本文作者：廖永生，泰伯網(wǎng)特約撰稿人，畢業(yè)于武漢大學(xué)，高級(jí)工程師，廣西專家咨詢服務(wù)協(xié)會(huì)信息專業(yè)委員會(huì)特聘專家，主要研究領(lǐng)域包括3S技術(shù)集成應(yīng)用與大數(shù)據(jù)信息挖掘，2010年首次提出研發(fā)我國地理信息X光技術(shù)(GeoXray);曾獲第十二屆廣西青年科技獎(jiǎng)，現(xiàn)就職于廣西地理國情監(jiān)測(cè)院和廣西地球空間信息應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

　　地理信息伴隨著人類文明的誕生而產(chǎn)生，全世界各個(gè)人類文明的發(fā)源地中，最早的地理信息形式多為文字和地圖。從目前發(fā)現(xiàn)的早期人類地圖上看，當(dāng)時(shí)的地圖表達(dá)形式已經(jīng)比較成熟，即采用幾何圖形配地名文字的形式。在書寫技術(shù)成熟后，通過地名實(shí)現(xiàn)了地圖與信息的關(guān)聯(lián)，使大眾可以更加快速接納地理信息。

　　一、大量的數(shù)據(jù)是地理信息發(fā)展的最大成果

　　但是，由于古代信息不確定、非統(tǒng)一以及繪制困難以及載體不穩(wěn)定，很多地圖地名無法和文字記錄有效關(guān)聯(lián)，文字被記錄編輯成經(jīng)冊(cè)。但是，地圖數(shù)量稀少且沒有可靠載體而導(dǎo)致流傳較少。

　　歐洲文藝復(fù)興后，除地名外，人們還通過顏色、標(biāo)志和簡(jiǎn)單文字表達(dá)空間實(shí)體信息，空間地理信息表達(dá)更加明確多樣化，但地圖上的各種信息是相互獨(dú)立的。

圖一：文藝復(fù)興時(shí)期荷蘭地圖學(xué)家Nicolaes Visscher繪制的全球地圖亞洲部分，空間幾何位置信息已經(jīng)比較成熟，附帶圖形和文字表達(dá)地理信息

　　雖然從十九世紀(jì)開始，地圖測(cè)圖和繪制技術(shù)得到了空前進(jìn)步，地圖精度越來越高，但基本上限于“圖”信息框架，地理信息基本上僅限于體現(xiàn)空間位置的“地信息”。

　　上世紀(jì)60年代誕生的數(shù)字化地理信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)空間幾何地圖和屬性信息的之間關(guān)聯(lián)，而且可以實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體之間的信息關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的分析，不但可以獲得“地信息”，還有很多“理信息”。

　　上世紀(jì)末在計(jì)算機(jī)技術(shù)和普及度不斷提高的支持下，地理信息技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，地理信息也成為生產(chǎn)、社會(huì)管理和人民生活中重要的信息提供源。

　　然而，縱觀現(xiàn)代地理信息誕生和發(fā)展近50年發(fā)展，地理信息發(fā)展最大的成果并非技術(shù)，而是大量的地理信息數(shù)據(jù)。

　　從地理信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上看，數(shù)據(jù)產(chǎn)值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于GIS系統(tǒng)產(chǎn)值。其原因是什么?其問題或者短缺是什么?與幾千年以來的信息表達(dá)方式相比，是否已經(jīng)發(fā)生了徹底變化?從公共服務(wù)部門到普通用戶，是否已經(jīng)能夠接受目前地理信息服務(wù)架構(gòu)?未來地理信息技術(shù)發(fā)展方向在哪里?

　　地理信息技術(shù)以及服務(wù)已經(jīng)深入到社會(huì)管理和大眾生活的各個(gè)方面，但是無論是間接接觸還是直接接觸地理信息用戶，都接受大量地理信息數(shù)據(jù)。目前，幾乎所有的地理信息表達(dá)方式都是一種模式，一種傳統(tǒng)模式。

　　二、現(xiàn)代地理信息的接受方式仍延續(xù)了千年前傳統(tǒng)

　　現(xiàn)代地理信息服務(wù)的信息表達(dá)模式是什么?

　　首先，從古代到現(xiàn)代，地理信息表達(dá)基礎(chǔ)是圖形，因?yàn)閳D形是空間位置信息表達(dá)，現(xiàn)代GIS技術(shù)，信息表達(dá)的基礎(chǔ)依然是圖形，但是卻過多依賴于傳統(tǒng)幾何地圖作為信息載體。過多使用傳統(tǒng)地圖，導(dǎo)致信息過于集中，信息表達(dá)空間受到擠壓。

　　其次，多數(shù)GIS系統(tǒng)的信息采用的仍然是單維、單要素、無關(guān)聯(lián)表達(dá)，未能有效展示實(shí)體關(guān)聯(lián)，闡釋地理信息中的“理信息”。

　　再次，GIS信息表達(dá)是靜態(tài)活動(dòng)單維動(dòng)態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)時(shí)間-空間-本體屬性-關(guān)聯(lián)屬性的多維信息展示，不能多維展示各種關(guān)聯(lián)信息。

　　最后，用戶在尋求GIS數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)，GIS系統(tǒng)都是被動(dòng)提供信息，對(duì)于絕大多數(shù)用戶，在需求GIS服務(wù)時(shí)，往往并不知道自己本身需要什么服務(wù)，GIS能夠提供什么服務(wù)和數(shù)據(jù)，導(dǎo)致信息不對(duì)稱，用戶獲得的信息有限，GIS大量信息也無法有效提供。

