如果你是個(gè)地圖愛(ài)好者，那這次演講內(nèi)容是你無(wú)論如何都不能錯(cuò)過(guò)的。

　　【泰伯網(wǎng)】（記者劉藝楊）“地圖是時(shí)空大數(shù)據(jù)之母。”在由國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)ISPRS主辦的地球空間周(簡(jiǎn)稱(chēng)GSW2017)上，作為演講嘉賓的孟立秋在演講過(guò)程中，由一口流利的英文突然切換到中文，字正腔圓地把這句話(huà)說(shuō)了出來(lái)。

　　她講完后引發(fā)了在座的小小騷動(dòng)。記者聽(tīng)到身旁的同學(xué)小聲說(shuō)：“原來(lái)她講中文這么好聽(tīng)。”

　　孟立秋是世界著名的地球空間信息科學(xué)專(zhuān)家。從1988年就公派留學(xué)德國(guó)的她，到2008年當(dāng)選世界頂尖學(xué)府慕尼黑工業(yè)大學(xué)的第一副校長(zhǎng)，再到流利到甚至帶一點(diǎn)倫敦腔的英語(yǔ)，她被打上了濃濃的“國(guó)際化”烙印。

　　這也是她為何一張嘴說(shuō)出中文便驚艷全場(chǎng)的原因。也許因?yàn)樗挠H和力，也許也是因?yàn)樗葜v中表現(xiàn)出的縝密邏輯。在演講結(jié)束后，她獲得了現(xiàn)場(chǎng)最多的提問(wèn)。甚至在有些尖銳的問(wèn)題下，她依舊表現(xiàn)的從容、淡定。

　　她后來(lái)向記者表示，這其實(shí)是她第二次作為地球空間周的演講嘉賓了，在2013年土耳其的伊斯坦布爾舉辦第一屆時(shí)，她便作了演講。

　　四年過(guò)去了，地球空間科學(xué)發(fā)展迅猛。今年的地球空間周上用一整天來(lái)討論“智慧城市”這一話(huà)題。而用她的話(huà)說(shuō)，“作為一個(gè)地圖學(xué)者”，她用怎么樣精彩的發(fā)言將地圖與智慧城市連接到一起呢?

　　泰伯網(wǎng)將她35分鐘的演講記錄了下來(lái)，并翻譯成了中文。

以下是演講實(shí)錄
內(nèi)容做了不改變?cè)獾膭h減(未經(jīng)本人確認(rèn))

　　大家好!我感到非常榮幸能夠?yàn)榇蠹規(guī)?lái)這場(chǎng)演講，而且最后一個(gè)發(fā)言也讓我沒(méi)有太多時(shí)間限制。但即使是最后一個(gè)發(fā)言，我也希望它有所效用。

　　鑒于“智慧城市”這一主題，并結(jié)合我個(gè)人學(xué)術(shù)背景及作為地圖學(xué)者的身份，首先我盡量去為這里的“智慧”做一個(gè)定義。“智慧”是個(gè)模糊的術(shù)語(yǔ)，因此我們可以假設(shè)，我們已經(jīng)生活在了一個(gè)智慧城市中。

　　因此我嘗試將地圖、制圖學(xué)這樣的概念與智慧城市連接到一起。我也確實(shí)找到了兩個(gè)可能的連接。

　　一：智慧城市需要智慧地圖

　　二：更智慧的地圖刻畫(huà)未來(lái)城市

　　如果說(shuō)第一部分是描述現(xiàn)有的地圖學(xué)藝術(shù)，那么第二部分就是來(lái)自未來(lái)的美妙音樂(lè)。

　　智慧城市需要智慧地圖

　　來(lái)看第一部分。首先智慧城市的建設(shè)需要這些智慧地圖。一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋扔鳎核鼈兪侵腔鄢鞘性谔摂M中的“孿生兄弟”。它們映射了在智慧城市中正在發(fā)生的和已經(jīng)發(fā)生的一切。

　　在左邊你可以看到一張武漢的照片;在右邊，它以一個(gè)簡(jiǎn)單的方式被正式定義為智慧城市。

　　在整個(gè)地球以一定的時(shí)間和空間分辨率被無(wú)縫數(shù)字化的同時(shí)，更小的特征實(shí)際上也在被更加集中地?cái)?shù)字化。

　　幾年前，德國(guó)政府提出了工業(yè)4.0的概念。他們想要把全國(guó)變成一個(gè)智慧工廠，這意味著將有大量的智能芯片被集成于機(jī)器或工廠中。最后人們通過(guò)屏幕就能看到工廠的全部運(yùn)作情況。

