GIS最新熱點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展熱門(mén)

GIS是空間技術(shù)和信息技術(shù)的交叉學(xué)科，相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)都有可能成為GIS的發(fā)展趨勢(shì)。GIS的技術(shù)環(huán)節(jié)無(wú)外乎數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)三個(gè)方面，從近年的發(fā)展情況看，GIS可能在這三個(gè)方面都有著激動(dòng)人心的前景。

一、數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)是GIS的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)獲取技術(shù)是GIS的技術(shù)之源。在已有存量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，GIS的增量數(shù)據(jù)源大體有衛(wèi)星遙感、定位信息、攝影測(cè)量等，數(shù)據(jù)獲取的發(fā)展關(guān)鍵在于增量數(shù)據(jù)源的發(fā)展。

1.1傾斜攝影測(cè)量

傾斜攝影測(cè)量是這兩年蓬勃發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)，相對(duì)于豎直航空攝影在地物立面信息獲取方面的缺陷，傾斜航空攝影可以快速獲取大范圍區(qū)域地表物體三維立面信息，可以支持對(duì)攝影區(qū)域的三維測(cè)量。傾斜攝影測(cè)量有著非常高的高程測(cè)量精度，可以實(shí)現(xiàn)快速的大場(chǎng)景建模與地物測(cè)量，能夠生成接近真實(shí)的地表三維場(chǎng)景。

1.2近景攝影測(cè)量

近景攝影測(cè)量與傾斜攝影測(cè)量有著相似的技術(shù)背景，區(qū)別在于傾斜攝影測(cè)量一般利用空基航攝儀進(jìn)行，近景攝影測(cè)量則是采用地面或近地面短距攝影測(cè)量設(shè)備進(jìn)行。相對(duì)于傾斜攝影的大范圍和較高精度，近景攝影測(cè)量更注重于對(duì)單個(gè)地物的超高精度測(cè)量，可以獲得具有極高精度和分辨率的精細(xì)地物模型，可以完美還原如雕塑、文物、景觀等復(fù)雜地物。

1.3影像智能識(shí)別

隨著遙感手段的發(fā)展，獲取的遙感影像分辨率越來(lái)越高，數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，基于影像采集的矢量要素也越來(lái)越多，累積了大量的采集經(jīng)驗(yàn)和解譯樣本。在人工智能技術(shù)的加持下，對(duì)這些影像解譯樣本開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)從影像提取要素的能力會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，精度也越來(lái)越高，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)自動(dòng)利用衛(wèi)星影像生產(chǎn)矢量地圖。

1.4智能數(shù)據(jù)匹配

近年來(lái)以谷歌地圖、百度地圖等為代表的基于位置服務(wù)（Location Basde Service，LBS）應(yīng)用已經(jīng)走入每個(gè)用戶(hù)的手機(jī)中，深刻得影響著互聯(lián)生活。LBS應(yīng)用的對(duì)數(shù)據(jù)的鮮活性要求極高，尤其是對(duì)道路、地名變化的響應(yīng)能力對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)影響很大。智能數(shù)據(jù)匹配是利用搜索引擎獲取的海量網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行篩選，獲得與地理位置相關(guān)聯(lián)的信息，并與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，達(dá)到快速發(fā)現(xiàn)變化，自動(dòng)進(jìn)行更新的目的。隨著AI的不斷發(fā)展，對(duì)海量信息的分析匹配能力不斷增強(qiáng)，數(shù)據(jù)匹配的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化程度也會(huì)越來(lái)越高。

1.5定位技術(shù)發(fā)展（室內(nèi)、高精度、小型化）

智能手機(jī)讓每個(gè)人都有了感知地理位置的能力，然而，目前的定位還存在很多局限。例如，室內(nèi)、野外還有很多衛(wèi)星定位盲區(qū)，定位精度還不夠高，高精度定位設(shè)備不夠便攜等。現(xiàn)在，室內(nèi)定位、差分定位、網(wǎng)絡(luò)定位等技術(shù)發(fā)展很快。不遠(yuǎn)的將來(lái)，僅用一部手機(jī)甚至手表，就可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地精準(zhǔn)定位至厘米水平。定位信息的迅速發(fā)展，會(huì)對(duì)位置服務(wù)的應(yīng)用帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。

1.6空間信息擴(kuò)展（地下、深海、深空）

目前空間信息在很多人的概念中依然是地面或者近地面的信息，隨著探索和測(cè)量手段的不斷發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)的范圍已經(jīng)擴(kuò)大到了地下空間、深海、外太空甚至地外行星，觀測(cè)尺度從空間更是擴(kuò)展到了時(shí)空。更廣袤的時(shí)空信息不斷涌現(xiàn)，催生著GIS上天入地，談古論今，這樣未來(lái)只能說(shuō)眼界限制了我們的想象。

