3sNews武漢獨(dú)家報(bào)道　“IT時(shí)代的地理智慧可以歸納為四個(gè)層面的應(yīng)用：地圖可視化，地理決策，地理設(shè)計(jì)，以及地理控制。”2014年12月17日，北京超圖軟件股份有限公司總裁宋關(guān)福在“中國測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)2014年學(xué)術(shù)年會(huì)”上如是介紹“什么是地理智慧”。

　　云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算、大數(shù)據(jù)和智慧城市的發(fā)展使我們迎來了智慧時(shí)代。那么，在智慧時(shí)代，我們需要什么樣的GIS軟件?宋關(guān)福認(rèn)為，云GIS技術(shù)、移動(dòng)GIS技術(shù)、二三維一體化GIS技術(shù)以及高性能GIS技術(shù)是促進(jìn)智慧時(shí)代GIS軟件發(fā)展的四大因素。而在談到高性能GIS技術(shù)時(shí)，宋關(guān)福表示，64位計(jì)算、并行計(jì)算和GPU計(jì)算是提高GIS數(shù)據(jù)分析處理效率的“三劍客”。

　　最后，宋關(guān)福闡述了創(chuàng)新2.0時(shí)代應(yīng)該如何研發(fā)GIS平臺(tái)軟件。他認(rèn)為，創(chuàng)新2.0時(shí)代，最終用戶應(yīng)該直接參與研發(fā)和應(yīng)用的全部過程，因此，開源是一種很好的實(shí)踐創(chuàng)新2.0理念的思路。同時(shí)在開發(fā)模式上，增加若干短周期的迭代，每個(gè)迭代的版本都讓合作伙伴和用戶參與進(jìn)來，提出問題，然后在下個(gè)階段解決。

　　那么，面對(duì)已經(jīng)有了五百多萬行代碼規(guī)模的GIS平臺(tái)軟件，如何確?？捎眯裕砍瑘D軟件給出的答案是通過測(cè)試程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。目前，超圖軟件已經(jīng)擁有了兩萬多個(gè)測(cè)試用例，并且還在以每個(gè)月新增近千個(gè)測(cè)試用例的速度增加。

　　因此，在宋關(guān)?？磥恚琒uperMap GIS軟件的質(zhì)量是通過內(nèi)部完善的測(cè)試機(jī)制確保的，而不是依靠發(fā)布前數(shù)天的突擊得來的。

　　以下是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)言實(shí)錄(未經(jīng)本人核實(shí))。

　　宋關(guān)福：很高興有機(jī)會(huì)站在這里，剛才陶闖博士講了跨界，我們都熱血澎湃，我們都想跨界。今天我談?wù)勎覀冏约鹤龅氖虑?，從哪里說呢?還從這五個(gè)字開始說，云物移大智，也就是云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算、大數(shù)據(jù)，智慧城市。那么智慧時(shí)代來臨，從數(shù)字城市到智慧城市，一步就可以跨過去了，但是從數(shù)據(jù)到智慧就有四步，信息可以回答這些問題，Who、what、when、where。那么知識(shí)可以回答how，對(duì)知識(shí)進(jìn)行提煉我們可以智慧，這就是我們的終極目標(biāo)，它可以回答為什么，這是從數(shù)字到智慧的四個(gè)階段。左邊的這些是對(duì)過去的描述，右邊這些是對(duì)未來的預(yù)測(cè)。

　　在智慧時(shí)代有一種智慧叫地理智慧，這三個(gè)技術(shù)(指GIS、GNSS、RS)在地理智慧里面各司其職，獲取數(shù)據(jù)，三個(gè)S都可以，獲取信息這三個(gè)都可以，信息加工獲取知識(shí)的話要靠GIS，從知識(shí)到智慧也需要GIS，所以GIS的意義絕不僅是在于可視化或打印地圖，更重要的在IT時(shí)代的地理智慧，它應(yīng)用的方向可以這么歸納，第一個(gè)就是地圖可視化，第二個(gè)是地理決策，第三個(gè)是地理設(shè)計(jì)，再一個(gè)就是地理控制，現(xiàn)在正在研究的一些東西。

