【热点】三十年“硬核”自主创新，中国GIS迎来新起点

1月5日，美国出台最新出口管制措施，专门针对AI软件出口。按照曝光的规定内容，从美国出口某些类型地理空间图像软件的公司，必须得到政府许可，才能把软件卖到海外（加拿大除外），这其中也包括了GIS（地理信息系统）软件。GIS在美国从硬件蔓延到软件的限制行动中首当其冲，表明了GIS技术的关键性、重要性。真实的世界中，有山川河流、沙漠丛林，也有高楼大厦、乡村田野。如何把这些信息变成数字信息，准确反映在电子终端中，是信息时代的基础和关键。GIS 恰恰充当了这个“转化者”的角色，实现了对现实世界的模拟显示及辅助管理。GIS 出现以前，空间位置信息的主要载体是地图。古人“献图”有将图中疆土和百姓奉上之意，意味着掌握地理信息就占据了战略主动。而GIS的出现，则在地图提供信息的基础上，具有了分析决策，并指导行动的作用。如今的GIS与互联网、大数据、云计算、人工智能等深度融合，可满足新的经济模式、新的生活方式下国家建设与公众生活的各类需求。从建设国家自然资源和地理空间基础信息库，迅速定位和搜救神州返回舱，深地深海探测等国家级重大项目；到公共安全、卫生健康、环境保护、城市建设等国计民生的方方面面；再到各类点评软件、导航APP、购票软件、打车APP 等大众化的便捷服务，GIS的应用服务越来越广泛、越来越深入。GIS 在我们的生活中无处不在，简单如用手机来定位并导航路线、用点评软件寻找附近美食、在公园景区制定游览路线图等，专业如天气预报中常见的天气地图、公共安全及应急系统中的指挥调度、疫情灾害方面的专题地图等。研究表明，人类活动80%的信息与地理位置有关。从这个角度，GIS的应用几乎无所不在、无所不包。那么，面对上述禁令的限制，中国GIS 行业的咽喉，真的会被别人扼在手里吗？中国地理信息行业的发展会因此陷入困顿？

三十年激变，中国GIS 的一路狂奔

1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统CGIS 在加拿大渥太华研发成功。到20世纪70~80 年代，伴随着微型计算机硬件的发展，GIS 的商业化应用快速增长起来。1982年，ESRI 公司发布了全球首款商用意义的GIS 基础平台Arc/Info。
在我国，中国科学院院士陈述彭于1977 年率先提出了开展我国地理信息系统研究的建议。80年代中期以后，众多院校和科研院所在GIS 研究方面做了大量工作，推动了GIS 技术和产品的迅速发展。1987 年，北京大学遥感所成功研发出中国第一套基于栅格数据处理的GIS 基础软件PURSIS，中国地质大学（武汉）研发成功中国第一套基于矢量数据处理的GIS基础软件MapCAD。随后，MapGIS、CityStar、GeoStar、APSIS、WinGIS等国产GIS平台在短短几年内纷纷涌现。彼时GIS 的发展，呈现出“工程师主义”的锋芒。中国GIS 行业的发展都由学界、科研界具有工程师气质的一线专家直接推动，他们没有局限于单纯的技术模仿或引入，而是下定决心、下大力气开展技术的探索与创新。中国第一套GIS基础软件PURSIS 推广时，北京大学遥感与地理信息系统博士任伏虎曾自己掏钱，在1987 年泰国曼谷召开的亚洲遥感会议上买了个展台；主持研发中国第一套彩色地图出版系统MapCAD 的吴信才教授回忆，当时研发经费是10 万元，采购微机就用了5 万元，并且那时的微型计算机运行内存仅640K，汉字输入系统就占据了250K，为此另行开发了汉字输入系统，使得所占内存缩减到几十K；1992 年，刚刚博士毕业的龚健雅教授就主持国家“九五”攻关项目—— 面向对象GIS 基础软件研究，组织科研团队协同攻关，研发出了吉奥之星（GeoStar）系统原型。地矿部“计算机辅助彩色地图编辑出版系统”成果鉴定会，陈述彭院士、王鸿祯院士、王选院士、李廷栋院士出席。中国GIS 兴起于微末，但引路人们对于工程和技术的信奉，对于自主创新的无私无畏，为之后中国GIS 的发展以至超越积蓄了薪火。事实上，不但有引路人的创新精神，一段时间以来政策支持和主管部门的推动，对于GIS 产业的发展也具有十分重要的指引作用。科技部对发展我国地理信息产业高度重视，把发展具有自主知识产权的GIS 软件列入了“九五”重中之重科技攻关计划，并积极组织自主GIS软件测评活动，促进GIS 软件的推广和应用。时任科技部部长、中国科学院徐冠华院士就非常肯定863 项目对于国产GIS 软件的推动作用。2001 年863 计划启动“面向网络海量空间信息大型GIS”科研项目，择优企业进行支持，最终获得支持企业中的中地数码(MapGIS)和超图软件(Super-Map)，也成为了之后二十年国产GIS 软件“双雄”。当然，中国GIS 产业发展与自主创新，也离不开中国经济发展带来的丰富的市场应用需求。30 年来，随着地理国情普查、不动产登记、空间规划、智慧城市等项目的不断推进，地理信息市场也得到不断拓展。1984~1997 年期间开展的第一次全国土地调查，是国产GIS 软件开始全面市场应用的初探。2007 开始的“二调”工作，2017 年启动的“三调”，GIS 软件在这30 多年的历练中不断提升技术、优化产品、拓展服务，MapGIS、SuperMap、GeoStar等国产GIS软件，逐步崛起，不断成长。一些重大的战略性国家工程，也为国产GIS 的发展提供了机遇。2005 年，我国神舟六号飞船顺利返航，安全着陆22 分钟之后，搜救部队直升飞机抵达着陆现场，找到返回舱。其所使用的系统正是基于MapGIS 开发的“载人航天任务主着落场搜救辅助决策系统”。从“神一”到“神七”，GIS 软件一直为其提供返回搜救系统，为我国航天事业的发展立下汗马功劳。中国GIS 软件企业在不断提升的需求牵引、市场驱动下，不断突破GIS 应用领域，深入应用行业核心，重新划分市场格局，重塑产业赛道，不断在市场浪潮中实现超越。随着中国经济的高速发展，无可比拟的巨量市场，快速推进的各行业领域信息化、数字化转型，新一轮的技术驱动，我国地理信息产业将朝着更广泛的领域及更强大的规模迈进。

