用好空间信息大数据成为GIS新挑战

收拾背包走出家门，打开手机查找附近的共享单车，或是呼叫一辆网约车；上了车，导航软件还会推荐一条最短且不堵车的路线……

这样的场景是不是很熟悉？没错，这就是地理信息技术（GIS）给人们生活带来的便捷。可以说，数字社会中的人、机、物，既是数据的使用者，也是数据的生产者，每时每刻全球都在产生海量的空间信息数据。

6月21日，“数字中国 时空云起——2018空间信息软件技术大会”在南京开幕，吸引了全国近2000名专业人士到会研讨。在持续、动态地获取整个地球数据的时代，怎样存储、管理和应用海量大数据，成为一项巨大挑战。

GIS是包括地理信息科学，地理信息技术和地理信息应用的整个科学技术领域。中国科学院院士周成虎认为，“其实GIS也就这么三件事，空间数据、信息计算、知识服务。”

没有图也就没有GIS。传统的GIS数据来源单一，一般是由专业测绘队伍获取，再通过简单处理，供规划、设计等行业使用。在那时，手持一本地图册走遍全国完全没问题。现如今，每个人的智能手机中都安装了百度、高德或谷歌地图软件，打开软件不光能看到地图，还能搜索到与工作、生活相关的方方面面信息。

“从二维到了三维、全景地图、增强现实地图……未来我们需要更新的表现方法，空间的精准和个性化的服务，让我们地图变的更加聪慧一点。”周成虎院士因此得出结论：今天人们所说的GIS，其实是用来服务社会的新一代地理信息科学技术的总体系。

“早期是语音时代，后来进入文字时代，今天人类进入了图像时代，视觉冲击将会是未来的主导。”周成虎院士说，人机物混合的可视化应该是GIS下一代的表现体系。

然而，新一代GIS带来的不仅全数字化的生活，还有海量的数据。随着信息技术的发展，把“地球装进计算机”早就轻松实现，大数据的获取来源广泛，处理工具日趋复杂多样化，应用对象也从专业转向大众。

“每天在天上飞行的卫星超过1000颗、有人或无人飞机10000架，地面海上有大量的雷达、声纳等移动测量系统，还有数亿至几十亿个智能传感器和智能终端。”中国工程院院士张祖勋说，各类传感器、人类科学研究和摄影测量遥感共同构成了GIS大数据的来源。

周成虎院士认为，当前的经济社会活动数据已经达到ZB级。

据统计，2010年全球的数据量为1.2ZB，到2020年将暴增近30倍，达到35ZB（1ZB=1024EB=1048576PB=1073741824TB），也就是说全球大概需要376亿个1TB硬盘来存储数据！

而现实状况是，绝大多数的数据会因为无法存储而丢失，这就对存储效率提出一个新的挑战。并且，如果仅仅是存储数据，而不以进行数据挖掘和数据分析，那么，数据仍然是数据，没有太大价值。

“GIS包括所有的地理空间信息，怎样对‘所有地理信息’实现存储、管理是一个亟待解决的问题。”张祖勋院士说到。

大数据是21世纪国家基础性战略资源，必须要新的思维方式来改变现有的空间分析技术。周成虎院士认为，新一代GIS必须从数据存储型向数据分析型的发展。他举例说，“支撑滴滴出行等软件，没有强大的地图是不行的。但是如果我们把整个GIS都推给他，我相信他们也不需要。开放式、分析型的智能GIS应该是我们下一代。也就是说，你需要什么就可以给你什么。”