泰伯網(wǎng)訊 9月16日,第六屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)年會(huì)暨首屆衛(wèi)星應(yīng)用國(guó)際博覽會(huì)在深圳龍崗召開,本次會(huì)議以“超越衛(wèi)星導(dǎo)航 共享天地信息”為主題,由中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)、中國(guó)遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)、中國(guó)衛(wèi)星全球服務(wù)聯(lián)盟合作主辦。
在本屆大會(huì)的高端論壇上,中國(guó)工程院院士劉先林做了題為《國(guó)產(chǎn)測(cè)繪裝備的新進(jìn)展》的主題報(bào)告。
以下為中國(guó)工程院院士劉先林的主題演講(內(nèi)容未經(jīng)本人核實(shí)):
我們這個(gè)時(shí)代是技術(shù)快速進(jìn)步的時(shí)代,人們說的人類未來40年將會(huì)超過過去4000年的進(jìn)步,社會(huì)快速進(jìn)步要求對(duì)地理信息的產(chǎn)業(yè)要求更高,更高的地理信息就要求更好的裝備,而這個(gè)裝備現(xiàn)在很有意思,主要是靠創(chuàng)新,如果你選擇要做裝備的話,你就要有足夠的思想準(zhǔn)備戰(zhàn)勝各種困難,人家做數(shù)據(jù)的、人家做發(fā)布的比你錢賺得多,要有足夠的時(shí)間克服困難,根本就是創(chuàng)新,我們國(guó)家設(shè)備創(chuàng)新還是不錯(cuò)的,有些上市公司大家一起來做,眾創(chuàng)的年代已經(jīng)來到。
所有這一切來得如此之快,我們似乎處在一個(gè)知識(shí)爆炸的年代,以至于我這個(gè)PPT頁(yè)數(shù)猛增,歡迎拷貝,這里面還不包含清泉院長(zhǎng)好多的成果,他全票獲得一等獎(jiǎng)。所謂的互聯(lián)網(wǎng)+年代我們還沒有搞得很清楚,美國(guó)悄悄把互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代進(jìn)入到新經(jīng)濟(jì)時(shí)代,所以我們也要足夠的重視這一點(diǎn)。
我這里把我們做裝備的一些總的原則在這里介紹一下,現(xiàn)在的裝備應(yīng)該提升,過去是移動(dòng)感知要發(fā)展成為感知移動(dòng),過去是單一數(shù)據(jù)源要變成多源,過去是被動(dòng),現(xiàn)在是要發(fā)展成為三維,要主動(dòng)感知,過去回收方式要發(fā)展成為傳輸方式。
新一代GIS采集方面應(yīng)該是一機(jī)多用,有很多例子,衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)該是一星多用為原則,這樣給國(guó)家節(jié)約很多錢。這里自我標(biāo)榜一下,我們雖然在進(jìn)口的大品牌壓力之下還沒有被壓倒,最近幾年國(guó)內(nèi)幾個(gè)大的做鏡頭拍攝廠商基本上用我們的相機(jī),就是因?yàn)槲覀兪嵌嘤猛?,既可以干這個(gè),也可以干那樣的事情,手機(jī)是最明顯的例子,手機(jī)功能越來越多,過去就是打電話,現(xiàn)在所有你想得到的一切功能,增加一個(gè)APP就可以給你做出來,過去只有通訊,現(xiàn)在有定位、照相、陀螺,家里老太太叫我干這個(gè)干那個(gè),我都能用手機(jī)給她搞定,她說馬桶蓋壞了你給我修理,我想到手機(jī)除了不能代替榔頭、扳手之外,其他的都能實(shí)現(xiàn),我們要高度重視,一機(jī)多用最典型的就是手機(jī)的例子,專業(yè)的測(cè)量隊(duì)伍、測(cè)繪機(jī)構(gòu),手機(jī)不光會(huì)開始用在志愿者的泛在測(cè)繪上網(wǎng)更新一點(diǎn)紋理,專業(yè)的測(cè)繪也會(huì)把手機(jī)作為測(cè)繪裝備。
