遠自“棱鏡門事件”發(fā)生后，全世界范圍內(nèi)掀起了科技自主以保障信息安全、國家安全的思考；近則美國對華高科技領域、企業(yè)的限制政策，于國人更是有切膚之痛。地理信息事關國家戰(zhàn)略安全，相關產(chǎn)業(yè)的自主化、安全性，在當下更值得我們深入探討。

GIS時代近日專訪了國家地理信息系統(tǒng)領域專家，國防科技大學景寧教授，聽他暢談當前形勢下測繪地理信息行業(yè)發(fā)展面臨問題及解決方案，及應如何開展自主創(chuàng)新行動。

聚焦GIS發(fā)展關鍵領域，務實抓好核心技術攻關

GIS時代：經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國在地理信息領域的理論與方法、技術與軟件、應用與服務等方面，取得了長足的進步，您認為我國地理信息行業(yè)的發(fā)展處于何種階段？與歐美主要國家相比存在哪些不足與優(yōu)勢？

景寧：地理信息是國家重大戰(zhàn)略資源，在國家的大力推動扶持和各界的努力下，我國地理信息行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的快速成長階段。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況看，我國地理信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值近年來保持在接近20%的增長率，成為國民經(jīng)濟新的增長點，總體上接近世界先進水平，而且還將隨著經(jīng)濟社會轉型和信息技術發(fā)展有更大上升空間；從技術發(fā)展看，地理信息與信息技術領域交叉融合，不斷創(chuàng)新突破，地理信息獲取、處理和服務能力不斷增強；從應用服務看，地理信息正逐步從傳統(tǒng)的特定專業(yè)應用發(fā)展成為新型的大眾泛在應用，如同生活中的水、電、氣一樣，逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾男畔ⅰ?/p>

我國地理信息行業(yè)發(fā)展具有自己的特色，與歐美發(fā)達國家相比，還存在一些差異。對此，我們宜認真分析，取長補短，推動自身不斷進步：

在歐美等發(fā)達國家，地理信息創(chuàng)新的優(yōu)勢在于市場驅動、聯(lián)合創(chuàng)新。這個領域科技創(chuàng)新的主體以企業(yè)居多。在地理信息應用的整個生命周期里，企業(yè)都走在了科技創(chuàng)新的前沿。部分企業(yè)的創(chuàng)新水平和經(jīng)費投入甚至超過了政府機構和科研院所。例如開放街景地圖、街道眾源影像、微小衛(wèi)星星座等。企業(yè)科技創(chuàng)新角度多樣，對新技術的融合交叉非常迅速。企業(yè)在與高校、科研院所開展的合作中非常主動，主動投入進行面向市場需求的科技創(chuàng)新項目研究，而且注重發(fā)掘和培養(yǎng)專業(yè)人才。發(fā)達國家市場機制催生科技創(chuàng)新的模式十分成熟，企業(yè)能夠通過投資、并購的方式獲得技術專利、服務和研發(fā)團隊，從而形成科技創(chuàng)新的巨大合力。

在我們國家，我覺得優(yōu)勢主要有兩個。一是國家重視，我國從國家層面確立了地理信息是國家基礎性戰(zhàn)略性信息資源的地位，因此通過一系列政策、規(guī)劃和任務大力加強基礎設施建設，開展地理國情監(jiān)測等國家級任務，統(tǒng)籌空天遙感測繪，推進全球地理信息資源開發(fā)。通過這些舉措，孵化培育市場，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。二是市場規(guī)模大，我國地理環(huán)境多樣，人口眾多，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，智慧城市等建設不斷深化。地理信息行業(yè)在政府服務、經(jīng)濟領域、社會生活等各方面的需求不斷增加，市場規(guī)模不斷加大。在萬億級的網(wǎng)絡經(jīng)濟、共享經(jīng)濟、數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展背后，都有基于位置服務的重要支持。如外賣、網(wǎng)約車、共享單車、共享汽車、電商等APP，都離不開位置服務。

