以下為中國科學院院士龔健雅先生以“對地觀測傳感網與實時地理信息服務”為主題的精彩演講，演講內容如下(未經本人核實)：

龔建雅：非常感謝大會邀請我到這里做一個交流，我今天報告的題目是對地觀測傳感網與實時地理信息服務。我記得2012年當時已經做過一個論述的題目，叫做對地觀測傳感網的一些應用，幾年過去了，今天的報告我就想跟大家匯報一下最近幾年傳感網的技術已經對測繪服務方面取得一些新的進展。主要是我們團隊和做的一些工作。

首先介紹一下背景與需求，我們知道現(xiàn)在地理信息的GIS已經迎來了一場可以說是比較重要的技術的變革，為什么這么說?我們現(xiàn)在信息的波及方式就是從原來的設備采集發(fā)展到無處不在，各種地理數(shù)據(jù)實時的采集，以及監(jiān)測。我們的服務方式也從原來的一線發(fā)展到現(xiàn)在實時的在線服務。正在服務的時間效率將大大提升。我們需要迫切需要一個實時的對地信息系統(tǒng)。原來的地理信息來說可以擴展，本質上來說很多的工作對于我們做出一些新的貢獻。

如果我們在某一個地方看到了一些水污染的試點，這個時候我們可以調動航空航天各種傳感器來對它進行觀測，觀測的時候對整個數(shù)據(jù)來查找它的污染源，以及流域污染的范圍，在整個過程中可能要調動很多的一些技術手段，甚至很多的除了傳感器之外很多的計算器，很多的信息處理的軟件，甚至圖形。這個時候它的效率時間是非常緊迫的，所以這個時候我們需要非常實時的系統(tǒng)，也就從數(shù)據(jù)的感知以及協(xié)同的觀測可能都要在使我們傳統(tǒng)上的一些測繪應急方面很大達到，我們需要有一套整個的技術體系，把這些傳感器如何連接這些信息，這些模型通過連接，都在一個實時的系統(tǒng)進行解決。

三個方面的例子，一是長江最近水利部門，還有環(huán)保部門和氣象部門傳感發(fā)展得非常快，環(huán)保部門的傳感器都已經實施報出來，氣象預報也比較實時的。最近我們了解到水利的傳感器也在實施了，這么多測站，以及整個流域涉及到可以用衛(wèi)星和各種傳感器來監(jiān)測，目前我們在衛(wèi)星數(shù)據(jù)、航空數(shù)據(jù)和地面數(shù)據(jù)往往是多接的，我們迫切需要采用先進的網絡GIS技術，在統(tǒng)一時空框架下，來管理與分析空天地的實時動態(tài)觀測數(shù)據(jù)。

智慧城市的一個基本要求就希望得到動態(tài)的信息，跟智慧城市連接的時候一定會有大量傳感，這是我們要做的，是太原，它有各種各樣的傳感器，如何來進行統(tǒng)一的管理也需要一套系統(tǒng)?，F(xiàn)在很多的發(fā)展對應智慧城市，很多小城市做得很快，現(xiàn)在迫切需要采用先進的GIS，在統(tǒng)一時空框架下，實時地管理與分析城市內部的人流、物流和事件流，這個也是一個集成的系統(tǒng)。按照以前的數(shù)據(jù)都是從測繪采集和其他采集的一些數(shù)據(jù)導進去，到了現(xiàn)在以后，所有的這些數(shù)據(jù)可能都是實時的導入，所以就到了實時的系統(tǒng)。這個時候，比如整個系統(tǒng)是不能斷的，是不能停的，所以就不斷的加，它將空天地傳感器資源融入GIS和，構建空天地協(xié)同的綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

