6月15日,第五屆“地理信息開發(fā)者大會”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦,秉承不斷引領(lǐng)和促進空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過五個年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。

在本屆大會主會場上,中國科學(xué)院院士、中國工程院院士李德仁在第五屆地理信息開發(fā)者大會(World Geospatial Developers Conference,WGDC)上進行以“無處不在的地理信息服務(wù)——論互聯(lián)網(wǎng)+天基信息實時服務(wù)”演講時直言,“我國對天基信息從范圍和速度上提出了新要求。”以下是李德仁的演講實錄(尚未經(jīng)本人核實)。
李德仁:尊敬的主持人,各位來賓,各位朋友,我今天的主題報告是無所不在的地理空間信息服務(wù)。什么叫做無所不在的地理空間信息?無所不在有兩方面,在我們大數(shù)據(jù)方面,第一個數(shù)據(jù)源、傳感器無所不在,從現(xiàn)在衛(wèi)星到無人機、飛行器、自動駕駛、無人駕駛到我們手機傳感器無所不在。
第二個無所不在是應(yīng)用無所不在,并應(yīng)用到每一個人,這是第二個無所不在。天上的衛(wèi)星超過一千多個,美國擁有500個,中國140個,俄羅斯125個,空間有人無人機超過一萬家,美軍要開75萬架無人飛機。地上的移動測量系統(tǒng)與智能駕駛汽車,每一個都有探頭傳感器都有激光雷達傳感器,海上船制還有移動測量系統(tǒng),光學(xué)、激光雷達和聲納。中國馬路攝像頭超過2000萬個,中國有10億手機,有6億是智能的,還有電子手表,傳感器無處不在。
大數(shù)據(jù)時代對我們有什么挑戰(zhàn)?這么多傳感器能不能實現(xiàn)無所不在地理空間信息服務(wù),這是對我們的挑戰(zhàn)。我們面臨數(shù)據(jù)海量,我們信息缺乏,我們知識難覓的局面。我們能不能做到4個Right,在規(guī)定的時間內(nèi),將規(guī)定地點上的正確數(shù)據(jù)、信息和知識送給需要的人。現(xiàn)在沒有答案,這是對我們的挑戰(zhàn),也對我們的機會。
在互聯(lián)網(wǎng)+時代,我們怎么做好地理空間信息服務(wù)?2015年去年馬化騰提交了以互聯(lián)網(wǎng)+的提案?;ヂ?lián)網(wǎng)的概念要發(fā)展,馬云發(fā)財了,我們網(wǎng)絡(luò)金融、滴滴打車很多產(chǎn)業(yè)都上了。地理空間信息跟互聯(lián)網(wǎng)+的關(guān)系是怎么樣的?這是今年地理信息開發(fā)者大會要關(guān)注的事情。2015年7月,李克強總理簽署要啟動互聯(lián)網(wǎng)+的行動,提出增強北斗衛(wèi)星全球服務(wù)能力,構(gòu)建天地一體化互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),充分利用多維地理信息系統(tǒng)、智慧地圖等技術(shù),構(gòu)建資源環(huán)境承載能力立體監(jiān)控系統(tǒng),2015年7月,李克強總理跟孫家棟院士有一個對話,要做互聯(lián)網(wǎng)+天地一體化信息系統(tǒng)。
改革開放三十年,航天事業(yè)取得了飛速發(fā)展,包括第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、還有載人航天與探月工程,高分辨率對地觀測系統(tǒng)。我們認(rèn)為,要實現(xiàn)天基信息全天候全天時全地域服務(wù)于每個人的目標(biāo),根本解決現(xiàn)有天基信息系統(tǒng)覆蓋的能力。
接下來,我們要一星多用,多星組網(wǎng)的衛(wèi)星遙感、導(dǎo)航與通信集成的天基信息網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)與地面互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通,衛(wèi)星導(dǎo)航信息到了地面站,地面站加工以后再上傳到網(wǎng)絡(luò)上。
互聯(lián)網(wǎng)+空天信息服務(wù)分三部曲,我們處于低級到中級階段,把衛(wèi)星遙感、導(dǎo)航各種空間數(shù)據(jù)加工好以后,做成天地圖向全國全世界發(fā)布,是低級的Web GIS階段,這種是低級的。中級叫做Sensorweb GIS,現(xiàn)場傳感器,現(xiàn)場各種無人的互聯(lián)網(wǎng)上的傳感器,這是第二級,把所有空間傳感器通過OTC,通過ISO的標(biāo)準(zhǔn)放到云計算里面去,實時調(diào)閱,完成空間一體化的星際網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
。第三級是Smart Sensor Web的高級階段,把所有傳感器組網(wǎng),全景全覆蓋的在線實時PNTRC,定位、導(dǎo)航、授時、遙感、通信的服務(wù)。