與發(fā)達國家相比，我覺得我們科技創(chuàng)新能力還要進一步務實提升。中國地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程充分說明，通過我們自身的努力，是完全可以做出符合需求的我們自己的產(chǎn)品的?，F(xiàn)在特別要注重提升企業(yè)創(chuàng)新能力，推動企業(yè)與高校和科研院所聯(lián)合，將論文、專利等更加務實地應用于產(chǎn)品和市場。

GIS時代：近兩年，美國開展了一系列限制我國高科技領域發(fā)展的行動，2020年初美國出臺新規(guī)，禁止AI和地理空間圖像軟件的出口，您認為向空間信息領域蔓延的限制行動，對我國測繪地理信息行業(yè)的發(fā)展有何影響？

景寧：今年1月6日，美國商務部工業(yè)與安全局更新了《出口管制條例》，將“用于自動分析地理空間圖像的軟件”列入管制范圍，標志著美國將管控對象從“產(chǎn)品”擴展至“技術”的重大轉變。從這次限制的范圍看，主要集中于地理空間圖像軟件，雖然直接覆蓋面并不大，但是它瞄準的是人工智能與地理信息結合的方向，是當前市場與技術快速發(fā)展的關鍵領域，更是我國戰(zhàn)略發(fā)展的重點方向。因此，我們必須認真研判。在我看來，對這個問題有“一喜一憂”兩個方面。

喜的是，這將給國內(nèi)地理空間信息應用平臺和系統(tǒng)更多機會，尤其是那些立足于自主可控技術的平臺系統(tǒng)。需求和市場在那里擺著，國外的系統(tǒng)與技術進不來，國內(nèi)的系統(tǒng)和技術必然要頂上去，相應的資金和團隊將能夠更加聚焦于提升自主可控系統(tǒng)的技術指標與應用效果，將更有助于建設完善的地理信息產(chǎn)業(yè)結構與技術生態(tài)，也更好地提升我國地理空間信息安全性。國內(nèi)各單位能夠利用這次契機奮發(fā)圖強，盡快頂上去，形成自主的技術和產(chǎn)品，對我國地理信息產(chǎn)業(yè)長遠安全發(fā)展具有十分重要的意義。

憂的是，我國地理信息技術生態(tài)目前還不夠理想，我們是否有足夠的時間來完善這一生態(tài)還是個未知數(shù)。雖然我國這幾年關于人工智能信息處理的研究風起云涌、增長迅速，資金投入、人員規(guī)模、學術成果等在國際上都處于比較領先的地位，但我們也要清醒地看到，該領域的基礎創(chuàng)新是缺乏的。開展機器學習等智能處理研究的基礎平臺、基礎環(huán)境和核心算法不是我們的。我們的很多研究成果，都是基于國外的開源軟件或其他成果上做出來的。開源平臺譬如Github，其擁有者同樣是外國公司，同樣要受限于所在國的法律和政府號令。萬一這些資源有一天失去了，我們能否有足夠的“備胎”，來保證地理信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展壯大？

因此，我們既要堅定信心，利用好國內(nèi)資源優(yōu)勢，保持開放心態(tài)，面向全世界做大做強地理信息產(chǎn)業(yè)，又要以時不我待的狀態(tài)，抓緊時間，集中優(yōu)勢資源，務實抓好核心技術攻關，把命運掌握在自己手中。

國產(chǎn)化從局部到全面，以技術融合促進產(chǎn)業(yè)升級

GIS時代：在中美科技戰(zhàn)的背景下，我們在ICT領域聽到很多自主可控、國產(chǎn)替代的呼聲，您認為地理信息行業(yè)如果做國產(chǎn)化替代，會有哪些現(xiàn)實問題？要做哪些工作？

景寧：自主可控、國產(chǎn)替代的聲音其實一直有，以前主要在核心關鍵領域。現(xiàn)在中美貿(mào)易戰(zhàn)、科技戰(zhàn)的背景下，局部國產(chǎn)替代擴大為全面國產(chǎn)替代。

我們簡要領會一下自主可控和國產(chǎn)替代的核心問題。一是適應未來競爭的問題。我國各產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈中高端攀升，必然更多依靠自主的研發(fā)和生產(chǎn)；二是保證安全發(fā)展的問題。如果核心技術與平臺受制于人，那么將給行業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟安全乃至國家安全造成顛覆性隱患，于企業(yè)、行業(yè)甚至是國家安全，后果不可想象。