　　我分別舉一個(gè)例子，地理可視化，我們給氣象局做的氣象GIS，把氣象預(yù)報(bào)的結(jié)果在軟件里面展現(xiàn)，它是一個(gè)可視化的應(yīng)用，很多GIS的應(yīng)用體現(xiàn)在可視化。第二個(gè)層次就是地理決策，地震之后堰塞湖很危險(xiǎn)，但是堰塞湖有的時(shí)候要去測(cè)，就需要有一個(gè)模型來算，它可以去分析，這是用它來可以做決策。第三個(gè)層次就是地理設(shè)計(jì)，以前設(shè)計(jì)都是CAD來做，地理設(shè)計(jì)是把地理環(huán)境的因素考慮到設(shè)計(jì)里面來，可以做出更優(yōu)化的，更好的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，這里不詳細(xì)講了。地理控制，這是華南農(nóng)大的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，用衛(wèi)星定位的GIS軟件來控制農(nóng)用機(jī)械的自動(dòng)駕駛，它可以一行一行地去耕田，或者收什么莊稼，誤差是0.6米的誤差，包括剛才說的自動(dòng)駕駛也可以用到地理控制這樣一個(gè)技術(shù)。

　　這四個(gè)層次的地理智慧的應(yīng)用，從左邊到右邊成熟度從高到低。地理智慧應(yīng)用有兩座山，一個(gè)是面向個(gè)人的互聯(lián)網(wǎng)電子地圖。第二座山是面向政府企業(yè)的GIS應(yīng)用。個(gè)人用戶群巨大，解決相對(duì)簡(jiǎn)單的問題。政府和企業(yè)用戶群體相對(duì)少，可解決復(fù)雜問題，剛才四個(gè)層面的應(yīng)用都可以去解決。

　　到了智慧時(shí)代我們需要什么樣的GIS軟件呢?我們覺得需要四種軟件技術(shù)，第一個(gè)是云GIS技術(shù)，我們共享平臺(tái)叫時(shí)空信息云平臺(tái)，同時(shí)移動(dòng)計(jì)算，在智慧城市時(shí)代，一定是移動(dòng)辦公的時(shí)代，同時(shí)也需要新一代的三維GIS技術(shù)，因?yàn)槿SGIS已經(jīng)很久了，第四個(gè)是高性能的GIS技術(shù)。

　　第一個(gè)云GIS技術(shù)講得太多了，所以不講了。移動(dòng)GIS技術(shù)，為了節(jié)約時(shí)間也不講了。第三個(gè)新一代的三維GIS技術(shù)簡(jiǎn)單匯報(bào)一下，新一代的三維GIS跟以前可視化的三維不同的，我們需要做的是兩個(gè)方面的事情，一個(gè)是二三維一體化的GIS，再一個(gè)是去年開始萌芽，今年開始快速興起的傾斜攝影測(cè)量的三維。二三維一體化大家都在提，有的提的是二三維聯(lián)動(dòng)，一個(gè)二維軟件，一個(gè)三維軟件做二次開發(fā)，做一個(gè)集成，這二三維聯(lián)動(dòng)肯定是一個(gè)權(quán)宜之計(jì)，要被替代掉。二三維一體化，首先是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)二三維一體化，軟件產(chǎn)品也不能一套二維一套三維，應(yīng)該是一套軟件同時(shí)支持二維三維，同時(shí)還要基于數(shù)據(jù)庫來管理三維數(shù)據(jù)，用符號(hào)化的數(shù)據(jù)模型來管理三維數(shù)據(jù)，然后二三維一體化的空間分析，把二維空間分析三維空間分析整合起來應(yīng)用。那么符號(hào)化的三維，點(diǎn)狀符號(hào)，秋天來了換成秋天的樹，不需要再模型圖形編輯一遍。線狀符號(hào)比較復(fù)雜，我們指定每一個(gè)部分的紋理之后，就可以延伸出鐵路來，公路也是這樣子的。這樣的GIS數(shù)據(jù)采能夠進(jìn)行空間分析，管線也是，管點(diǎn)和管線之間連接起來。水面，我們?cè)谏厦鎰澮粋€(gè)多邊形，我們覺得波浪不太好，要靜止的，我們換一個(gè)符號(hào)就可以了，這是GIS的模式。