　　眾所周知德國(guó)是一個(gè)工業(yè)國(guó)家，而作為工業(yè)4.0起源國(guó)，也許正是因?yàn)槭艿搅俗约焊叨裙I(yè)自動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)。在剛剛李德毅院士的演講中他提到了無(wú)人駕駛的概念，而德國(guó)正是希望利用兩種方式進(jìn)行自動(dòng)駕駛：一方面是完全的無(wú)人駕駛，另一方面是半自動(dòng)駕駛。

　　無(wú)論是哪種無(wú)人駕駛都一樣：一個(gè)非常智能的車(chē)輛包含了4000個(gè)以上的傳感器，單單一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)也需要266個(gè)傳感器。因此你可以想象，僅僅是一輛車(chē)就可以產(chǎn)生多少數(shù)據(jù)。

　　我們已經(jīng)了解了攝影測(cè)量與遙感中的圖像處理分支，現(xiàn)在我們則要嘗試?yán)幚磉^(guò)程與數(shù)據(jù)本身的距離。因?yàn)閿?shù)據(jù)處理的結(jié)果將被帶給大量的用戶(hù)，而非少數(shù)的領(lǐng)域?qū)＜?。這也是地圖學(xué)家們必須要做的事。

　　我們都知道人類(lèi)在真實(shí)世界中都有一個(gè)身份標(biāo)識(shí)，而虛擬世界中則可以擁有更多的身份標(biāo)識(shí)。事實(shí)上，每個(gè)人好像都更喜歡虛擬世界。

　　看看圖片中的這些人，他們都在干什么?我們感興趣的是從虛擬世界中挖掘更多信息。一方面，我們都在有意無(wú)意地提供自己的各類(lèi)數(shù)據(jù)，另一方面我們又沉迷于在虛擬世界中的不同身份和角色。

　　因此關(guān)于我們自己，存在著很多數(shù)據(jù)集合，而我們最終也會(huì)將其進(jìn)行數(shù)字化。同時(shí)，我們希望從這其中獲取更多信息。因此就落到了這個(gè)問(wèn)題上：智慧城市所需的智慧地圖，我們能為你做些什么?

　　起碼我可以說(shuō)，在最近的二、三十年間，就制圖技術(shù)和地圖種類(lèi)的多樣化而言，地圖制圖經(jīng)歷了非常巨大的、戲劇性的發(fā)展。

　　地圖可以讓人們“更好地看見(jiàn)”

　　左圖是一張顯示城市中景物的真實(shí)照片。對(duì)應(yīng)的地圖中則可以呈現(xiàn)例如柏林電視塔(它在照片中很難找到)，這樣你就不會(huì)忽視城市中的重要地標(biāo)。

　　而在下圖的左邊，也是一個(gè)小城市的照片。但是在右側(cè)的地圖中你可以發(fā)現(xiàn)，地物的邊緣更清加晰，你可以“更好地看見(jiàn)。”

　　這又是兩張地圖。通常我們已經(jīng)不將其稱(chēng)為地圖了，但它們確實(shí)都是。通過(guò)左邊的地圖，我們可以更好地觀察城市的街區(qū)，顏色也更加豐富。右邊是曼哈頓，你可以通過(guò)這種方式看到整個(gè)曼哈頓。這是一種非常奇異的展現(xiàn)方式。大家都知道地球有一定的曲率，但在這幅地圖中曲率被夸張地放大了，因此你可以通過(guò)這種沒(méi)有地平線(xiàn)的形式觀察整個(gè)曼哈頓。這種顛覆常識(shí)的地圖也可以讓你“更好地看見(jiàn)”。

　　同時(shí)，制圖者們非常擅長(zhǎng)通過(guò)突出某些元素的方式向使用者們強(qiáng)調(diào)一些信息。比如可以通過(guò)高亮的方式來(lái)判斷一家商鋪是否處于營(yíng)業(yè)時(shí)間。在右側(cè)游客可以在智能手機(jī)上使用的電子地圖。而下面則是通過(guò)高亮的方式顯示因?yàn)?zāi)害受到損害的建筑物。

　　當(dāng)然我們還可以通過(guò)對(duì)相同對(duì)象的不同用途來(lái)思考地圖的不同表現(xiàn)形式。例如對(duì)市民而言，左上角是一張普通的城市地圖，我們也可以只選擇顯示公共交通站點(diǎn)之間的連接關(guān)系。右邊則是為了乘客選擇在什么價(jià)格區(qū)間內(nèi)乘坐交通工具而制作的地圖。

　　這三種形式的地圖都是為了讓人們“更好地看見(jiàn)。”

　　當(dāng)然，地圖不僅僅是為了讓人們“更好地看見(jiàn)”，它也是為了能讓人們更好地“看透”現(xiàn)實(shí)世界。

　　通過(guò)你手中的智能手機(jī)，你可以看到城市中的交通信息，它們也許是通過(guò)同步的方式獲取，總之你可以發(fā)現(xiàn)許多制圖者添加的動(dòng)態(tài)元素，幫助某類(lèi)人，比如游客。