1.7為我們的世界建模

十多年前曾經(jīng)有本GIS的書(shū)叫《Modeling Our World》，在當(dāng)時(shí)，還顯得有些詩(shī)意和概念化。而如今，這樣的前景已經(jīng)非常清晰。未來(lái)，在各種探索和測(cè)量手段的支持下，整個(gè)世界甚至是外太空都可以被裝進(jìn)虛擬的世界，每個(gè)人都可以自由出入于虛擬與現(xiàn)實(shí)之間。進(jìn)可縱觀天下，退可田園詩(shī)意，一起為我們的世界建模。

二、數(shù)據(jù)分析

GIS之所以是一門(mén)學(xué)科而不僅是技術(shù)，在于其智慧的一面。如果說(shuō)數(shù)據(jù)是其生命力，那么智慧就是空間數(shù)據(jù)的分析能力。數(shù)據(jù)分析的發(fā)展與大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等信息技術(shù)有著密切的聯(lián)系。

2.1高效的數(shù)據(jù)管理

空間數(shù)據(jù)庫(kù)一直是GIS的一個(gè)基礎(chǔ)理論，卻也是一直發(fā)展不夠成熟的一個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)镚IS的數(shù)據(jù)確實(shí)太多太復(fù)雜了，這些數(shù)據(jù)有不同的形狀（如湖泊、道路、房屋、河流），不同的性質(zhì)（如線(xiàn)劃地圖、衛(wèi)星地圖、街景地圖），不同的軌跡（如行駛的汽車(chē)、空中的飛機(jī)、奔流的洪水、隱蔽的洋流），它們很難用一個(gè)統(tǒng)一的模型來(lái)描述，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)分析時(shí)的數(shù)據(jù)使用效率帶來(lái)很大局限?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)管理技術(shù)由于NoSQL、分布式存儲(chǔ)、空間數(shù)據(jù)模型等的發(fā)展，GIS數(shù)據(jù)的管理模型有望獲得統(tǒng)一，為更好的應(yīng)用數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2跨行業(yè)數(shù)據(jù)透視

空間數(shù)據(jù)分析和挖掘一直是GIS最強(qiáng)大的武器，但它卻沒(méi)有得到充分利用。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的發(fā)展，數(shù)據(jù)進(jìn)入了一個(gè)爆炸的時(shí)代，GIS數(shù)據(jù)能夠與很多行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉，產(chǎn)生奇妙的化學(xué)反應(yīng)。隨著研究人員的不斷努力，現(xiàn)在很多行業(yè)的評(píng)價(jià)、統(tǒng)計(jì)、分析指標(biāo)都加入了位置參數(shù)，GIS開(kāi)始走出家門(mén)，說(shuō)百家話(huà)，穿萬(wàn)家衣。

2.3空間尺度衍伸（宏觀、微觀）

GIS一直以來(lái)在做分析時(shí)都離不開(kāi)一張內(nèi)容復(fù)雜的地圖，地圖的邊界就成為了GIS想象力的局限。在數(shù)據(jù)大爆炸的時(shí)代，數(shù)據(jù)挖掘后形成的多層次指標(biāo)，讓GIS信息沖破了這一邊界。向上，伴隨指標(biāo)不斷的概括與綜合，GIS可以參與到各類(lèi)宏觀決策當(dāng)中，突破區(qū)域、時(shí)間的限制；向下，GIS可以具象每一個(gè)細(xì)小的抽象空間，進(jìn)入物質(zhì)內(nèi)部，描述每一個(gè)微小的位置變化。

2.4迅捷的處理速度

毫無(wú)疑問(wèn)，計(jì)算技術(shù)的發(fā)展一定會(huì)讓GIS的分析速度更快。這種變快是量變到質(zhì)變的過(guò)程，隨著單位時(shí)間能處理的數(shù)據(jù)量的極速增長(zhǎng)，我們獲得有效信息的時(shí)間被大大縮短，進(jìn)行更復(fù)雜計(jì)算的可能性也在大大增加。這讓數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)兩個(gè)趨勢(shì)，一是實(shí)時(shí)化，結(jié)合全世界建模的概念，可以讓一個(gè)人隨著運(yùn)行軌跡實(shí)時(shí)的計(jì)算出場(chǎng)景變化（例如自動(dòng)駕駛）；二是深度化，計(jì)算可以覆蓋的面越來(lái)越廣，涵蓋的信息越來(lái)越多，可能會(huì)獲得更多抽象的、內(nèi)涵豐富的數(shù)據(jù)加工產(chǎn)品（例如基于真實(shí)場(chǎng)景的游戲）。

2.5從計(jì)算到?jīng)Q策

不得不再次請(qǐng)出人工智能。現(xiàn)在的GIS依然還停留在你想要什么我給你分析什么的階段，人工智能在GIS領(lǐng)域的不斷學(xué)習(xí)真逐漸的揭示出一種新前景，我給你什么你才想到什么。這樣的前景是不是很令人激動(dòng)，GIS真正從一個(gè)工具成為了助手，一個(gè)聰明的、懂你心意的、精確無(wú)比的助手。