下面我就按照三個方面來介紹一下這些協(xié)同觀測的方法，我們有很都的監(jiān)測網絡，在整個觀測網絡的過程中，需要考慮空天地的網絡的優(yōu)化，這是第一個方面，涉及到大量的傳感。首先遇到第一個方面就是共享的方面，如果我們是一個網絡里面有各種的平臺，包括航天航空和地面，還有移動平臺，各種手段，另外還可能有很多物理化學的傳感器，有移動的傳感器，這些傳感器必須要有一個共享信息模型，別人能夠認識，能夠識別這些相關的信息。第二需要做的工作，提出了點觀測和面覆蓋型地面水文傳感器優(yōu)化布局方法。第三種優(yōu)化提出了顧及時間連續(xù)性的星地傳感器協(xié)同觀測優(yōu)化布局方法，構建了時間連續(xù)最大覆蓋模型。這是對星地和地面?zhèn)鞲械姆绞降膬?yōu)化。多星尺度互補，時間連續(xù)性強，由不同時間點的不同分辨率衛(wèi)星觀測系列構成時間系列。還有星地協(xié)同，很多的參數(shù)是用衛(wèi)星進行觀測，地面有觀測，像土壤水分，現(xiàn)在我們可以用衛(wèi)星來反演，反演的土壤濕度，可以得到每10天土壤濕度的圖。

信息融合處理技術，我們涉及到大量的不同傳感器的數(shù)據(jù)，還有不同平臺方面的數(shù)據(jù)，這個時候我們需要把它融合成一個產品，對我們提供一個決策，濃合的產品涉及到大數(shù)據(jù)，也需要放到這個平臺上計算。首先要解決的是無縫數(shù)據(jù)生成，因為這些數(shù)據(jù)有時間的斷續(xù)的問題，幾天才一次，我們的產品希望能夠有連續(xù)性，就是說需要解決技術瓶頸。

時空譜一體化融合，提出了多個數(shù)據(jù)融合，包括兩個三個數(shù)據(jù)的融合。這個例子同樣是兩個傳感器的融合，有三個傳感器的融合，還有五個傳感器的融合，得出的這些數(shù)據(jù)得到反變率，我們看到大幅提高，空間分辨率都清晰多了。

實時服務技術，我們要把這些信息能夠提供一個實時的服務，我們需要把它數(shù)據(jù)的實時揭露，實時的調度規(guī)范這些傳感器對實時服務的模型能夠提供組合的方法，進行動態(tài)的模擬。這是實時接入方法，現(xiàn)在最近幾年在信息領域和信息計算機領域也專門一個互聯(lián)網的專業(yè)，這個專業(yè)在很多接口方面已經解決，我們的問題是能夠發(fā)現(xiàn)這個傳感器，得到傳感器的信息，這個信息能夠實時的進來。這是傳感器的規(guī)劃，可以看到信息能夠動態(tài)的變化，同時我們把不同的專家做的模型把它整個過程連接起來，形成在網上直接形成工作流，把這個工作流連起來之后從傳感的數(shù)據(jù)到模型的計算，到最后動態(tài)的制圖所需要的一些信息。我們可以看到這些服務組合和結果。同樣，有了這些以后，根據(jù)虛擬現(xiàn)實的技術，把動態(tài)仿真，把整個過程，包括動態(tài)，得到我們所需要的一些結果。

這是關于模型與方法，最近幾年基本上這些關鍵的技術都已經解決了，下面我解決一下解決了這些基本的技術以后，現(xiàn)在我們研究了三個方面的平臺，一個是GeoSensor，2005年開始，成功研制了國內收割、國際先進的開放式傳感網實時動態(tài)GIS平臺GeoSensor，包含集成管理、公共服務和動態(tài)仿真等100余項功能，是我國最早具有實時動態(tài)網絡GIS特征的軟件產品，實線了在線共享。用這套系統(tǒng)集成航天航空地面?zhèn)鞲行畔?，包括地表的位移、土壤濕度、行標、水位等傳感器。這是我們對長江流域的系統(tǒng)。第二個平臺是實時GIS平臺GeoDyno，它跟原來的信息系統(tǒng)是一個實時的系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)不需要像原來的數(shù)據(jù)導進導出，是在實時的數(shù)據(jù)流同時控制，然后可以進行計算，采用的頂層的，不是我們傳統(tǒng)的對象，數(shù)據(jù)實時的進來，不需要數(shù)據(jù)庫，能夠自動的加入這些數(shù)據(jù)，這是一個基本的特點。第三個平臺是Geolmarter，大數(shù)據(jù)智慧服務平臺是為應對大數(shù)據(jù)時代下政府和企業(yè)信息化的變革，而研發(fā)的平臺型軟家產品，其目標是以大術語為核心，構建政府和企業(yè)級大數(shù)據(jù)智慧服務中心。建立一個比較完善的體系，包括數(shù)據(jù)濃合的平臺，數(shù)據(jù)的管理，各種服務，在大數(shù)據(jù)之上再有接口，接到具體的應用。