　　誠(chéng)然，制圖師們也可以與建筑師、設(shè)計(jì)師、規(guī)劃師甚至是符號(hào)設(shè)計(jì)師精誠(chéng)合作。比如他們?cè)O(shè)計(jì)出的各種符號(hào)就可以被用于表示任何類(lèi)型的災(zāi)難。

　　我們也可以“看透”更多的圖層。因?yàn)槲覀儫o(wú)法將所有圖層都在一個(gè)平面內(nèi)顯示出來(lái)。但是總有人做得到。

　　屏幕上這一讓人稱(chēng)奇的設(shè)計(jì)就是將建筑物三維模型與二維平面相結(jié)合的一個(gè)典范。這是匈牙利的一位大師設(shè)計(jì)，而我在維基百科上發(fā)現(xiàn)了它。它就更像是一種二維和三維地圖的結(jié)合，從而讓我們“看穿”了各個(gè)圖層。

　　我們還可以“看透”尺度。沿著城市街區(qū)一直到某個(gè)具體的建筑，再到建筑物內(nèi)的元素，比例尺在不斷地放大。這種“看透”尺度涉及到兩種原則的結(jié)合。

　　地圖還可以“看透”一些不可見(jiàn)的事物。

　　通過(guò)這些地圖，不管是城市的能源消耗，通過(guò)交通系統(tǒng)排放的二氧化碳等都可以被看到。這些在往常都是不可見(jiàn)的，但是通過(guò)地圖的幫助，我們得以直觀地查看。

　　如果我們嘗試將剛才所描述的一些加之在“智慧城市”這個(gè)概念之上，我們將會(huì)得到一個(gè)儀表盤(pán)(Dashboard)。這個(gè)儀表盤(pán)可以顯示整個(gè)城市的概況，正如一個(gè)顯示人體健康指數(shù)的儀表盤(pán)一樣。

　　當(dāng)然，由包括地圖在內(nèi)的各個(gè)組成部分一起，才能構(gòu)成一個(gè)完整的儀表盤(pán)。

　　因此我們可以說(shuō)智慧城市對(duì)智慧地圖的需要分為這兩種。它們是可描述的，描述已被測(cè)量的數(shù)值;它們也是“診斷圖”，可以顯示極端數(shù)據(jù)，以此來(lái)進(jìn)行更有意義的決策。

　　在這張圖上你就可以看到德國(guó)難民營(yíng)的分布，并且可以局部放大。別擔(dān)心，盡管如此你仍然可以放心地參加慕尼黑啤酒節(jié)。

　　這是交通擁堵和人口排名前五的城市。這些數(shù)據(jù)被放到地圖上顯示，以向人們展示極端的數(shù)據(jù)。

　　這是一張夜光圖?？梢钥吹侥男┙謪^(qū)在夜晚燈光較為充足，如果你想在八點(diǎn)以后出門(mén)逛街的話(huà)則會(huì)比較安全。

　　診斷圖還可以通過(guò)例如對(duì)風(fēng)速的分類(lèi)，來(lái)分析出對(duì)應(yīng)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，這也是一種診斷圖。

　　總之，有很多例子和理由可以談到智慧地圖。因?yàn)槔盟梢猿浞职l(fā)揮人類(lèi)所能看到的那部分信息之中的能量。人腦中視覺(jué)處理的區(qū)域十分強(qiáng)大。

　　但是，僅僅做現(xiàn)實(shí)世界的“孿生兄弟”是不夠的，因?yàn)樯鲜鲞@些只說(shuō)明，我們?cè)诘貓D中看到了人類(lèi)與自然交互的結(jié)果，但我們對(duì)這種交互的因果關(guān)系知之甚少。

　　因此我們需要“更智慧的地圖”。

　　更智慧的地圖刻畫(huà)未來(lái)城市

　　這可能嗎?在這一部分我將介紹，更智慧的地圖將會(huì)極大地影響未來(lái)城市，因?yàn)槲覀兿Ｍ麖闹锌吹礁嗟臇|西。

　　更智慧的地圖應(yīng)該是未來(lái)城市的前身，正如泡沫中的城市一樣。因?yàn)槲磥?lái)的城市尚未來(lái)到，我們還在努力刻畫(huà)它。

　　答案當(dāng)然是毋庸置疑的，因?yàn)槲覀儞碛写髷?shù)據(jù)。真正讓數(shù)據(jù)“大起來(lái)”的并不是遙感數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈儽M管數(shù)量龐大，但是結(jié)構(gòu)非常利于梳理，就像身著統(tǒng)一制服的人一樣。

　　什么讓數(shù)據(jù)真正變得“大”起來(lái)?是社交數(shù)據(jù)，他們由人類(lèi)創(chuàng)造，這類(lèi)非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)才是真正帶給我們挑戰(zhàn)的一部分。