舉例而言,我們實驗室做了一個云計算的遙感,你發(fā)一個手機給我,我就調(diào)用你的數(shù)據(jù),這個圖找到以后我生成一個鏈條,根據(jù)原數(shù)據(jù)實時索引找出來計算結(jié)果就可以顯示給所有的使用者,大家看到底下綠色就是丹江發(fā)水的面積,下面深藍色是常年的面積。這是我們在美國做的這是火災(zāi)發(fā)生以后調(diào)用美國的兩個衛(wèi)星解決火災(zāi)的問題。
習(xí)主席今年講話要把長江生態(tài)放在文明治理的位置。調(diào)和防洪、通航與發(fā)電的矛盾,我們把長江中下游都連接起來,做到每天實時用網(wǎng)絡(luò)地圖給大家服務(wù),從空間到地上,把重慶、宜昌、武漢、南京段用衛(wèi)星無人機連接在一起,形成實時的系統(tǒng),就可以讓它發(fā)揮效應(yīng),通過水溫分析系統(tǒng),把定時沖漩改為實時的。長江上游21座水庫群防洪抗旱,用這個系統(tǒng)完成,效率由原來的一小時級提高到20分鐘到達長江防洪。這是第二代的Web GIS,增加了空間傳感器技術(shù),第一代Web GIS沒有位置信息,到第二代有位置信息。我們追求第三代高級,我們把互聯(lián)網(wǎng)就天基信息實時服務(wù),我們實現(xiàn)全球表面分米級空間分辨率,一小時級時間分辨率的數(shù)據(jù)采集和米級精度的導(dǎo)航定位服務(wù)。用時空大數(shù)據(jù)、云計算和天基信息服務(wù)智能終端支持下,通過天地通信網(wǎng)絡(luò)全球無縫的互聯(lián)互通,實時地為國民經(jīng)濟各部門、各行業(yè)和廣大手機用戶服務(wù)。
我們設(shè)想80顆或100顆低軌度衛(wèi)星,增強高軌,空間分辨率到0.5米,時間分辨率全球目標(biāo)優(yōu)于30分鐘,天地移動通信覆蓋全球的語音、視頻和圖像通信。山區(qū)、森林、沙漠、海洋沒有信號,要覆蓋天上和地上的中心,啟動天地一體化互聯(lián)網(wǎng)。
基于實時數(shù)據(jù)的位置服務(wù)。第二天地一體化移動寬帶通信。第三個衛(wèi)星導(dǎo)航。實現(xiàn)了一星多用,多星組網(wǎng),多網(wǎng)融合、智能服務(wù),網(wǎng)絡(luò)多源異構(gòu),節(jié)點動態(tài)變化。軍民深度融合。
衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通信等產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪的發(fā)展機遇,這是千億級市場。我們實施方案建議要軍民深度融合,要市場主導(dǎo),鼓勵民營資本家來投入,國家更多做支持候補。
我們解決星基導(dǎo)航增強技術(shù)問題;要解決天地一體化網(wǎng)絡(luò)通信的問題;在軌道上進行數(shù)據(jù)處理的問題,把對地觀測衛(wèi)星變成對地觀測導(dǎo)航,可以在軌做數(shù)據(jù)處理,做星際處理;研究一個智能終端和手機融合;解決資源信息網(wǎng)絡(luò)安全;基于載荷的衛(wèi)星平臺設(shè)計與研究。
我們有0.5米的衛(wèi)星,輻寬優(yōu)于世界同級的產(chǎn)品。也有凝視成像,視頻衛(wèi)星也上天了。吉林1號,大家可能看不清楚。我們武漢大學(xué)把視頻衛(wèi)星從天上傳下來的速度從7兆降到106K,都是42.5速度,視頻衛(wèi)星變得很快。
按照腦認(rèn)知的概念,認(rèn)知實現(xiàn)分為三個過程,第一個地球空間信息海量數(shù)據(jù)獲取,第二智慧空間數(shù)據(jù)挖掘,第三地球空間數(shù)據(jù)驅(qū)動應(yīng)用。這樣,互聯(lián)網(wǎng)信息傳感器變得無處不在。
天上一個大網(wǎng)可以實時把信息傳給車載系統(tǒng),告訴他怎么開汽車。這是我們無人機系統(tǒng),我們自動處理一秒鐘做幾何修正,15秒鐘把這個信息告訴總部,總共20秒鐘。天基云共同完成天上、地上的數(shù)據(jù)采集,其中包括五個方面,多源傳感器高質(zhì)量實時成像。星上高精度實時幾何定位方法,星上數(shù)據(jù)只能壓縮方法,寬輻復(fù)雜場景典型目標(biāo)只能檢測。變化檢測、建模與預(yù)測。
2014年8月,我們院士向中央提的建議,11月份國家同意并出臺了政策,鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),鼓勵民間資本研制、發(fā)射和運營商業(yè)遙感衛(wèi)星,引導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè),這是國家推動我們行業(yè)無所不在的政策。
清華北航和航天科技組織這樣一個系統(tǒng)研究。清華的靈巧通衛(wèi)星也上天了,信號寬度6K到1兆可以自動變化。我給大家講如何實現(xiàn)無所不在的地球、地理空間信息服務(wù),我們不要滿足現(xiàn)在的服務(wù),還要展望現(xiàn)在和未來更好更能滿足大家要求的實時的智能化自動化的空間系統(tǒng)。我希望我的演講會對大家有所啟發(fā),謝謝大家。
{{item.content}}