老張是(shì)北京市東城區的(de)一(yī / yì ／yí)名城管監督員。一(yī / yì ／yí)天，他(tā)發現自己負責監督管理的(de)區域裏出(chū)現了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)大(dà)堆露天垃圾。他(tā)馬上(shàng)拿出(chū)随身攜帶的(de)“城管通”，給垃圾拍了(le／liǎo)照并注明地(dì / de)點，傳給城管監督中心。監督中心接到(dào)信息後第一(yī / yì ／yí)時(shí)間迅速立案，并将地(dì / de)點信息傳到(dào)城管指揮中心。指揮中心又迅速将“急需清運”的(de)指令傳到(dào)有關地(dì / de)區的(de)環衛部門。僅僅一(yī / yì ／yí)小時(shí)後，那堆露天垃圾就(jiù)被清運幹淨。
“之(zhī)所以(yǐ)能如此便捷，秘訣就(jiù)在(zài)于(yú)東城區利用 GIS 軟件，以(yǐ)每萬平方米劃分成一(yī / yì ／yí)個(gè)網格單元，形成了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)支撐精确、高效、全時(shí)段、全方位城市管理的(de)集成化信息管理平台。如今，這(zhè)一(yī / yì ／yí)模式已經在(zài)全國(guó)幾十個(gè)城市得到(dào)推廣。”超圖軟件總工程師梁軍告訴記者。
超圖軟件總工程師 梁軍
GIS (Geography Information System，地(dì / de)理信息系統)是(shì)關于(yú)地(dì / de)理位置和(hé / huò)地(dì / de)理空間的(de)信息技術。如今，從資源管理、土地(dì / de)規劃、環境監測、防災減災，到(dào)交通管理、城市規劃，再到(dào)科研、教育和(hé / huò)國(guó)防等領域，都有 GIS 的(de)身影。
作爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)項重要(yào / yāo)的(de)新興戰略性産業，GIS 平台軟件作爲(wéi / wèi)“地(dì / de)理信息操作系統”，是(shì)地(dì / de)理信息技術的(de)核心，爲(wéi / wèi)各類地(dì / de)理信息應用提供支撐。“發展 GIS 平台軟件，占領地(dì / de)理信息技術的(de)制高點，對發展我國(guó)地(dì / de)理信息産業和(hé / huò)保障國(guó)家地(dì / de)理信息安全至關重要(yào / yāo)。”梁軍說(shuō)。
可喜的(de)是(shì)，近年來(lái)，國(guó)産自主 GIS 平台軟件技術發展較快，市場份額快速上(shàng)升，國(guó)内市場份額已經占據半壁江山，并且湧現出(chū)一(yī / yì ／yí)大(dà)批技術國(guó)際領先的(de)公司。其中，超圖軟件就(jiù)是(shì)這(zhè)批公司中的(de)代表，依靠先進的(de)技術實力，已成爲(wéi / wèi)國(guó)内 GIS 市場的(de)重要(yào / yāo)力量。前不(bù)久，由該公司科研團隊研發的(de)“雲端一(yī / yì ／yí)體化SuperMap GIS 軟件平台研發及産業化”項目榮獲 2015 年度北京市科學技術獎一(yī / yì ／yí)等獎。
國(guó)産 GIS 進入超越階段
大(dà)多數人(rén)對 GIS 感覺很陌生。其實，GIS 正走出(chū)測繪、繪圖、資源和(hé / huò)環境管理等傳統領域，其應用日益深入到(dào)社會生活的(de)方方面面，與普通大(dà)衆接觸得越來(lái)越親密。
