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫方面，我國成功研發(fā)了多套自主GIS平臺，如超圖的SuperMap、中地的MapGIS等；另外在國家863計劃項目支持下，完成了GIS內(nèi)核的技術(shù)改造和升級，原生支持國產(chǎn)Linux服務(wù)器和工作站操作系統(tǒng)，以及國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，并在大量行業(yè)應(yīng)用中得到驗證。

目前，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)涵蓋我國規(guī)劃、國土、城管、公安、工商、稅務(wù)、環(huán)保、房產(chǎn)、衛(wèi)生、藥監(jiān)等 30 多個領(lǐng)域。地理信息的廣泛應(yīng)用也帶來了產(chǎn)業(yè)的快速增長。國家測繪地理信息局的數(shù)據(jù)顯示，我國地理信息產(chǎn)業(yè)從業(yè)單位超過 2萬家，從業(yè)人員超過 40萬人，年產(chǎn)值達(dá)到 1000億元，并以每年超過 25%的速度持續(xù)快速增長。

特別是近些年來，隨著我國城鎮(zhèn)化過程的加快和產(chǎn)業(yè)的集體轉(zhuǎn)型，應(yīng)用GIS系統(tǒng)來分析目前7億多中國城鎮(zhèn)人口的分布格局、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和土地分布模式以及資源環(huán)境的約束已經(jīng)越來越為普遍。GIS已進(jìn)入政治分析、經(jīng)濟規(guī)劃、農(nóng)業(yè)耕作、商業(yè)布局、金融戰(zhàn)略、交通運輸、體育競賽、工程設(shè)計與管理、衛(wèi)生防疫等幾乎所有涉及空間信息的行業(yè)。GIS市場也由過去的技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用驅(qū)動，應(yīng)用已成為GIS市場發(fā)展的動力。

在地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用層面，可以分為專業(yè)應(yīng)用和消費應(yīng)用兩大市場。具體而言，專業(yè)應(yīng)用主要包括國土資源管理、數(shù)字城市、交通管理等應(yīng)用，消費應(yīng)用則包括車輛導(dǎo)航、消費電子導(dǎo)航產(chǎn)品和LBS服務(wù)等。不過，統(tǒng)計資料卻顯示GIS依然相對封閉地生存在政府應(yīng)用領(lǐng)域中。在我國，政府仍然是GIS最主要的應(yīng)用部門，成為城鎮(zhèn)規(guī)劃與土地管理的規(guī)范性工具。在各個應(yīng)用領(lǐng)域中，以GIS平臺為核心的土地信息系統(tǒng)、自動制圖與設(shè)施管理、森林信息系統(tǒng)、環(huán)境信息系統(tǒng)和城市信息系統(tǒng)成為廣泛的政府采購對象。國務(wù)院發(fā)展研究中心企業(yè)研究所研究員陳金亮去年提供數(shù)據(jù)顯示，地理信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)中，政府應(yīng)用占比高達(dá)56%，其在整個地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中居于主導(dǎo)地位。

面對這種分布格局，很多企業(yè)也很無奈。超圖軟件總裁宋關(guān)福表示：“如果從GIS軟件發(fā)展的角度看，消費應(yīng)用占比是低于專業(yè)應(yīng)用的。GIS目前多數(shù)是做專業(yè)市場的，也有一些新興公司試著做一些個人業(yè)務(wù)，但個人市場在GIS領(lǐng)域若把導(dǎo)航算進(jìn)來的話消費應(yīng)用占比還可以，如果不算導(dǎo)航，GIS的消費應(yīng)用占比就很少。”有公開資料顯示，與我國情況相反，歐美國家企業(yè)及個人消費占到GIS銷售收入的60%，政府投資只占40%。

以地理信息系統(tǒng)為代表的地理信息產(chǎn)業(yè)，特別需要突破目前發(fā)展的模式，從以政府應(yīng)用轉(zhuǎn)到普適化發(fā)展層面，以適應(yīng)當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革和市場需求。

科技為GIS普適化發(fā)展提供關(guān)鍵支撐

一項技術(shù)或者產(chǎn)品，要想獲得普適化發(fā)展的契機，資源使用的低成本是重要前提。對于GIS而言是一樣的道理。要讓人人都能夠享有GIS帶來的價值，低成本投入和低技術(shù)門檻是必須的，任何太過昂貴、操作復(fù)雜的資源，都不可能實現(xiàn)普適化。要想讓更多的人體會GIS對日常工作生活的改變，更好地發(fā)揮其價值，就要求GIS產(chǎn)品技術(shù)必須越來越簡單實用。在這個層面，只有科技的發(fā)展才能解決這些問題。以云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)，則真正地為GIS廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)；也正是云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)門檻的成熟和使用成本的降低，為GIS廠商們推出普適化產(chǎn)品做好了技術(shù)前導(dǎo)準(zhǔn)備。