有了三大平臺之后，為大家介紹一下具體我們做的幾個典型的應用。一個做得比較大的應用，我剛才前面提到的，在4年之前提出來傳感已經是將來發(fā)展的一個方向，現(xiàn)在可以說很多的利用部門開始大規(guī)模的應用，這是一個真正的運行系統(tǒng)，整個長江流域的系統(tǒng)，把全流域上萬個傳感器都實時的加入進來，這個系統(tǒng)是一個典型的貫徹整個傳感網的整個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的軟用的是Geolmarter的軟件，所有的數(shù)據(jù)都集中到上面來。對整個運用已經用到所有的規(guī)范，包括調度，長江流域對它的蓄水水庫的分配，都是在這個系統(tǒng)來做。當然防汛抗旱，目前的信息可以從整個系統(tǒng)的信息共享，現(xiàn)在可以20分鐘就可以直接到達長江上游，這個信息是非常快速的。這里面也包括很多模型在里面，對航道的管理現(xiàn)在也拉入到這個體系，包括通訊這一塊，能夠觀測到它實時的一些動態(tài)信息，現(xiàn)在時間大大縮短。

還有一個是太原綜合觀測網，現(xiàn)在它這個工程對地下的管網都安裝傳感器，但是壓力溫度等這些都要有一些特殊的考慮，當然氣象這些監(jiān)測是沒有問題的，這些都跟我們其他的城市一樣，做了很多的一些工作，包括應急處置，信息的支持，包括能源的疏散等模型都加在里面。

第三個例子是我們跟臨潼做了一個系統(tǒng)，除了原來的政務之外，把現(xiàn)在的智慧城市動態(tài)信息拉入到里面，像傳感網，空氣、水溫氣象這些信息拉入進來之外，現(xiàn)在拉入人流的管理，現(xiàn)在要解決感知整個區(qū)域內所有信息，包括服務旅游、人流等各方面發(fā)展的都在里面，包括旅游每個景點，進去了多少人，實時的這套系統(tǒng)都有，生活方面的一些各種信息都在里面。另外是臨潼的一些城市管理，全面做智慧城市的時候，也是城市管理的，這是環(huán)境衛(wèi)生這些信息，新的一些工作是在動態(tài)信息方面，包括一些公眾的信息，在這里上傳的一些信息，監(jiān)督各種信息在里頭。

另外，我們做了一個動態(tài)的交通信息，對于再進一步細化監(jiān)測的細細，包括GPS車的調動信息，交通路口的交通信息，最后出來一個新的實時交通信息，把實時的信息實時的提供服務。同樣作為一個智能停車的系統(tǒng)，對這些停車場每一輛車進去都能夠實時的反映出來，提供一個實時的服務。同樣，在防汛方面也有很都實時的信息，對防汛的巡查，這些信息都有服務。

這里面我給大家匯報一下，傳感和實時的GIS成為未來一段時間我們重大的發(fā)展方向，從技術的角度，現(xiàn)在整個監(jiān)測，實時的監(jiān)測，實時的服務，我們無論是智慧城市也好，還是一個全國監(jiān)測，我們能夠從計算能力和它的一些運用和傳輸做出服務。

謝謝大家!