　　當(dāng)然實(shí)體化和符號(hào)化也要結(jié)合起來，路網(wǎng)、河網(wǎng)、管網(wǎng)需要進(jìn)行拓?fù)溥\(yùn)算的面狀地物，我們?yōu)楣?jié)約空間而符號(hào)化等等，哪些數(shù)據(jù)需要實(shí)體化和符號(hào)化是我們需要策劃的。

　　另外傾斜攝影三維快速興起。對(duì)傾斜攝影三維數(shù)據(jù)的支持，我們?cè)谕苿?dòng)兩個(gè)事情，一個(gè)事情我們跟合作伙伴想辦法把這樣一些數(shù)據(jù)，防止震動(dòng)對(duì)象化。另外一個(gè)事情，這種沒有對(duì)象化的三維就需要我們軟件做一些改進(jìn)，首先這個(gè)數(shù)據(jù)非常大，一個(gè)二百平方公里的數(shù)據(jù)就會(huì)有六百個(gè)G，這個(gè)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換很痛苦，能不能不轉(zhuǎn)換呢?我們做到了，直接讀取OSGB的格式。再一個(gè)海量數(shù)據(jù)快速加載，這個(gè)跟數(shù)據(jù)量無關(guān)。

　　那么應(yīng)用方面的支持，這個(gè)是湖南的崀山，這個(gè)感覺就像拍的視頻一樣，精度非常好，拍得非常真實(shí)，它是不可替代的，我們手工建模是不可能建這樣的三維的。

　　那么我們想做建筑物拆遷，我們劃一個(gè)多邊形，壓平，再把新的模型放上去這樣看，可視化處理。同時(shí)我們底下疊了二維的多邊形以后，我們軟件能夠讓它表達(dá)出這種專題圖，一張圖的三維我們可以把它用起來。

　　第四個(gè)方面的技術(shù)是高性能GIS技術(shù)，我們說高性能GIS的計(jì)算有“三劍客”，一個(gè)是64位計(jì)算，可以利用大內(nèi)存。第二個(gè)是并行計(jì)算，我們現(xiàn)在CPU的頻率已經(jīng)不能進(jìn)行太多的提高了，但是我們CPU核的數(shù)量增加了，可以利用多核提高速度。第三個(gè)是GPU計(jì)算，利用顯卡處理器的能力，它的并行能力非常強(qiáng)，用它來提高我們的處理能力。

　　64位計(jì)算，我們做了一個(gè)對(duì)比，34位和64位計(jì)算的差距有多少，左邊是32位的操作，這是一個(gè)等值線，這是一個(gè)土地利用調(diào)查的邊界線，我們看右邊的是明顯要快，右邊完成花了22秒，我們看一下結(jié)果，左邊的花了122秒，差不多是提高了五倍的性能，所以64位計(jì)算是高性能計(jì)算。

　　第二個(gè)是并行計(jì)算，先看一個(gè)例子，是插值分析，我們45萬個(gè)采樣點(diǎn)，做插值分析，左邊是單線程，右邊是四線程，我們可以把CPU的使用打開，右邊的CPU，四個(gè)核的CPU百分之百的用了，左邊的只用了30%，大多數(shù)的計(jì)算能力沒有被使用掉，右邊的算完了花了14秒，左邊的還在計(jì)算，CPU的消耗還是很少，不能充分利用多核計(jì)算機(jī)的處理能力，左邊花了41秒，這只是四個(gè)線程，如果是八個(gè)線程，更快。是不是我們做了一些實(shí)驗(yàn)功能呢?當(dāng)然不是，我們提供了很多數(shù)據(jù)分析和空間分析，包括矢量數(shù)據(jù)處理。