　　各個(gè)國(guó)家的居民都在無(wú)時(shí)不刻地使用例如微博、臉書(shū)、推特這樣的社交網(wǎng)絡(luò)。左下角的地圖來(lái)自于百度，反映了鄭州市公共廁所的分布。這類(lèi)信息雖然十分有用，但是經(jīng)常被決策者所忽略。

　　在這類(lèi)數(shù)據(jù)的背后，反映了多少數(shù)據(jù)使用者?也許每個(gè)獨(dú)立的個(gè)體都扮演了至關(guān)重要的角色。

　　現(xiàn)如今物理(physical)世界和數(shù)字(digital)世界的融合正在成為一種趨勢(shì)。我們將這種融合稱(chēng)為“digical”(此處譯為數(shù)物)。數(shù)物世界憑借其大數(shù)據(jù)將變得十分強(qiáng)大。但我們必須了解數(shù)據(jù)以超越數(shù)據(jù)本身。所謂超越數(shù)據(jù)，意味著我們需要預(yù)測(cè)明天、明年甚至十幾年后將要發(fā)生的事。而且我們是可以通過(guò)基于已有的預(yù)測(cè)模型和統(tǒng)計(jì)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)這種預(yù)測(cè)的。

　　在左側(cè)，你可以看到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)，右側(cè)是其真實(shí)的軌跡。可以比較一下這之間的區(qū)別，雖然有一些不確定的因素在其中，但這個(gè)預(yù)測(cè)還是幫了不少忙。同時(shí)我們也需要強(qiáng)大的可視化程序或系統(tǒng)的幫助。

　　拿我在慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科研項(xiàng)目舉個(gè)例子。這是上海出租車(chē)司機(jī)行為的分布圖。我們有幸從從上海某大學(xué)獲取了一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這讓我們可以看出上海出租車(chē)司機(jī)工作日和非工作日的一些出行模式。

　　在右邊你可以看到，某一天很少有乘客從浦東機(jī)場(chǎng)前往市區(qū)。這也許可以很好地解釋為什么有時(shí)候很難打車(chē)去機(jī)場(chǎng)，因?yàn)樗緳C(jī)們害怕回程沒(méi)有乘客。

　　利用這些數(shù)據(jù)，我們可以實(shí)現(xiàn)一定程度的預(yù)測(cè)，從而進(jìn)一步地了解城市。比如現(xiàn)在這個(gè)時(shí)節(jié)正好是慕尼黑啤酒節(jié)快要到來(lái)的時(shí)候，我們可以通過(guò)對(duì)往年數(shù)據(jù)的分析預(yù)測(cè)哪一天人流量將最大，以此提前做好應(yīng)對(duì)措施。

　　在百度今年的AI大會(huì)上，李彥宏講到“地圖是時(shí)空大數(shù)據(jù)之母。”因此百度格外重視地圖業(yè)務(wù)，在2013年的時(shí)候他們也宣布，百度地圖將永久免費(fèi)。我有對(duì)此有些懷疑，因?yàn)楣雀璨](méi)有這樣做。事實(shí)上，谷歌曾經(jīng)這樣嘗試了幾年，但隨后就改變了完全免費(fèi)這一商業(yè)模式。

　　但無(wú)論如何，截止2016年底，百度表示他們每天用戶(hù)發(fā)起的地圖定位服務(wù)次數(shù)超過(guò)720億次，還是一個(gè)讓人驚訝的數(shù)字。事實(shí)上，現(xiàn)如今的互聯(lián)網(wǎng)巨頭都不約而同地將地圖視作其打開(kāi)其他盈利模式的“鑰匙”。

　　毫無(wú)疑問(wèn)他們是成功的，但成功的副作用就是他們?cè)斐闪藟艛唷１热缭诘聡?guó)谷歌地圖直接導(dǎo)致了超過(guò)一半的地圖生產(chǎn)商破產(chǎn)。這一局面在中國(guó)也沒(méi)有好很多，因?yàn)樵谥袊?guó)的競(jìng)爭(zhēng)并不是十分公平。

　　回到社交上，事實(shí)證明，我們對(duì)社交媒體和群體的行為知之甚少。盡管我們成功地利用了一些社交數(shù)據(jù)分析出了驚人的結(jié)果。但有些事因?yàn)樯缃坏囊蛩剡€是很難預(yù)測(cè)。比如德國(guó)大選持續(xù)九天，這是從美國(guó)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樵诖ㄆ者M(jìn)行選舉的期間出現(xiàn)了大量的假新聞及暗箱操作。

　　同時(shí)，例如一些活躍人群不停地發(fā)布一些重復(fù)信息，也會(huì)影響利用社交信息進(jìn)行模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。