我認(rèn)為新的測(cè)繪裝備應(yīng)該能夠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),過去我們測(cè)繪儀器進(jìn)步的,全是全自動(dòng)的,但是出來的數(shù)據(jù)全是無結(jié)構(gòu)的,這個(gè)把我們的行業(yè)完全搞倒退了,所以我主張你要搞新的裝備一定要產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),什么是結(jié)構(gòu)化?三條,一是要有分層分類,三維模型不能只有一層或者兩三層,而是要有足夠的分層,不僅要有分層,而且要有分類管理,而且要有屬性。
城市全球三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),不是光照顧到規(guī)委,而是要27個(gè)委辦局都照顧到,它的實(shí)體分類要50種以上,每一個(gè)類要對(duì)N個(gè)對(duì)象都進(jìn)行管理,而每一個(gè)實(shí)體要含有若干個(gè)屬性。每一個(gè)文件是一類,每一行是一個(gè)對(duì)象,一個(gè)對(duì)象里面每一列是它的一個(gè)屬性,而且這個(gè)新的測(cè)繪裝備一定要引入人工智能AI,國(guó)家要在2030年之前占領(lǐng)人工智能制高點(diǎn),這一點(diǎn)就不再進(jìn)一步舉例子,測(cè)繪裝備人工智能是比比皆是。
現(xiàn)在介紹一下各個(gè)測(cè)繪領(lǐng)域新裝備的技術(shù)進(jìn)展,包括我們國(guó)內(nèi)的一些知名院校,這里面包含了一些隱蔽地區(qū)、室內(nèi)定位、灘涂與近海、地下、陸地個(gè)移動(dòng)測(cè)量與自動(dòng)駕駛、航空、航天,剛才說的PNT我們非常感興趣,只有真正實(shí)現(xiàn)PNT我們才能做到廣泛的服務(wù)。
隱蔽地區(qū)和室內(nèi),到了室內(nèi)的定位就解決不了,在室內(nèi)地區(qū)和隱蔽地區(qū)提出兩個(gè)概念,一個(gè)是正定位,反定位是對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行反定位,而更多的反定位是對(duì)手機(jī)實(shí)現(xiàn)的,全定位這個(gè)想法不一定和PNT很一致,因?yàn)镻NT講到了七個(gè)圈,但是沒有講到隱蔽地區(qū)數(shù)據(jù)一下子怎么解決,也沒有講到室內(nèi)怎么解決,所以我們用戶對(duì)全定位的要求,那種高精度的絕對(duì)定位時(shí),最好現(xiàn)有的測(cè)量型接收機(jī)不做任何改變就能夠派上用場(chǎng),室內(nèi)外都要支持手機(jī)定位,包括用手機(jī)進(jìn)行10公分級(jí)實(shí)時(shí)定位,這個(gè)要求是很高的,甚至可以說是不合理的,但是科研工作者的責(zé)任就是要把不可能變成可能。
各行業(yè)全定位精度要求是不一樣的,我這里說的是民用的,不是軍用的,也不是監(jiān)測(cè)類的,移動(dòng)測(cè)量用于不動(dòng)產(chǎn)的時(shí)候,我們要求5公分的精度,并不要求很高,自動(dòng)駕駛要求是0.1M無,多要素城市實(shí)體模型0.2M,智慧醫(yī)院、停車場(chǎng)、商場(chǎng)0.5m,監(jiān)測(cè)類就非常高,不在我們討論范圍。