在(zài)路線複雜的(de)市區裏，如果有人(rén)突發心髒病，基于(yú) GIS 平台的(de)120 醫療急救指揮系統，可以(yǐ)指揮司機繞過堵車路段，争分奪秒地(dì / de)把病人(rén)送到(dào)最近的(de)醫院。GIS 技術定位的(de)呼救點，能夠自動标注發病地(dì / de)點及會面地(dì / de)點，并按照離發病點由近到(dào)遠的(de)原則推薦5 個(gè)就(jiù)診醫院。在(zài)指揮中心，可直接對120急救醫院進行調度并對其車輛及出(chū)車情況進行管理與監控，還可及時(shí)打印出(chū)車單和(hé / huò)出(chū)車地(dì / de)圖。
GIS 與普通民衆生活對接，已擡眼可見、密不(bù)可分，進入發展的(de)新階段。
GIS 不(bù)僅服務于(yú)我們的(de)日常生活，在(zài)電子(zǐ)政務中也(yě)扮演着重要(yào / yāo)的(de)角色。目前，各級政府部門的(de)綜合業務管理和(hé / huò)輔助決策工作80%以(yǐ)上(shàng)與地(dì / de)理信息有關。有人(rén)把它形象地(dì / de)稱爲(wéi / wèi)“科學家手中的(de)顯微鏡、百姓出(chū)行的(de)指南針”。
梁軍告訴記者，GIS 平台軟件在(zài)地(dì / de)理信息領域的(de)地(dì / de)位，就(jiù)相當于(yú)操作系統在(zài)IT 中的(de)地(dì / de)位，處于(yú)非常核心的(de)位置，一(yī / yì ／yí)旦 GIS 平台軟件被攻破，系統中所有地(dì / de)理信息數據及其他(tā)相關數據将完全暴露。GIS 平台軟件的(de)自主化和(hé / huò)國(guó)産化替代，對于(yú)國(guó)家信息安全有着極爲(wéi / wèi)重要(yào / yāo)的(de)意義。
由于(yú)各種主客觀原因，過去相當長一(yī / yì ／yí)段時(shí)間，我國(guó)的(de) GIS 平台軟件大(dà)量采用國(guó)外産品。随着城市的(de)智能化與智慧化，城市的(de)網絡與信息安全問題将更爲(wéi / wèi)突出(chū)。
近年來(lái)，我國(guó)在(zài) GIS 研發領域取得了(le／liǎo)顯著成績，成爲(wéi / wèi)世界 GIS 科研強國(guó)之(zhī)一(yī / yì ／yí)。一(yī / yì ／yí)批緻力于(yú)自主創新、具有國(guó)際競争力的(de)高科技企業，在(zài)軟件技術的(de)研究和(hé / huò)産品的(de)開發上(shàng)取得了(le／liǎo)顯著的(de)進步，在(zài)市場和(hé / huò)應用方面不(bù)斷取得新的(de)進展。國(guó)内市場占有率已經達到(dào)半數以(yǐ)上(shàng)，并在(zài)數字城市、智慧城市的(de)建設中得到(dào)深入地(dì / de)實際應用與考驗，取得了(le／liǎo)非常好的(de)應用效果。
梁軍告訴記者，“國(guó)産的(de) GIS 軟件已經開始從追趕進入到(dào)超越的(de)階段，在(zài)跨平台技術、二三維一(yī / yì ／yí)體化技術等方面已領先國(guó)外産品。”
GIS 平台步入雲時(shí)代
據梁軍介紹，本次獲獎的(de)雲端一(yī / yì ／yí)體化 GIS 技術體系，是(shì)指通過“集約化的(de) GIS 雲平台”來(lái)集約利用計算資源提供高可用的(de) GIS 服務，通過“多樣化的(de) GIS 端”來(lái)構建跨多端設備的(de) GIS 應用，通過“雲端一(yī / yì ／yí)體化的(de) GIS 系統”實現雲端之(zhī)間高效互聯、協同工作的(de) GIS 應用模式。
在(zài)當前移動互聯網、雲計算技術快速發展的(de)形勢下，傳統的(de) B/S 架構 GIS 應用已經不(bù)能滿足愈加多樣化的(de)應用需求。一(yī / yì ／yí)方面，當前市場對 GIS 應用的(de)要(yào / yāo)求，已經從簡單的(de) Web 客戶端應用，演變爲(wéi / wèi)跨 PC 端、Web 端、移動端的(de)二三維一(yī / yì ／yí)體化的(de)多端應用。另一(yī / yì ／yí)方面，由于(yú) GIS 應用本身有大(dà)數據的(de)特征，GIS 正面臨着 CPU 瓶頸、大(dà)數據量、超大(dà)用戶量、多服務來(lái)源等問題和(hé / huò)需求，因此亟須更強大(dà)的(de) GIS 服務器平台、一(yī / yì ／yí)體化的(de) GIS 系統來(lái)支撐。