對于地理信息行業(yè)，國產(chǎn)的穩(wěn)定技術和產(chǎn)品供應鏈（也即技術與產(chǎn)品生態(tài)）十分重要，這樣企業(yè)才能從中找到性價比合適的技術與產(chǎn)品，才能夠生存和發(fā)展；政府與關鍵部門也能快速形成安全可靠的替代解決方案，保證地理信息應用流程上的安全。那么構建這個國產(chǎn)化生態(tài)的現(xiàn)實問題，我認為主要有兩個：

一是開放。只有實現(xiàn)技術與產(chǎn)品在生態(tài)中的充分開放，各參與方才能選擇合適的資源，實現(xiàn)降低成本，提升品質的目標。合理的開放規(guī)則也促進良性的競爭，從而實現(xiàn)整個地理信息產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

二是尊重知識產(chǎn)權。保證良性開放的重要基礎是尊重知識產(chǎn)權，這樣才能夠保證創(chuàng)新的提出者能夠獲得合理的回報，推動本領域科技創(chuàng)新持續(xù)進步。

我國教學科研機構研究了很多的算法，也在國際知名期刊發(fā)表了許多的論文，從科學研究的角度來說已經(jīng)處在國際先進水平。但是從應用的角度來說，很多方法還難以全體系的實用化，在公開的研究數(shù)據(jù)集、訓練和應用平臺等很多環(huán)節(jié)上依賴國外，或者對應用中的一些情況考慮不完備，只能在某些情況起作用。因此，體系化科學研究、走向實用的科學態(tài)度才是不受別人制約的關鍵。

還有要注意的是，我們強調自主可控并不意味著將所有國際交流合作都拒之門外，要警惕以自主可控為名降低標準，甚至人為制造兼容性壁壘的做法。技術的發(fā)展一定需要開放。我們搞自主可控，最終目標是占據(jù)技術高地，主導技術與應用發(fā)展。為此我們既要有民族性、有緊迫感，也要有世界性、有開放的心態(tài)，要充分利用好開源世界的資源，對手搞封鎖我們不怕，對手開放我們也隨時歡迎。

GIS時代：高科技的創(chuàng)新驅動過程離不開國家政策、市場和資金的支持。您認為當前測繪地理信息行業(yè)具備這樣的自主創(chuàng)新環(huán)境嗎？有何建議及意見？

景寧：當前我國地理信息行業(yè)的自主創(chuàng)新環(huán)境是不錯的。

首先，國家高度重視，從中央到行業(yè)部門，紛紛出臺了眾多政策支持。市場方面，通過政府的引導培育和企業(yè)自主創(chuàng)新，我國地理信息產(chǎn)業(yè)在2018年底已近6000億元規(guī)模，從業(yè)單位10萬多家，地理信息服務與社會管理、自然資源管理、環(huán)保監(jiān)測、位置服務、安防監(jiān)控、自動駕駛、農(nóng)林水電等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展效應顯著，不斷產(chǎn)生新的增長點和細分市場。在創(chuàng)新人才儲備方面，全國目前具有地理信息相關本科專業(yè)的普通高校有近200所，地理信息相關專業(yè)就業(yè)率在全國居各學科前列。越來越多的企業(yè)積極開展校企合作、推進產(chǎn)教融合，通過組織競賽，設立獎助學金，建設教學實踐基地等多種方式，促進了人才培養(yǎng)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了人才保障。

我認為，在這個時候，我們要鼓勵測繪地理信息行業(yè)與計算機技術行業(yè)，以及現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)應用行業(yè)緊密結合，引入最新的計算機信息技術成果，拓展原有的測繪地理信息行業(yè)應用，面向網(wǎng)絡環(huán)境下的政府部門用戶和公眾用戶的時空大數(shù)據(jù)應用需求，從體系架構、技術方法和應用模式等多方面去開展創(chuàng)新。我們還要鼓勵“百花齊放”，同時也要避免“小而散”，要以政策、市場、需求、競爭為主導，資金、資本為支撐，鼓勵科研機構、企業(yè)加強地理信息基礎、核心技術的創(chuàng)新研發(fā)，以及行業(yè)、生態(tài)的應用創(chuàng)新，加快創(chuàng)新成果的轉化和運用，加強“強強聯(lián)合”，加強地理信息相關技術、行業(yè)的有機融合，使我國的測繪地理信息行業(yè)快速走向國際先進行列。