三、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)

GIS的精彩與其數(shù)據(jù)呈現(xiàn)能力密不可分?？梢哉f(shuō)，一般公眾對(duì)于GIS的理解大多停留在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，廣義的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)包括但不限于地圖、圖表、手機(jī)APP、Web應(yīng)用程序等，它不僅僅是指可視化效果，而更應(yīng)視為觸及最終用戶(hù)的各種功能。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域息息相關(guān)。

3.1無(wú)限擴(kuò)張的三維空間

依然回到為我們的世界建模這個(gè)話(huà)題，既然建模了就要展現(xiàn)出來(lái)，一個(gè)真實(shí)的、無(wú)延遲的三維空間才是最酷的。現(xiàn)在的三維受限于硬件機(jī)能、建模技術(shù)等因素，大多將場(chǎng)景限制在一個(gè)不大的范圍內(nèi)。未來(lái)，建模范圍都那么大了，展示能力也會(huì)提高。場(chǎng)景一天天的變大，模型越來(lái)越接近真實(shí)，直到有一天，邊界會(huì)消失，模型會(huì)如實(shí)景一模一樣。

3.2VR和AR

在三維技術(shù)的加持下，VR和AR如兩個(gè)兄弟并肩發(fā)展。VR是將真實(shí)的人放進(jìn)虛擬的場(chǎng)景里，終極目標(biāo)是人忘記了自己在一個(gè)虛擬的世界里；AR是將虛擬的場(chǎng)景放進(jìn)真實(shí)的世界中，終極目標(biāo)是人無(wú)法分辨什么是真實(shí)，什么是虛擬。VR和AR注定是階段性的技術(shù)，未來(lái)會(huì)走向同一個(gè)終點(diǎn)。

3.3精彩紛呈的Web地圖

也許，我用Web來(lái)形容地圖已經(jīng)受到了我想象力的限制。但我想表達(dá)的是，未來(lái)的電子地圖會(huì)內(nèi)容更豐富、更好看、更藝術(shù)，同時(shí)我們不再會(huì)受到硬件機(jī)能和網(wǎng)速的困擾，想看什么就看什么，想查什么就查什么，喜歡什么風(fēng)格的地圖就能讓地圖變得那么漂亮。

3.4潛力無(wú)限的手機(jī)APP

堅(jiān)持要把電子地圖分為Web地圖和手機(jī)APP兩種，是因?yàn)锳PP代表了另一個(gè)方向，那就是隨時(shí)隨地。也許未來(lái)智能手機(jī)都成為了古董，可能是頭盔？眼鏡？眼前的一團(tuán)空氣？總之，把世界隨身攜帶，讓人無(wú)限期待。

3.5嘆為觀止的專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用

在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域面前，大眾消費(fèi)品有時(shí)會(huì)顯得非常普通。既然世界都已在掌握，那么各個(gè)行業(yè)肯定也會(huì)充分應(yīng)用。未來(lái)的工廠里、機(jī)床上、飛機(jī)中，有可能隨時(shí)都會(huì)呈現(xiàn)出所需的空間信息，讓專(zhuān)業(yè)人員隨時(shí)掌握對(duì)象的空間要素，不會(huì)遺漏每一個(gè)細(xì)節(jié)。行業(yè)實(shí)在是太多了，這里只能留給各領(lǐng)域的大神自己發(fā)揮想象啦。

四、結(jié)尾

首先，我更關(guān)注gis技術(shù)而非行業(yè)，我看好的很多技術(shù)前景未必會(huì)由gis行業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，谷歌地球和地圖就曾深刻地影響了我們這個(gè)行業(yè)。眼下，站在變革的十字路口，行業(yè)未來(lái)如何很難預(yù)料。但是gis技術(shù)會(huì)一直發(fā)展下去，會(huì)與更多的領(lǐng)域交叉融合，這是一定的。

再者文中提及的大多數(shù)技術(shù)熱點(diǎn)并不是空中樓閣，有的已經(jīng)廣泛應(yīng)用，有些已有了明晰的技術(shù)前景，個(gè)別內(nèi)容略有想象但仍有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。例如傾斜，近景，高分遙感，室內(nèi)定位，便攜式差分定位等等應(yīng)用都非常廣泛了，市場(chǎng)也逐漸培育了出來(lái)；空間分析方面隨著地理國(guó)情監(jiān)測(cè)這兩年的發(fā)展，已在很多行業(yè)發(fā)展出了特有的指標(biāo)體系，上升到宏觀層面是自然而然的趨勢(shì)；終端應(yīng)用方面，互聯(lián)網(wǎng)公司應(yīng)用gis的規(guī)模很大，當(dāng)然他們更愿意稱(chēng)之為位置服務(wù)。