爲(wéi / wèi)此，超圖的(de)科研團隊打造了(le／liǎo)雲端一(yī / yì ／yí)體化 GIS 技術體系，緻力于(yú)在(zài) GIS 系統中充分發揮雲計算的(de)優勢，以(yǐ)更加友好的(de)方式，支撐地(dì / de)理空間要(yào / yāo)素的(de)建模、存儲、處理、分析等，使用戶在(zài)更多種終端設備上(shàng)更快速、高效、低成本地(dì / de)使用地(dì / de)理信息資源。
項目基于(yú)雲計算和(hé / huò)移動計算等新一(yī / yì ／yí)代信息技術，設計和(hé / huò)研發了(le／liǎo)雲服務器和(hé / huò)雲端一(yī / yì ／yí)體化 GIS 體系架構，實現了(le／liǎo)雲 GIS 服務與各種智能終端的(de)一(yī / yì ／yí)體化協同，并在(zài)多項GIS 關鍵技術上(shàng)取得了(le／liǎo)突破性進展，形成了(le／liǎo)全新的(de) GIS 體系架構，研發了(le／liǎo)新一(yī / yì ／yí)代SuperMap GIS 技術體系和(hé / huò)系列平台軟件産品，成功實現了(le／liǎo)市場推廣應用，取得了(le／liǎo)良好的(de)經濟效益。
“我們在(zài) GIS 高性能計算、GIS 智能集群、二三維一(yī / yì ／yí)體化 GIS 和(hé / huò)跨平台 GIS 等方面取得了(le／liǎo)重大(dà)技術創新與突破。”超圖軟件雲産品研發中心總經理胡中南說(shuō)。
超圖軟件雲産品研發中心總經理 胡中南
據胡中南介紹，國(guó)外主流廠商的(de) GIS 平台軟件主要(yào / yāo)基于(yú) Windows 内核，無法原生支持國(guó)産 Linux 操作系統。其号稱支持 Linux 操作系統是(shì)通過安裝額外的(de) Windows 虛拟環境來(lái)支持運行。“這(zhè)種技術架構，不(bù)僅性能低，而(ér)且依然無法擺脫 Windows 環境，而(ér)且國(guó)外 GIS 品牌還不(bù)支持國(guó)産數據庫。”
科研團隊研究并實現了(le／liǎo)跨平台 GIS 技術，全系列産品支持 Windows、Linux 和(hé / huò) Unix 等操作系統，支持麒麟、凝思和(hé / huò)中标麒麟等國(guó)産操作系統以(yǐ)及超算平台，已成功運行于(yú)天河系列超級計算機，支持龍芯、飛騰和(hé / huò)浪潮K1等三款國(guó)産 CPU 架構，同時(shí)還支持平闆、手機和(hé / huò)專業移動設備，全面實現了(le／liǎo)跨硬件平台和(hé / huò)跨操作系統的(de)應用。
科研團隊提出(chū)和(hé / huò)設計了(le／liǎo)雲端一(yī / yì ／yí)體化 GIS 體系架構，研制了(le／liǎo) GIS 應用服務器、分發服務器和(hé / huò)門戶服務器，構建了(le／liǎo)大(dà)型雲 GIS 軟件平台，其中 GIS 分發服務器爲(wéi / wèi)國(guó)内外同行首創，解決了(le／liǎo)多層級分布式 GIS 應用的(de)網絡帶寬性能瓶頸問題。
此外，項目組研究并實現了(le／liǎo)高性能 GIS 計算技術，研發了(le／liǎo)高性能 GIS 内核，該技術可整合發揮計算機大(dà)内存、多 CPU、多核和(hé / huò)顯卡的(de)的(de)經濟效益。