室內(nèi)定位,我們做了大量調(diào)研,得到這9種方式,有武大、同濟(jì)、交大、北郵等等我們都去看了一下。在座都是行家,我們認(rèn)為藍(lán)牙定位比較實(shí)用,未來基站定位會(huì)有前途,因?yàn)槭謾C(jī)到任何地方都有信號(hào),等到5G出現(xiàn)之后基站定位我們覺得比較方便,因?yàn)樵谑覂?nèi)也有信號(hào),室外也有信號(hào),樹底下也有信號(hào),而且全國(guó)兩三千個(gè)地基增強(qiáng)站,手機(jī)是500萬個(gè)基站,把它增加一些電文更改,時(shí)間定位提高,我們用的就已經(jīng)覺得是未來室內(nèi)外定位最有希望的一個(gè)方式。
當(dāng)前室內(nèi)定位各種方案的評(píng)價(jià),包括協(xié)同定位、wifi定位、藍(lán)牙定位、超寬帶脈沖、超寬帶雷達(dá)、Lifi、RFID、偽衛(wèi)星、基站定位,我們覺得現(xiàn)在有些新東西,像Lifi很新,當(dāng)前用藍(lán)牙,未來基站定位會(huì)比較有效。
近海,剛才談到海洋測(cè)繪問題,我們了解了一下近海和灘涂測(cè)繪目前是難題,做了一些水下無人潛艇的應(yīng)用,這個(gè)大家感興趣的可以了解一下,PPT后面都有比較詳細(xì)的介紹。
關(guān)于地下管線測(cè)繪,整個(gè)行業(yè)假如說4000億,地下管線包含2000億的產(chǎn)值,是一個(gè)很大的產(chǎn)業(yè),目前都是手工很落后的技術(shù),有沒有可能一些新的東西,我這里介紹一個(gè)超導(dǎo)磁力儀和地下空洞和地下管線方法,是不一樣的,有感興趣的人也可以看一下,也有他們的網(wǎng)址和聯(lián)系方式。
移動(dòng)測(cè)量方面,我們做出了一個(gè)模型街景,完全超過了Google街景,上面這些隔離帶,路上一個(gè)人沒有,一輛車沒有,每棵樹都是單獨(dú)管理,每根電線桿都是單獨(dú)管理,做出來是一個(gè)模型街景,很多領(lǐng)導(dǎo)看了之后說你這個(gè)是不錯(cuò),但是得多少人投入進(jìn)去才做得出來,但是我跟他們講隨著新技術(shù)的發(fā)展不要怕,靠?jī)蓚€(gè)東西,一個(gè)靠云計(jì)算,一個(gè)靠老百姓上網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充模型和紋理,完全有可能實(shí)現(xiàn),我認(rèn)為這樣一個(gè)全要素的城市三維模型才是智慧城市所需要的。
避障激光的事,感興趣的也可以了解。無人駕駛中用到相控陣?yán)走_(dá),這個(gè)相控陣?yán)走_(dá)并不貴,對(duì)移動(dòng)物體的測(cè)試非常有效。剛才從室內(nèi)一直到地面,現(xiàn)在到航空,我提出了1+N的方式,現(xiàn)在提出N+N的模式,就是要遙控,我覺得在國(guó)家應(yīng)急測(cè)繪中有沒有可能把CORS站旁邊放一個(gè)無人機(jī),一旦出現(xiàn)災(zāi)情之后就讓它出去,N就是N個(gè)CORS站,使得國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在四個(gè)小時(shí)內(nèi)拿到數(shù)據(jù),最后達(dá)到目的,我相信這是可以達(dá)到的。微型SAR我們也做了一些試驗(yàn),還有三維SAR,它半米的精度可以把這個(gè)模型自動(dòng)建起來,當(dāng)然還沒有結(jié)構(gòu)化。還有國(guó)產(chǎn)極光,也得到了應(yīng)用,效果還是不錯(cuò)的,特別是它跟了一臺(tái)測(cè)量型的測(cè)量相機(jī),在得到一平米一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí),可以得到一平方米幾十個(gè)點(diǎn)、上百個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