　　第三個(gè)是GPU計(jì)算，我們做了一個(gè)試點(diǎn)，算它的可持續(xù)，以前我們算一個(gè)都算半天，但是我們看隨著車子的移動(dòng)可以實(shí)時(shí)算出來，這個(gè)就是用GPU計(jì)算，能力非常強(qiáng)，用它來提高我們空間算法的能力非常好。這是一個(gè)用GPU的坡度坡向高速分析。這是一個(gè)等值線的提取，CPU的計(jì)算是做不到的，瞬間實(shí)時(shí)算出這樣的結(jié)果。不僅僅是GPU的計(jì)算可以用來表現(xiàn)，還可以把這個(gè)結(jié)果數(shù)據(jù)存起來做分析使用，我們這里做了一些，藍(lán)色的是用CPU計(jì)算花的時(shí)間，綠色的是用GPU計(jì)算花的時(shí)間，性能可以提高三到四倍。

　　這四個(gè)技術(shù)的發(fā)展，有些已經(jīng)在使用了，但是還需要繼續(xù)地成長(zhǎng)發(fā)展，還有很多需要完善的地方，我們還將繼續(xù)努力。

　　我想說說在創(chuàng)新2.0時(shí)代我們?cè)趺囱邪l(fā)GIS軟件平臺(tái)，創(chuàng)新1.0是什么呢?研發(fā)人員在研發(fā)，用戶在被動(dòng)使用。創(chuàng)新2.0時(shí)代是什么樣呢?最終用戶直接參與研發(fā)和應(yīng)用的全部過程。所以開源是一個(gè)很好的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新2.0的思路，因?yàn)榇蠹叶伎梢詤⑴c。我們GIS軟件有些技術(shù)開源，我們放了幾十個(gè)代碼開源，但是我們大多數(shù)代碼沒有開源，作為一個(gè)閉合的軟件怎么讓用戶參與呢?我們傳統(tǒng)開發(fā)模式用戶很難參與，我們?cè)谛枨箅A段，用戶在等，在設(shè)計(jì)階段，用戶還在等，在編碼階段，用戶還在等，在內(nèi)測(cè)也在等，到外測(cè)和發(fā)布用戶才能拿到，這個(gè)開發(fā)模式必須改變，需求、設(shè)計(jì)，中間改成了若干個(gè)短周期的迭代，研發(fā)做的兩個(gè)星期一個(gè)迭代版本，這兩個(gè)星期的迭代版本，在需求階段，設(shè)計(jì)階段，每個(gè)迭代的版本都可能讓我們合作伙伴和用戶來參與，給他們用，他們來提問題，然后在下一個(gè)階段來改變它，這個(gè)是可以讓用戶全程參與的模式。但是有一個(gè)問題，現(xiàn)在軟件規(guī)模非常大了，源代碼行數(shù)也很多，我們有五百多萬行，這么大的系統(tǒng)怎么能兩個(gè)星期一個(gè)版本，還得用戶用得起來呢?怎么實(shí)現(xiàn)它的可能性呢?我們有很多測(cè)試工程師，他們的工作主要不是做測(cè)試，而是寫測(cè)試程序，測(cè)試配置，用來驗(yàn)證我們新開發(fā)的功能能不能用，我們測(cè)試工程師跟我們程序員在一起干活。第二個(gè)就是驗(yàn)證一個(gè)發(fā)現(xiàn)大的缺陷是不是已經(jīng)解決掉，避免缺陷在后續(xù)版本重復(fù)出現(xiàn)?，F(xiàn)在我們有兩萬多個(gè)測(cè)試程序，而且每個(gè)月以將近一千個(gè)的數(shù)字在增長(zhǎng)。這么多干什么呢?我們程序員提交代碼之后，30分鐘沒有人提交，服務(wù)器就自動(dòng)激活一次集成編譯，然后再打包提交測(cè)試計(jì)算機(jī)群，然后再自動(dòng)測(cè)試，這叫內(nèi)建質(zhì)量，質(zhì)量是內(nèi)部生長(zhǎng)出來的，不是最后我們花個(gè)十天二十天是突擊出來的。

　　所以我想最后一張片子我想講SuperMap，我想與在座的各位一起共同創(chuàng)新GIS的技術(shù)，謝謝！