云計算作為IT產(chǎn)業(yè)變革的重要技術(shù)，在推動GIS普適化發(fā)展中起到了重要的作用。實際上，云計算與GIS普適化在用戶的操作體驗上有著相同的技術(shù)理念，即透明化。云計算的技術(shù)特征可以非常好地解決GIS普適化所面臨的問題。據(jù)介紹，由于GIS運用的數(shù)據(jù)量非常龐大，而且空間分析算法可靠性要求很高，在這方面云計算可以充分發(fā)揮其價值。云的虛擬環(huán)境擁有無限的儲存能力，無限的網(wǎng)絡(luò)和計算能力，從而為GIS提供一個理想的平臺和環(huán)境。

大數(shù)據(jù)對于GIS普適化發(fā)展是另外一項必要的技術(shù)。GIS服務(wù)是一項功能的“整合者”，需要整合的功能包括地圖數(shù)據(jù)、圖形、圖像以及應(yīng)用軟件實現(xiàn)相關(guān)的智能分析與應(yīng)用。

以圖形為主的大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與大型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集成成為目前大數(shù)據(jù)時代中GIS技術(shù)發(fā)展的主題。大數(shù)據(jù)GIS平臺應(yīng)該具有強大的數(shù)據(jù)管理、挖掘和分析能力，能夠根據(jù)用戶的需求從中抽取出有用的信息，并通過豐富的處理模型，最終得到有價值的結(jié)果；同時將數(shù)據(jù)價值分享給每個需要的人，無論他們是政府或企業(yè)組織內(nèi)部的成員，還是大眾消費者。

此外，移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為GIS的發(fā)展普適化應(yīng)用提供了一次機遇。移動互聯(lián)網(wǎng)的到來，深刻改變了人們對信息種類的需求、以及需求方式的改變，而快速的網(wǎng)絡(luò)、高性能的智能終端也為滿足這些需求提供了強大硬件支撐，為以LBS為代表的地理信息產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展良機。基于移動智能終端的移動GIS服務(wù)，能夠集成空間信息技術(shù)、移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和多媒體技術(shù)提供相應(yīng)信息服務(wù)，形成一個建立在嵌入式（硬件、軟件）和無線（通信、網(wǎng)絡(luò)）基礎(chǔ)之上的系統(tǒng)。移動GIS擺脫了位置和有線傳輸介質(zhì)的束縛，使人們隨時隨地都可方便的采集、傳輸和顯示地理空間數(shù)據(jù)。可以說，以此為契機而發(fā)展的移動GIS技術(shù)，正在突破原有的技術(shù)范式，向著更多的應(yīng)用領(lǐng)域前進(jìn)。

需求為GIS普適化發(fā)展提供持久動力

如果說科技為GIS普適化發(fā)展提供了關(guān)鍵支撐，那么中國巨大的市場需求則為GIS普適化發(fā)展提供了持久動力。比如今天，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)越來滲入到居民工作和生活的方方面面。越來越多的人手機里裝的導(dǎo)航軟件、打車軟件、地圖軟件、團(tuán)購軟件。以位置服務(wù)為代表的信息消費成了一種習(xí)慣。找路、“覓食”、購物、交友、旅游等，帶一部手機就能走遍天下，玩轉(zhuǎn)地球。而這其中，約有80%的信息都跟地理位置和地理信息技術(shù)有關(guān)。其中在2013年，我國手機用戶就超過11億，手機地圖客戶端累計賬戶數(shù)逾3.5億戶，大約3個人中就有1個人使用手機導(dǎo)航和查詢位置。

另外，互聯(lián)網(wǎng)搜索和電子商務(wù)提供商、通信服務(wù)提供商、汽車廠商在移動消費領(lǐng)域的布局，以及智能交通、現(xiàn)代物流、養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等相關(guān)市場和服務(wù)要獲得發(fā)展，都離不開地理信息系統(tǒng)的支持。特別是基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)貫穿于各類LBS、車輛監(jiān)控（含各類特種車輛）等移動應(yīng)用服務(wù)平臺中。