我們做的SWDC+5相機(jī),可以互換,可以更換鏡頭,可以更換底盤,可以測(cè)圖,一機(jī)多用,所以這個(gè)銷售現(xiàn)在也還不錯(cuò)。泰瑞公司,目前它的頂層軟件收購(gòu)了,五鏡頭后處理軟件,它叫SmartEarth,它的老總姓劉。西安測(cè)繪研究所做的Q3DCS,做的相當(dāng)不錯(cuò),三維構(gòu)思模型相當(dāng)不錯(cuò),往前走一步要出三維結(jié)構(gòu)線,由武大出來的DIPCAD,一個(gè)老師做的,做的非常不錯(cuò),我們自己也在做,提取線,提取面,在這個(gè)基礎(chǔ)上把三維模型結(jié)構(gòu)構(gòu)建起來。
航天,航天變化非???,據(jù)說不久天上的衛(wèi)星將會(huì)達(dá)到4000顆,我們發(fā)一個(gè)衛(wèi)星都是幾億、幾十億,現(xiàn)在不是了,幾千萬就能發(fā)一個(gè)。特別是對(duì)移動(dòng)目標(biāo),它的目標(biāo)是對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),這樣帶來小衛(wèi)星滿天飛,最開始是北京號(hào),再是吉林號(hào),清華、武大都出來了,滿天都是衛(wèi)星,資料會(huì)非常多,這個(gè)量變會(huì)帶來質(zhì)變,你的手上可以拿到很多很多資料,資料多了以后就可以把你的提取成功率逼近100%。
剛才講到量子進(jìn)步的如此之快,看到我們國(guó)家發(fā)射量子衛(wèi)星,量子衛(wèi)星上面有一個(gè)量子相機(jī),我個(gè)人是做量子相機(jī)的,爭(zhēng)取好長(zhǎng)時(shí)間才爭(zhēng)取到2億到3億相元。量子衛(wèi)星單光子進(jìn)程非???,單光子激光有一個(gè)好處,發(fā)散角非常小,腳印的全波形處理不光可以進(jìn)行幾何定位,而且可以做提取,對(duì)目標(biāo)提取、分類提取有幫助,量子科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展將是測(cè)繪新裝備的下一個(gè)高潮,現(xiàn)在量子的事還理解不了,不是很懂。
新需求只能用新的裝備來提供服務(wù),我們現(xiàn)在不談過去傳統(tǒng)的制圖,1000圖、500圖、地籍測(cè)量。智慧城市,對(duì)它的定義說不很清楚,工程院最近有一個(gè)智慧城市的研討會(huì),中日韓科學(xué)家的共同研討,結(jié)果這個(gè)研討中間他對(duì)智慧城市的定義完全只字不提地理空間的時(shí)空大數(shù)據(jù),我說你這個(gè)就不叫智慧城市,我想了一下什么樣的系統(tǒng)是智慧城市,定義說不清,但是什么系統(tǒng)不是智慧城市這個(gè)能說清楚,你有信息孤島,你不共享,這個(gè)不叫智慧城市,你沒用到大數(shù)據(jù),也不叫智慧城市,你也沒有用到時(shí)空地理信息大數(shù)據(jù),也不能叫智慧城市,沒有用手機(jī)推送,你沒有用大眾提供服務(wù),也不叫智慧城市,你只有認(rèn)識(shí)社會(huì),只有信息流動(dòng),沒有能量流動(dòng),也不叫智慧城市,我提出這樣一個(gè)觀點(diǎn)。
要建立智慧城市,首先要建立網(wǎng)上的虛擬城市,我們主張是它有結(jié)構(gòu)化的三維模型、三維數(shù)據(jù),而且在上面可以進(jìn)行分層分類的在線瀏覽,而且可以放大縮小,推動(dòng)對(duì)屬性狀的檢索產(chǎn)生各種知識(shí),另外在公安部門做一點(diǎn)video數(shù)據(jù)和三維融合。
