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王家耀院士：时空大数据已成为制造业的创新动力
"互联网+"时代下，如何高效利用具有位置、时间、属性、尺度、多源异构、多维多重特征的时空大数据？
“全球已经进入时空大数据时代，企业决策过程正由程序驱动变为数据驱动;时空大数据已成为制造业创新的动力，我国54%的制造业正在应用数字化工具推动转型升级。”
中国工程院院士王家耀在2016年第六届高校GIS论坛上表示，GIS自1963年出现到现在过去了半个世纪，已经从地面层次上升到了时空层面。同时，在“互联网+”时代，我们长期以来一直追求的地理信息共享、地理信息系统的互联互通互操作、信息资源共享与协同解决问题的目标也正在实现。
11月12日-13日，2016年第六届高校GIS论坛在上海同济大学召开，本届论坛由国家地理信息系统工程技术研究中心以及中国地质大学、北京大学、武汉大学、清华大学、南京大学、同济大学等11所高校共同主办，由同济大学、上海大学、中地数码集团共同承办。
会上，王家耀院士以“'互联网+'时空大数据推进GIS演进与发展”为题进行了精彩的报告。
据王家耀院士透露，人类在生产活动与自然共处中出现了大量巨型的实体化工程和信息化工程，包括3S(GNSS/RS/GIS)、技术及互联网、物联网、云计算、网格计算等在内的新兴信息技术慢慢出现，形成了时空信息的集成化技术系统，为解决人类面临的问题提供了有力支持，“GIS”也因此不断演进和发展。
由GIS衍生出来的三个学术名词，分别是：
GIScience，地理信息科学，主要强调“GIS”科学，被定义为“信息科学有关地理信息的一个分支学科”。
GIService，地理信息服务，强调“GIS”的应用服务即产业的一面。
半个世纪已过，现在已经是“互联网+”的时代，仅仅做传统GIS，已经不能满足大众需求。更多的企业开始将时空数据、大数据、互联网+紧密连接起来。
王家耀院士表示，如今，任何规律的得出，任何决策的做出，都必须依据一定时间、确定地点(地区)的时空大数据。时空大数据是将时空数据和大数据融合起来，即以地球为对象，基于统一时空基准，活动在时空中与位置直接或间接相关联的大数据。
“互联网+”本质上是互联网、物联网、云计算等新兴信息技术在各行各业“全工作流”、“全产业链”、“全价值链”中的深度融合集成创新应用，使之成为现代制造业、生产性服务业发展的新动力，“互联网+”时代具备了跨界融合、创新驱动、重塑结构、尊重人性、开放生态、连接一切。
认知和应用时空大数据，有哪些问题？
-讨论商业大数据居多，受商业利益的驱动，研究科学大数据较少。
-研究一般大数据居多，从本质上来讲，所有大数据几乎都可称之为时空大数据，但真正学习使用大数据的较少。
-研究大数据统计分析居多，真正研究大数据价值挖掘和支持的较少。
-试图占有大数据，真正运用大数据的少。
-数据隐含价值到技术发现价值到运用实现价值，或者是由数据到知识到决策支持，大数据技术体系尚未形成。
-大数据产业刚刚起步，没有形成大数据产业体系，包括软硬件集成以及各种数字产品。
-数据科学边界不够清晰，目前对于时空大数据的理论研究较少，还没有任何可支持形成大数据概念的言论体系。
在这种情况下，地理信息系统应用领域急速扩展，分布异构系统不断增多，信息不能共享、系统不能互联互通互操作的问题也就随之而生，造成系统重复建设、应用效率低下，不能解决重大复杂问题，难以满足社会的普遍需求的现象出现，导致地理信息整体、要素、单元、系统，各自封闭;信息多源异构，不同基准、不同语义、不同时间、不同尺度等等;获取一体化、处理智能化、服务网络/网格化，能力远未具备。
王家耀院士说，目前，GIS的发展现状与社会需求之间有很大落差，因此，要从思维方式上开始改变：
为“系统”而建“系统”，建为“看”。随着时间的推移，出现了地理信息系统的分布异构现象，信息不能共享，系统之间不能互联互通，重复建设现象严重。
为“服务”而建“系统”，建为“用”。“一切为了服务”，即地理信息系统“服务化”，实现信息共享和系统之间的互联互通，并进一步实现信息资源共享和协同工作，已成为社会的普遍要求。
在互联网+时空大数据背景条件下，需要打破原有服务方式，借助“互联网+”的优势，进行服务化分装，部署到网络环节下，采用服务聚合的方式，为N个用户提供所需要的个性化服务。
在这种思维方式下，信息服务大众的模式也悄然发生变化，主要表现在以下五个方面：基于网络服务的时空信息共享和空间数据互操作服务模式；基于网格服务的信息资源共享与协同解决问题服务模式；基于云计算的时空信息服务模式;基于网格集成与弹性云的混合式时空信息服务模式；基于位置的时空信息服务模式。
在时空大数据的理论体系、时空大数据计算系统与科学理论支撑下，互联网+背景下，围绕时空大数据存储管理、时空大数据智能综合与多尺度时空数据库自动生成及增量级联更新、时空大数据分析与挖掘、时空大数据可视化等方面来构建技术体系，提升时空大数据分析处理能力、知识发现能力和决策支持能力。
首先，构建开放的体系架构，强化共用，整合通用，开放应用。
其二，构建天地一体化的城市信息服务栅格网络，实施新型智慧城市建设基础。
城市信息栅格网是以栅格化信息网络为依托，集城市信息获取、处理、应用于一体，并和管理平台、数据中心、应用平台连接在一起，实现信息资源、网络资源、计算资源和存储资源的全面共享和协同工作。通过城市信息在栅格化信息网络内部的可控、有序、高效流动，为管理平台、数据中心和应用平台提供即插即用、按需分发、柔性重组、协同运行的城市信息建设的新模式，这种技术为智慧城市提供了崭新的运行环境。
其三，构建基于城市信息服务网的通用功能平台，实现各类信息资源调度管理和服务化封装，支撑城市管理与公共服务的智慧化。
其四，构建开放共享的数据体系，形成一致性数据集，进一步提升城市治理的科学性和智能化水平。
其五，构建高效运行智慧中心，实现城市资源的汇聚共享和跨部门的协调联动，为城市高效精准管理和安全可靠运行提供支撑。
其六，建立一套统一的标准体系，保证新型智慧规范、有序、健康发展。
“互联网+”时空大数据时代的到来，必然形成一个庞大的时空大数据产业。为了推动时空大数据产业的可持续发展，必须研究和构建时空大数据产业的理论体系、技术体系和产品体系。
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