項目最終形成了(le／liǎo)SuperMap GIS 服務器、桌面軟件、開發套件、移動軟件等系列産品，項目産品已經成爲(wéi / wèi)我國(guó)GIS 市場的(de)主流平台軟件，在(zài)智慧城市、國(guó)土、房産、交通、水利、國(guó)防、公共安全、物流、銀行、保險和(hé / huò)電信等幾十個(gè)行業成功應用。三年累計銷售軟件許可數逾12萬套，實現收入10.08 億元，并出(chū)口日本、瑞典、韓國(guó)等數十個(gè)國(guó)家和(hé / huò)地(dì / de)區。形成了(le／liǎo)700 多家增值開發商，開發了(le／liǎo)多種行業應用軟件，提供了(le／liǎo)大(dà)量增值技術服務，極大(dà)地(dì / de)推動了(le／liǎo)我國(guó)地(dì / de)理信息産業發展。
深耕中國(guó) 領先世界 GIS 應用水平
“如今中國(guó) GIS 的(de)應用水平，已經在(zài)世界範圍内走在(zài)最前沿，解決好中國(guó)用戶的(de)問題，就(jiù)能解決其他(tā)國(guó)家用戶絕大(dà)多數問題。”梁軍表示，超圖軟件結合國(guó)家大(dà)政方針，對關系國(guó)計民生的(de)重要(yào / yāo)項目深耕細作，提供最接地(dì / de)氣的(de)先進技術、産品和(hé / huò)解決方案。
例如，針對當前老百姓十分關注的(de)食品安全問題，利用 GIS 平台軟件可建立追溯管理平台和(hé / huò)流通節點追溯系統，可以(yǐ)彙總肉蔬在(zài)生産、流通、交易、消費環節的(de)相關信息，監控全過程，建立食品安全行政聯合執法平台，提供社會公衆食品安全服務窗口。通過建立日常監控管理機制，針對突發事件快速建立應急響應機制，确保民衆食品安全。
北京是(shì)世界上(shàng)擁有文化遺産項目數最多的(de)城市，但很多資源由于(yú)“知名度”不(bù)夠，政府部門和(hé / huò)老百姓不(bù)熟悉，得不(bù)到(dào)重視和(hé / huò)保護。爲(wéi / wèi)此，北京市測繪院與超圖合作，啓動“曆史文化地(dì / de)理信息系統”建設。通過利用 3S（GIS、GPS、RS）技術對曆史地(dì / de)圖及場景進行建模、複原、制圖及展示，使 3S 技術與北京的(de)曆史文化元素相結合，綜合性、立體化、多層次地(dì / de)展示北京古城魅力和(hé / huò)現代文明，保護和(hé / huò)傳承北京悠久的(de)曆史文化。這(zhè)是(shì) GIS 在(zài)文物保護領域的(de)又一(yī / yì ／yí)個(gè)成功應用。
地(dì / de)圖見證曆史和(hé / huò)非物質文化遺産
在(zài)應急救災方面，GIS 也(yě)發揮着重要(yào / yāo)作用。在(zài)雅安地(dì / de)震中，超圖工作人(rén)員用移動 GIS 技術來(lái)參與搜救等工作。工作人(rén)員人(rén)手一(yī / yì ／yí)個(gè)手機或者平闆電腦，給他(tā)們劃定區域，确保整個(gè)區域無遺漏，也(yě)不(bù)會有重疊。此外，因爲(wéi / wèi)有幾十個(gè)工作人(rén)員同時(shí)參加工作，就(jiù)需要(yào / yāo)實現多人(rén)之(zhī)間的(de)工作協同。一(yī / yì ／yí)個(gè)區域發現了(le／liǎo)生命特征，會緊急召集其他(tā)區的(de)工作人(rén)員彙集過來(lái)，盡快地(dì / de)把受困人(rén)員救出(chū)來(lái)。這(zhè)同時(shí)也(yě)體現了(le／liǎo)“雲端一(yī / yì ／yí)體化”服務器強大(dà)的(de)計算能力以(yǐ)及移動端 GIS 便攜實用的(de)優點。
以(yǐ)上(shàng)列舉的(de)案例隻是(shì)超圖雲端一(yī / yì ／yí)體化 GIS 平台應用的(de)幾個(gè)縮影。在(zài)當前智慧城市、不(bù)動産登記等信息化建設領域，GIS 也(yě)正發揮着重要(yào / yāo)作用，必将爲(wéi / wèi)城市發展和(hé / huò)城市生活帶來(lái)嶄新變化和(hé / huò)無限可能。