德国国家科学院院士孟立秋:二战以来德国测绘学科的发展
点击图片上方蓝色字体“慧天地”即可订阅
中德两国测绘学科的双边交流已经走过了100多年的历程,在改革开放以来的 40年里尤为密切和深入。二战以来德国的测绘学科发展大致可以分为三个阶段。
1945 年至1990年,即二战结束到两德统一为第一阶段。二战结束后,德国在反思战争恶果的同时,需要尽快恢复生产,一切为经济建设开路,因此把基础建设作为首要任务,全面展开了无缝覆盖的地籍和地形的实测,建立数字化模型和规范,确立新的地籍法。这是一个自力更生、被迫创新的历史时期,即用最少的资源完成最多的任务。东西两德测绘遥感学科呈现多元化的发展态势,分布在不同大学的科系,比如土木工程学、农业科学、林业科学、矿山测量等, 遥感测绘学科为西德战后的经济腾飞提供了地理空间数据的精度保障和阵容强大的专业人才队伍。东德地区的测绘学科则采纳了原苏联的教育体系,为政府部门输送高质量的专业人才。
1990年至2011年,即两德统一到工业4.0战略决策的出台为第二阶段,测绘界一方面致力于德国官方数字地图投影、大地坐标系统、时空参照系统和地名的统一、更新和标准化,另一方面在欧盟的地理信息数字基础建设中起着领头羊的作用。随着传感技术的飞速发展和地理空间数据的大幅度增多,地理信息学科和人工智能成为测绘遥感的必修课程, 并出现了类似于中国的 3S 集成。跨学科合作也日益频繁,测绘遥感学科内涌现出计算机视觉等分支。这个发展阶段是主动创新和协同创新阶段。1999年欧洲开始了博洛尼亚教育改革,旨在促进欧盟教育制度的更新、学分的互认、学生的流动以及吸引国际化人才。为了确保新时代工程人才教育的质量,联邦工程师行会(Federal Engineering Chamber)提出合格的工程师应当具备四个方面的能力:专业技能,方法技能,社会交流能力和自我管理能力。测绘工程首当其冲,全面实现了从五年制的工程学位到三年制本科学位加两年制硕士学位的过渡,并确保学位课程的内容里泛工程和测绘工程的学分比重不低于 70%。
自2011年以来的第三阶段是大时空数据阶段和引领创新阶段,常规的地图产品和测绘信息服务生产线已演化成多源数据集成、共享和共同监管的开放平台。德国也呈现出通讯、导航和遥感一体化的趋势,在欧盟的“哥白尼地球监测计划”以及欧洲超算建设中扮演着主导角色,与此同时,跨界合作也进一步延伸到人文学科和社会科学。测绘遥感和地理信息学科在三个新兴研究领域 - 无人驾驶,环境科学以及公民科学都起着不可或缺的作用。无人驾驶所需要的高清制图(HighDefinition Mapping)面临多项技术挑战,包括厘米级的定位精度,秒级内的路况信息传输速度,云计算、雾计算和边缘计算的灵活组合,大数据的认知计算等,以期克服目前的人工智能缺乏透明度和耗能太高的局限;环境科学则离不开准确和连续的多模态全球观测数据,比如,全球定时定位技术,重力测量技术和冰川运动学的原理相结合可以互相验证海平面的上升速度和幅度;公民科学则需要各级政府主管部门开放无缝覆盖的、现势性强以及允许互操作的基础地理数据,促进数字化教育和公民的持续学习,鼓励公民在消息灵通的民主决策过程中献计献策,特别是实现应急情况下的自主和自组织功能。我们都希望明天比今天更美好,如果广大公民能够利用大时空数据和各自的知识和经验参与对明天的预测,并采取积极措施降低不利场景出现的可能性,那么“明天比今天更美好”不再是一句空话。
孟立秋 2018.12.30
荐读
点击下文标题即可阅读
21位院士、800多位专家学者共聚珞珈山,测绘遥感学科发展高端论坛在武大成功举办
编辑 / 郭梅 审核 / 呼慧珊 胡方霞
指导:万剑华教授