把握行業(yè)前瞻學術方向，產(chǎn)教融合促進行業(yè)發(fā)展

GIS時代：在科研方面，您一直在推進地理計算平臺的研制，在大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術漸趨成熟的當下，您的研究很有前瞻性和創(chuàng)見性，可否介紹您當前的學術和科研重點？

景寧：主要有以下幾個方向：

一是基于云邊端協(xié)同等新型計算架構的高性能地理計算。當代地理信息科學研究的基本方法已經(jīng)在很大程度上從理論和經(jīng)驗轉向數(shù)據(jù)驅動的地理計算，基于高性能并行計算設施進行大尺度空間地學計算的理論和方法已經(jīng)成為本領域頗具價值的前沿研究方向。但是，在互聯(lián)網(wǎng)絡情況下，基于“中心化計算模式”的高性能地理計算還是難以滿足應用中實時性的要求。高性能地理計算方法和計算硬件資源發(fā)展帶來的計算效率提高，與中心化計算模式下時空大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸延遲帶來的計算效率降低之間的矛盾，已經(jīng)成為制約當前地理信息網(wǎng)絡化實時應用的重要問題。信息領域中，解決中心式處理模式存在的帶寬壓力問題，“邊緣計算”、“云邊端協(xié)同”等計算模型應運而生。這些模型在物聯(lián)網(wǎng)領域得到了高度關注和快速發(fā)展。我們認為云邊端協(xié)同計算模型將能夠改善或解決高性能并行地理計算網(wǎng)絡化應用中存在的高時延問題。

二是面向動態(tài)場的時空特性認知與高性能分析處理方法。動態(tài)場是地理空間環(huán)境最自然最直接的表達，例如風場、流場、電磁場等，其強度隨時空的變化而不同，刻畫了自然與人類的相互影響。動態(tài)場數(shù)據(jù)具有多源、實時、海量特點，是典型的大數(shù)據(jù)。從科學研究和探索的角度看，開展動態(tài)場時空特性認知研究，探尋能量密度在時空中的分布，發(fā)現(xiàn)和掌握其變化模式，對于探索人類社會在空間中的活動規(guī)律，指導人類認識、利用場空間具有獨具一格的重要意義。從技術促進和應用推動的角度看，典型動態(tài)場（例如電磁場、海洋流場等）已經(jīng)成為信息時代不可或缺的國家重要戰(zhàn)略資源。開展動態(tài)場時空特性認知研究，對涉及各行業(yè)的資源共享、管理與安全具有重要意義。而傳統(tǒng)長模型受限于空間環(huán)境模型分辨率不高、能量傳播模型動態(tài)性不足等問題，其描述精度和質量難以滿足高動態(tài)、高分辨應用的需求。為此，我們開展面向動態(tài)場的時空特性認知與高性能分析處理方法研究，建立高精度地理時空框架下動態(tài)場數(shù)據(jù)組織管理模型和關聯(lián)描述模型，突破高性能計算架構下動態(tài)場數(shù)據(jù)并行化處理和空間分析技術瓶頸，從地理空間信息科學視角進行研究攻關，通過交叉研究，實現(xiàn)對動態(tài)場時空認知領域理論方法的新突破。

三是智能化數(shù)字孿生城市空間大腦。在空間數(shù)據(jù)管理方面，我認為空間數(shù)據(jù)庫“SDB”應該從Spatial DataBase，轉變?yōu)?ldquo;Spatial Data Brain”，也就是數(shù)據(jù)庫不只是時空大數(shù)據(jù)的容器，而應該成為時空數(shù)據(jù)管理的大腦。因為時空大數(shù)據(jù)的類型和處理方式多樣化，不可能找到一種通用的管理方式，如何讓數(shù)據(jù)庫智能地采用多模式的方式去適應和管理時空大數(shù)據(jù)，如何讓數(shù)據(jù)庫聰明地支持人工智能應用，我認為是今后發(fā)展的一個重要方向。