禁令之下，中国GIS 企业可以转危为机

我们重温了GIS 产业的发展历程，分析了30 年来，以GIS 软件产业为代表的GIS 产业兴起的条件和重要作用。可以发现，中国GIS 产业30 年的发展得益于全球化条件下的技术交流，但更多的是依靠中国地信行业，竭力打造自主产品、创造核心技术、拓展行业应用，实现了中国GIS 产业全方位的自主化，并逐步领跑GIS发展的新时代。经过多年激烈的市场竞争的洗礼，中国GIS 行业的创新能力大幅增强，技术水平大幅提升。目前，中国GIS 软件紧跟IT技术发展的趋势，在云GIS、三维GIS、大数据、BIM、虚拟现实/增强现实、室内GIS 等技术上已开始了一系列的探索和应用，众多传统行业也随着地理信息技术的进步焕发新力量。2017 年，由中国地质调查局主持研发的一套面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门等的“地质云”综合性地质信息服务系统，就利用了MapGIS 的“云”能力，盘活地质大数据，提高了地质调查工作效率和管理水平，建立了智能地质调查工作的新模式。BIM与三维GIS 融合、大数据应用等，都是当前GIS 基础平台技术及行业应用的主流。其中，借助GIS 提供的专业空间查询分析能力及宏观地理环境基础，可进一步提升空间的开发能力和应用价值，在空间规划、建筑设计、基础设施管理、电站及高铁安全监测等领域实现广泛应用。同时，大数据技术加速地理信息数据存储、高性能处理、空间可视化表达、空间分析与挖掘等技术创新，在自然资源、交通等行业也实现了众多应用服务。此外，万物互联时代，基于GIS、BIM、IoT等可以构造一体化的城市数据体系，进而形成物质城市与数字城市全面融合和协同管理的“数字孪生城市”，他将真正实现用数字化来驱动城市发展，并为经济、社会发展提供新的价值理念和实现路径。从美国禁令针对的领域来看，主要还是针对GIS 与人工智能的结合，这也是GIS 领域最新的技术趋势之一。从国内市场来看，整体上，全行业在智能GIS上还处于探索阶段，但作为趋势明确和布局紧迫的前沿技术，一直是中国GIS 企业竭力抢滩的最前沿阵地。且国内厂商，无论是超图软件的SupermapGIS10i，还是中地数码的MapGIS10.3，都已在影像智能识别、智能决策等方面得到不断的完善与进步。从这个角度来说，美国的禁令，将鞭策中国GIS 企业在技术上不断创新研发，逐渐加强并取得AI 前沿技术优势，推动国产GIS 不断前行，并在更广泛的行业中支持实现中国的信息化、数字化变革。美国的限制手段波及中国GIS 软件，必然是对包括中国在内的全球GIS 智能化的发展的阻碍，但长远来看，中国GIS 行业将进一步巩固自主创新能力，在新的征程开启之时，奋力跃上全球GIS产业的金字塔尖。中国GIS 走过了高歌猛进的30 年，穿越漫长崎岖的赛道，国产品牌从追赶者一步步跃升至领跑者，今日的中国市场已有足够的自信与国外产品共同成长，也拥有自主创新，服务中国需要的产业的担当和自信。