　　目前，從大多數(shù)GIS服務(wù)都面臨以上情況，從信息表達(dá)方式上看，這種基于地圖的、單維、靜態(tài)和被動(dòng)信息表達(dá)方式，與人類延續(xù)了幾千年的傳統(tǒng)地圖的地理信息表達(dá)方式?jīng)]有根本區(qū)別，也就是說，我們接受地理信息的方式仍然是幾千年以前的“地圖-地名-實(shí)體屬性”。

圖二、圖三：由武漢大學(xué)城市化研究室研制的專題地圖，具有多界面、多維度信息表達(dá)，已經(jīng)達(dá)到靜態(tài)地圖信息表達(dá)很高水平，雖然只是傳統(tǒng)靜態(tài)紙質(zhì)地圖，但是其表達(dá)方式值得未來GIS系統(tǒng)借鑒

圖四、圖五：游戲中的空間場(chǎng)景、地理信息以及實(shí)體與地理信息關(guān)系表達(dá)超過很多GIS系統(tǒng)

　　三、地理信息要展示實(shí)體間復(fù)雜的關(guān)系和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、影響與趨勢(shì)

　　如前文所述，地理信息發(fā)展幾十年，其最大的成果不是技術(shù)而是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集的技術(shù)可謂日新月異，但是GIS技術(shù)沒有徹底性變革。由于數(shù)據(jù)量越來越大，數(shù)據(jù)內(nèi)容越來越多，分類越來系，未來將形成地理信息“大數(shù)據(jù)”體系，地理信息不但要展示大量的數(shù)據(jù)內(nèi)容，還要展示實(shí)體間復(fù)雜的關(guān)系和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、影響與趨勢(shì)，地理信息的作用將越來越大。

　　用戶的需求并不復(fù)雜，但是需求越簡(jiǎn)單，在大數(shù)據(jù)體系中，要實(shí)現(xiàn)則越復(fù)雜。

　　根據(jù)目前地理信息服務(wù)和GIS應(yīng)用，可以分析獲得用戶對(duì)GIS服務(wù)的需求，即數(shù)據(jù)展示和結(jié)果，數(shù)據(jù)展示用于自己的分析，而結(jié)果則是系統(tǒng)對(duì)地理信息根據(jù)用戶需求主動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得的服務(wù)型成果。

　　未來GIS系統(tǒng)必須符合以下原則：

　　第一， 全景圖形表達(dá)。360°全景現(xiàn)實(shí)地圖全貌，實(shí)現(xiàn)二維地圖和三維地圖結(jié)合，特別是符合未來3D全息GIS的展示需求。

　　第二， 多維信息多視窗表達(dá)。在不同視窗中實(shí)現(xiàn)同步信息展示。

　　第三， 動(dòng)態(tài)信息展示，除時(shí)間維度外，還包括空間維度、本體屬性維度展示。

　　第四， 互操作與智能化主動(dòng)信息表達(dá)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主動(dòng)智能化根據(jù)用戶個(gè)體特點(diǎn)主動(dòng)提供服務(wù)，即針對(duì)每個(gè)用戶的信息主動(dòng)提供地理信息服務(wù)。

　　除以上原則外，其各種細(xì)化的功能和操作以及表達(dá)方式上都要進(jìn)行優(yōu)化，建立更優(yōu)化、更有效、更友好的地理信息服務(wù)系統(tǒng)。

圖六、圖七、圖八：本人與明瑞中先生領(lǐng)導(dǎo)下的空擎公司聯(lián)合研制的XScope系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了全景化、多維、多視窗和智能化地理信息展示。

　　從目前地理信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上看，地理信息產(chǎn)業(yè)中，其數(shù)據(jù)產(chǎn)值的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地理信息系統(tǒng)軟件產(chǎn)值，也高于服務(wù)值，這是不正常的，而其中大量的數(shù)據(jù)并沒有得到有效應(yīng)用。從全國目前地理信息服務(wù)企業(yè)的經(jīng)營狀況上看，地理信息服務(wù)并不能盈利而實(shí)現(xiàn)持續(xù)有效服務(wù)。因此，地理信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體上并不是一個(gè)合理結(jié)構(gòu)，很大程度上是需求與供應(yīng)不對(duì)稱導(dǎo)致。

　　誰能夠準(zhǔn)確掌握需求，建立更好的服務(wù)體系，提供更好的地理信息服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、智能化地理信息服務(wù)，誰就能在市場(chǎng)上脫穎而出。

　　未來十年是地理信息大數(shù)據(jù)爆發(fā)的十年，也是地理信息產(chǎn)業(yè)可能產(chǎn)生井噴的十年，這個(gè)時(shí)期很像上世紀(jì)末1998年到2005年間的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)爆發(fā)期。在未來十年中，可能會(huì)出現(xiàn)地理信息服務(wù)的小公司迅速發(fā)展為產(chǎn)業(yè)巨頭，能夠把握市場(chǎng)需求、擁有足夠的想象，小公司也有望在短短幾年內(nèi)發(fā)展到大型公司，并不是神話，騰訊、百度、阿里巴巴等企業(yè)便是前車之鑒。

　　只要我們思想不要迷失在傳統(tǒng)地圖中，超越傳統(tǒng)“圖”而謀事，基于用戶需求而發(fā)揮想象力，開發(fā)新技術(shù)，在地理信息大數(shù)據(jù)時(shí)代創(chuàng)造地理信息服務(wù)新模式，主動(dòng)挖掘市場(chǎng)價(jià)值潛力，地理信息產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來一個(gè)新的春天。