四是地理空間數(shù)據(jù)可信服務技術。我們也在密切關注信息技術發(fā)展最新趨勢與地理系統(tǒng)的結合，例如近年來發(fā)展迅猛的區(qū)塊鏈技術，可以說已經(jīng)在金融服務、供應鏈管理、文化版權等領域引發(fā)了一系列突破性變革，被視為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次顛覆性的新基礎設施。如何合理利用區(qū)塊鏈技術所提供的可驗證性、可追溯性和可審計特性，開發(fā)可定制的智能合約進行編程及數(shù)據(jù)操作，以提供安全可靠的地理服務，也是我們最近在思考關注的問題。

GIS時代：科技發(fā)展的基礎是人才培養(yǎng)，您認為當前地理信息發(fā)展需要怎樣的人才？對于高校人才的培養(yǎng)有何意見及建議，特別是結合目前的自主創(chuàng)新與國產(chǎn)化方面？

景寧：人才是測繪地理信息科技創(chuàng)新的根本，一個杰出人才可以引領一項科技創(chuàng)新，催生一個產(chǎn)業(yè)，帶動一方發(fā)展，影響乃至改變世界。相比世界發(fā)達國家，我國測繪地理信息科研人才隊伍還有一定差距。我理解的地理信息發(fā)展需要的人才應該包含三方面：

一是高校面向地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)的專業(yè)人才。我國目前具有地理信息相關本科專業(yè)的普通高校有近200所。針對我國當前地理信息發(fā)展的形勢，我認為地理信息高校專業(yè)人才的培養(yǎng)目標不應該是"會用"，而應該是"會研"。在培養(yǎng)過程中要"基礎"與"前沿"相結合，“理論”與“實踐”相結合，使學生不但能掌握地理信息的基礎知識，更重要的是要培養(yǎng)其對相關新技術的理解、運用能力以及技術敏感性；同時要提高教學、培養(yǎng)團隊的科研和創(chuàng)新能力，使其能更好地將創(chuàng)新思維、實踐方法運用于教學，引領學生創(chuàng)新素養(yǎng)的養(yǎng)成，為其將來從事地理信息相關的工作打下良好的基礎。

二是高校面向地理信息科技創(chuàng)新培養(yǎng)的高素質人才團隊。這可能需要高校健全完善人才引進、使用、評價機制，利用好國際國內(nèi)學科建設資源，為自主創(chuàng)新人才成長營造良好的科研環(huán)境。同時，鼓勵扶持創(chuàng)立新方向，開辟新領域，按照自主創(chuàng)新標準培養(yǎng)青年帶頭人，扶助團隊建設。大力加強校企聯(lián)合，建立健全實踐中人才的培養(yǎng)、選拔機制。

三是培養(yǎng)跨專業(yè)、學科的測繪地理信息人才。當前測繪地理信息與計算機信息技術等其它學科密切相關，計算機信息技術的高速發(fā)展直接改變了測繪地理信息領域的技術體系和應用模式。測繪地理信息領域的很多學生在計算機信息技術方面課程學習和實踐經(jīng)驗較少，加強最新計算機信息技術的學習，例如人工智能、大數(shù)據(jù)等，掌握熟練的計算機編程能力，可能對學生今后的創(chuàng)新能力以及就業(yè)能產(chǎn)生更好的影響。

人物介紹

景寧，國防科技大學教授，博士生導師，主要研究方向：高性能地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)管理、空天資源規(guī)劃決策、空間數(shù)據(jù)分析和可視化等。擔任國家863計劃地球觀測與導航技術領域主題專家，中國計算機學會高級會員及數(shù)據(jù)庫專業(yè)委員會委員，中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會公共安全專委會副主任委員和理論與方法工作委員會委員。承擔國家863計劃主題項目、國家自然科學基金、國家科技支撐計劃等科研項目20余項。獲國家科技進步二等獎1項、部委/軍隊科技進步一等獎2項、軍隊科技進步二等獎3項，發(fā)表和出版論文專著等200余篇，獲國家發(fā)明專利等知識產(chǎn)權多項。