2019年，中国地理信息产业大会在珠海举办，大会发布的中国地理信息产业发展报告（2019）显示，我国地理信息产业已进入向高质量发展的转型阶段。

未来之路，中国GIS产业的新进击

今天，事实证明，中国GIS 的创新探索之路，更多的不是去思考如何被动的发展，而是在思考中国GIS 如何实现主动的超越。中国GIS 迫切需要创造超越的条件。首先是要提升产业水平。GIS 产业发展到现在，技术和市场已经发生了根本性的变化。技术门槛还是相当高的，建模技术、存储技术、分析能力、渲染技术等多种深度基础技术，需要更加强大的产品化能力；GIS 广阔的应用空间，要求在满足不同行业、不同场景中多样化的业务需求下，提供更加专业、规范的服务，提升服务水平。同时，无论是GIS 基础平台，还是面向行业的二次开发商、行业服务商，以及创业团队、GIS爱好者等，产业链各部分齐头并进，共同发展，也是中国GIS 产业水平提升的关键。当前，我们已基本实现在国内市场，国产GIS品牌对于国外产品市场占有率的超越，但这并不是终点，只有在GIS 产业化各个环节的能力与规范上实现对国外品牌的超越，才能实现真正的超越。第二，要提升GIS 企业的创新能力。虽然中国GIS 行业的发展起步较晚，客观环境导致以往国产GIS 企业对创新的持续投入和先进技术的吸收上，要弱于主要的国外GIS 平台厂商，但是在激烈的市场竞争中，中国GIS 企业还是要继续加强研发投入，提升创新能力，这才是未来发展的根本途径。同时，企业仅仅具有技术和产品的创新是不够的，还要形成先进的生产模式。目前，国内GIS行业内生态模式自主创新的代表—— 司马云（smaryun），就是一个线上软件生产服务生态圈，覆盖了软件需求、开发、测试、交易、服务、集成的全生命周期，创新了软件生产、交易、运营模式，进而衍生出面向更多场景的产品与技术，实现企业技术、产品创新的良性循环，实现全球人力、智力、物力全共享。第三，要着力提升国产化能力。一方面要构筑深厚的产业基础，在软硬件设施、技术研发人才、市场拓展能力上逐渐壮大；另一方面尤其是国产GIS 平台厂商，一定要着力构筑生态，不断优化和繁荣基于基础平台，与集成商、二次开发商、用户之间的生态体系。同时，从芯片到操作系统，中国GIS 行业在地理信息服务能力自主的同时，也在帮助构建和完善ICT 领域全方位的自主能力。目前，众多GIS 企业积极与龙芯、华为、中兴、浪潮、深度等中国ICT 企业合作，共同推进在芯片、服务器、操作系统等关键领域、关键技术的自主创新攻关，推进国产软硬件生态建设。第四，培养适合产业、企业需要的人才。目前我国共有170 多所高校开设了GIS 本科专业，但是由于不同院校的师资力量和教学条件差异较大，培养的GIS 人才质量也参差不齐。像美国有很多高校商业转化的案例，在中国GIS领域却少有成功的大学生创业典范。当然有商业转化机制不足的情况，但也能反映出，我们在人才培养上，缺乏市场青睐并适应市场开拓创新的人才。另外，在GIS 技术不断融合、应用不断扩展的当下，我们需要越来越多的跨领域、跨行业人才，从移动互联网到通信再到金融，甚至制造业领域，面向各行业领域的人才是GIS 市场向各行业领域延伸的基础，也是GIS 面向下个时代抢占滩头的关键。值得欣慰的是，国产GIS 软件企业多数起家于高校、科研院所，所以有着比较深的“育人”情节。这些年，相关企业也在举办高校GIS 论坛、GIS 水平考试、高校GIS 技能大赛等方面不断尝试与探索，取得了显著的成绩。中地数码就利用其背靠的国家地理信息系统工程技术研究中心、国家地理信息产业技术创新战略联盟的众多企业、高校、科研院所的资源，创办了“ 新中地教育”，率先试水GIS 职业教育，为行业培养具有GIS 技能、管理能力、市场眼光的学员，力图打造全面发展的行业人才。第五，中国GIS 要走出去。“中国GIS 市场足够大”已不再是中国GIS 企业止步国门的借口了。想要在世界GIS 行业占据主导地位，国际化拓展必不可少。国产GIS 软件与国外软件在中国市场上的角逐，已经证明了它的技术能力与产品性能，可以在国际化步伐中占有一席之地。所以，在“ 一带一路”等国家战略契机下，中国GIS企业应当主动在海外寻求机会和发展空间，加大国际市场开拓力度，逐步塑造国际品牌。过去两年，中国IT 行业似乎不约而同站到了一起，无数人关心国产芯片何时量产装机，操作系统国产备胎何时转正，国产基础软件何时重现荣光，各行业信息化能否有国产化保证。而作为其中重要一环的GIS 行业，经历30 年积淀，将会在新的机遇与挑战中，提升全产业链的产品能力、技术水平，加强对各行业的信息化、数字化支撑，推进并加速中国ICT 产业的国产化进程。中国GIS 必将在不断的自主创新中实现全面超越！

本文转载于中国自然资源报社微信公众号“i自然全媒体”（作者：白水亮 徐华）

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