一些企業(yè)也開始關(guān)注GIS普適化所蘊含的商業(yè)機會。比如鑒于GoogleMaps等已把地理信息服務(wù)鏈條延伸到更為具體的服務(wù)（如房屋租賃、汽車加油、城市交通狀況實時服務(wù)、“城市書簽”工具），這些服務(wù)也許不是大型的、具有重要意義的服務(wù)，但卻是大眾化、社會化的服務(wù)，是具有廣闊市場的地理信息服務(wù)。所以，百度、阿里巴巴、騰訊互聯(lián)網(wǎng)3巨頭才在去年開啟了“地圖大戰(zhàn)”的序幕。從阿里投資易圖通、全資收購高德，到百度收購長地萬方，騰訊收購科菱航睿等，都表明GIS應(yīng)用所指向的地圖數(shù)據(jù)背后擁有尚未被發(fā)掘的巨大的商機。

除了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，一些金融企業(yè)和商業(yè)企業(yè)對于利用先進(jìn)的GIS手段提高運行效率、節(jié)省成本也非常感興趣。零售連鎖企業(yè)、房地產(chǎn)公司、銀行保險等金融企業(yè)比以往更需要了解市場，他們發(fā)現(xiàn) GIS可以在很多方面幫助他們，比如路徑優(yōu)化、選址分析、資產(chǎn)管理和輔助營銷決策等。

即使是在最為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，GIS同樣有著精彩的演出。比如移動GIS可以更方便、更準(zhǔn)確、更快捷采集農(nóng)田基本信息、提供氣象監(jiān)測和預(yù)報以及提供田間精準(zhǔn)施肥查詢和病蟲害監(jiān)控與預(yù)報等信息。移動GIS的便攜性的特點使得大量數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)的渠道匯總?cè)牒笈_的空間數(shù)據(jù)庫中，提高了田間數(shù)據(jù)采集的效率，為實施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了條件。

GIS普適化將促進(jìn)使居民信息消費

隨著全球信息技術(shù)創(chuàng)新步伐加快，新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，催生了大規(guī)模分享和應(yīng)用信息的消費需求和消費熱點。我國正處于創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，大力促進(jìn)信息消費，有利于擴大內(nèi)需，更好地滿足人民群眾的物質(zhì)和精神文化需求。GIS普適化發(fā)展，則是促進(jìn)居民信息消費的有力途徑。麥肯錫公司的數(shù)據(jù)顯示，僅僅將通過使用個人位置數(shù)據(jù)每年就可以給全球帶來6000億美元的消費增長，這反映出地理信息產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟社會其他領(lǐng)域發(fā)展的帶動效應(yīng)。

這種帶動效應(yīng)最根本的一個表現(xiàn)，是可以為政府或企業(yè)組織的地理數(shù)據(jù)徹底解鎖，讓每個需要地理信息的人都能夠輕而易舉地得到它們，從而充分發(fā)揮地理數(shù)據(jù)的價值。對于普通大眾來說，GIS普適化發(fā)展可以使民眾的生活更加便捷，并影響著行業(yè)應(yīng)用集成服務(wù)和商業(yè)的操作模式。GIS的普適化發(fā)展有助于推動“智慧城市”、“智慧景區(qū)”以及“智慧醫(yī)療”等迅速發(fā)展。

以旅游業(yè)為例，移動GIS和智能手機結(jié)合應(yīng)用，可以為基于移動GIS的旅游信息服務(wù)提供飛躍式發(fā)展的巨大契機。普通的網(wǎng)站信息一般比較繁亂駁雜，在具體旅游某個地方時，信息的篩選工作會讓游客非常頭疼。盲目的查找信息只會耗時耗力并且影響旅游心情。如果將移動GIS技術(shù)、GPS定位技術(shù)、Android系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等多種技術(shù)綜合應(yīng)用于旅游業(yè)中，則可以使服務(wù)更加人性化和智能化。通過GIS平臺上的自助旅游信息數(shù)據(jù)庫，游客可以自行進(jìn)行定位和信息查詢，不僅可以隨時隨地都可以搜索和了解當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)吃、住、行的信息，廣大游客非常便捷地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)GIS安排自己的吃、住、行、游、購、娛，既可以滿足游客基本的旅游需求、也有助于強化他們的旅游經(jīng)歷與感受，推動智慧旅游的發(fā)展。

此外，在“智慧城市”規(guī)劃建設(shè)中，無論是智慧醫(yī)療還是智慧社區(qū)，都離不開廣大居民的積極參與和日常應(yīng)用，GIS的普適化發(fā)展顯然非常有助于將廣大居民與大眾化GIS聯(lián)系在一起，推動智慧醫(yī)療與智慧社區(qū)發(fā)展。GIS的普適化發(fā)展，也會更好地貫徹《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》，與移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和移動終端的普及的趨勢形成聯(lián)動。這種跨界發(fā)展的能力，也會帶動GIS行業(yè)本身的價值被深度挖掘，行業(yè)也會變得更加開放，有利于我國經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，全面提升國民的信息素養(yǎng)和應(yīng)用技能。