“互联网+测绘”—— 泛在测绘及其农业应用

发布日期:2017-11-02

刘经南 昆山杜克大学校长、中国工程院院士 武汉大学前校长

一、泛在测绘的定义

泛在测绘是指用户在任何地点、任何时间为认知环境与人的关系而使用和构建地图的活动。随着社会发展和人们认知水平的提高,测绘的范畴正在逐渐扩大。往大处说,测绘包括人们对外太空的物体进行观测,比如对月球、火星等的观测;往小处说,个人要进行微手术,需要将传感器放在人体某个器官里面,进行精确定位,这也是测绘的范畴。在我们的日常生活中,我们需要在大型商场里找到某个具体商铺的位置,需要了解公交车辆的行驶路线,需要知道快递的寄送状态,这些也都属于测绘的范畴。所以,测绘可以远至宇宙空间,也可以近至微观世界,并贯穿于我们生活的方方面面,这些可以统称为泛在测绘。

二、测绘的主动化和大众化趋势

传统的测绘一般都是被动化的。比如测量一座山的高度,测量一条河流的长度,测量一栋楼房的占地面积等等,测量之后,将这些地标物在地图上进行标注。被动测绘的特点是客观反映出现实事物的客观存在。而现代测绘活动中主动式的测绘越来越多。比如一条河流还在规划之中,一栋楼房还在设计阶段,需要将它们将来建成后的地理位置和外形预先通过二维或者三维的方式在地图上显示出来。通过测绘将虚拟现实和真实现实构成起来,这叫做增强现实。将历史、现在和未来在同一空间上表达是现代测绘的具体需求。一直以来,测绘一直被认为是一门非常专业的技术,关于测绘的理论也相当深奥,测绘专业的学生经过四年的专业学习也未见得能弄明白测绘的相关理论。对于测绘仪器的使用也是要经过相当专业的培训。而现在很多工具都可以用于测绘,每个人都可以进行测绘工作。比如我们每个人都有的手机,随手就可以将身边的信息采集下来,并进行加工、整理、传输等工作。测绘正在变得越来越简单化和大众化。通过互联网,还可汇集大家的力量将不同地域、不同维度的信息集成在一起,最终形成非常强大的信息资源系统。

三、测绘与互联网的融合

测绘已经越来越不再是单一独立的活动,与工业互联网的融合和依赖正在逐步加强。工业互联网的协同和控制依赖于对时间和控制位置的精确判断,以精准推送位置控制通信和协调分布式计算流程的相关活动,使得计算和物理实体单元的各项活动能够更紧密地互相融合,这就需要泛在测绘在时间纬度上的精准度量。随着互联网、物联网及云计算的发展,人、机、物信息融合与泛在时空位置服务的关系正在发生深刻变化。人类实现了政治军事活动、经济活动和自身私人活动的互联互通,信息虚拟空间与人类赖以生存的自然物理空间以及精准的物质生产体系正在实现信息融合。这一融合给人类社会既带来革命性的巨变,也带来了安全等难以预计的挑战。时间和空间是一切人类活动的载体和标志,也是一切信息的属性,因此泛在时空位置服务既是推动这一融合带来巨变的新动力,也是解决难以预计挑战的总钥匙。

四、泛在测绘的应用

泛在测绘应用在很多方面。从应用场景上看,泛在测绘可以应用于陆地、海洋、太空、网络等;从服务对象上看,泛在测绘可以应用于军事、行业、个人和政府等。泛在测绘除了可以应用于气象观测、海洋变化监测等专业领域,还可以应用于手机、汽车等大众领域。现在卫星导航已经成为世界上近30亿部智能手机的标配,卫星导航对人们出行的记录成为人们位置、行为和兴趣大数据的来源。随着手机高精度导航的应用,室内外一体化位置服务的提供,这些大数据的内涵将会更加丰富。比如,在一个150 万左右人口的中等城市,通过对一部手机4次不同位置的数据分析,就能以95% 大概率找到该手机的主人是谁。该功能对提高社会智能管理水平和提升社会安全防控能力都是十分有意义的。又比如,使用4 组较为精确的支付时间、支付商家和交易数额的数据,就可以以90% 的准确率确定持卡人的所有消费记录和习惯。个人行为基于时间和空间的特异性,比我们直观感觉的要高得多。人们对位置信息的需求正在经历巨大的转变,人类对时空位置信息的需求从事后延伸到实时,从静态延伸到动态、从低速延伸到高速,从粗略延伸到精确和完备,从陆地延伸到海洋和天空,从区域延伸到广域和全球,从地球延伸到深空和宇宙,从实体空间延伸到虚拟网络空间,从自然延伸到人类自身和社会。总之,时间和空间位置是人类生存和发展一切活动的基础,其应用只局限于人们的想象力。

五、泛在测绘服务现代农业的方式

泛在测绘与泛在位置服务进入了环境感知、个性需求、社群行为监测分析,也就是产生和使用大数据的时代。地理环境国情信息的全面、实时、协同性、公众式监测要求位置服务建立适应泛在测绘要求的大数据分析、处理和预测的新手段,大数据背景下的泛在测绘将促进原创性的研发,将引起技术创新的新高潮,将推动服务模式的多样化,将促进信息产业大发展。互联网+ 测绘是泛在测绘,互联网+ 农业是智慧农业,这两项相加是泛在测绘服务现代农业的方式。如何应对这个挑战的答案,就是跨界合作、发挥优势、做好服务。