智慧城市的糾結(jié),因?yàn)闆]有足夠新型的地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)帶來的,要全定位,要有全息三維地理數(shù)據(jù),才能把智慧城市往前推一步。我們認(rèn)為現(xiàn)在比較現(xiàn)實(shí)的就是做車站接人定位位置共享,這個(gè)比較現(xiàn)實(shí),高鐵站現(xiàn)在遇到的困難,每20米放一個(gè)藍(lán)牙,藍(lán)牙20塊錢一個(gè),用手機(jī)把藍(lán)牙打開,下一個(gè)APP,加上相應(yīng)軟件,把地圖輸進(jìn)去,你接人的時(shí)候就互相可以進(jìn)行位置共享。
現(xiàn)在共享經(jīng)濟(jì)據(jù)說是一個(gè)潮流,共享經(jīng)濟(jì)現(xiàn)在亂象叢生,其原因就是沒有用到我們的定位,我們的定位現(xiàn)在對(duì)它的服務(wù)還沒有滿足要求,如果這兩個(gè)全實(shí)現(xiàn),共享經(jīng)濟(jì)的亂象就會(huì)克服。
萬億產(chǎn)值的AR,AR就是把計(jì)算機(jī)里面客觀世界的三維模型和你在現(xiàn)場(chǎng)看到的三維模型進(jìn)行疊合,這是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),這個(gè)需求已經(jīng)出現(xiàn)了,并不是虛無縹渺的,最近一個(gè)體育大學(xué)要我去給他們介紹這個(gè)東西,運(yùn)動(dòng)員要出去比賽,先要熟悉場(chǎng)地,我們先派人出去把場(chǎng)地給它取回來,運(yùn)動(dòng)員就在北京運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上訓(xùn)練,但是感覺是在國(guó)外運(yùn)動(dòng)場(chǎng),提前適應(yīng)了。到紐約推介南京市,也是用了AR技術(shù)。
還有一個(gè)新的需求就是自動(dòng)駕駛,自動(dòng)駕駛過去已經(jīng)做了很長(zhǎng)時(shí)間,我們也試圖從GIS的角度來理解自動(dòng)駕駛,在今天展會(huì)上也有一個(gè)我們已經(jīng)運(yùn)行的自動(dòng)駕駛壓路機(jī),在泰安的一個(gè)分公司做出來的,效果還不錯(cuò),大家感興趣可以看一下。我們雖然不做自動(dòng)駕駛,我們只做GIS,怎么又做自動(dòng)駕駛呢?我們先賺一點(diǎn)錢,做老年代步電動(dòng)車。我們提出汽車機(jī)頂盒的概念,實(shí)際上就是一個(gè)手機(jī),未來的自動(dòng)駕駛汽車很可能就是一個(gè)手機(jī)加上一點(diǎn)避障裝置就可以實(shí)現(xiàn),用超聲波都是有可能的,因?yàn)閮H僅是一個(gè)避障而已,提出來汽車機(jī)頂盒的概念加上交通云平臺(tái)指揮下的自動(dòng)駕駛,只要你有足夠的定位,你足夠?qū)崟r(shí)的定位,給手機(jī)提供實(shí)時(shí)的定位,網(wǎng)絡(luò)差分,而且又有加密軟件進(jìn)來,對(duì)移動(dòng)終端提供10公分、20公分就夠了,因?yàn)槲覀冊(cè)隈{校知道兩個(gè)車相差30公分就危險(xiǎn)了,再和汽車總線相連接,再加上避障就可以了,我們想在老年代步車上試用一下。
我這個(gè)報(bào)告就到這里,很多東西都還沒有出現(xiàn),有的在實(shí)驗(yàn)室,這僅僅是一些構(gòu)思而已,什么時(shí)候面市就要靠廣大的用戶,需要是發(fā)明之本,我的報(bào)告到這里。
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