GIS时代专访｜OGC，面向全球化的地理信息行业标准先行者 ——访OGC中国联盟主席乐鹏教授

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2021年4月6日，国际开放地理信息协会OGC创新计划项目系列第17期（OGC Testbed-17）启动会召开。武汉大学乐鹏教授团队成功申请到一项专项资助，资助方包括欧洲空间局（ESA）和加拿大自然资源部（NRCan）。乐教授团队负责基于国产自主知识产权GeoCube软件开展对地观测时空立方体服务的研发任务。这是自2007年OGC进入中国以来，中方机构首次获外方资助。

OGC Testbed-17研发计划内容

OGC Testbed-17 Kichoff

OGC是国际地理信息领域技术和标准研究最具影响力的国际组织，拥有欧美等各国航空航天、自然资源、测绘地理政府部门（例如美国航空航天局、欧洲空间局、英国地形测量局等）、国际著名企业（例如微软、亚马逊、谷歌等）、世界著名大学（例如美国哈佛大学、英国伦敦大学学院、德国海德堡大学）在内的530余家成员单位。OGC Testbed创新计划项目是地理信息技术领域久负盛名的国际合作研发计划，诞生了网络地图服务、瓦片服务等一系列地理信息技术标准规范，很多成为国内外地理信息产业的主流工业标准。

近日，GIS时代采访了OGC中国联盟主席，也是本次研究计划的资助对象，武汉大学乐鹏教授，请他介绍OGC如何通过大量的前沿创新、合作研发与技术实践，开发出地理信息工业界领先的国际技术标准与规范，同时介绍OGC在中国的发展情况，及其对地理信息行业人才培养、地理信息企业品牌竞争力提升、地理信息技术与产业发展的积极推进作用。

高效的创新研发与完善的组织管理，打造最有影响力的标准组织

GIS时代：

OGC被称为国际地理信息领域最具有影响力的标准和技术组织之一，请您介绍下OGC的具体情况？

乐鹏：OGC，英文全称Open Geospatial Consortium，中文可以称国际开放地理信息协会，1994年成立，是一个国际化的自愿协商的组织联盟，旨在通过一系列的敏捷协作研发和开放标准制定，解决地理空间与位置信息可发现、可访问、可互操作、可重用中面临的挑战，提升地理空间信息与位置服务的能力，全球各国地理信息相关人员、组织都可以申请加入。

标准是在生产实践中形成的具有普遍性和复用的规范或规则，是技术产业化和社会化的基础，其前提之一是新技术的研讨和技术要求达到一定高度，得到普遍认可。在标准诞生的背后，OGC组织开展了大量的工作实践及技术开发，为保证技术标准的先进性，往往需要结合最新的IT技术，思考如何更好的服务于位置或时空相关的应用。目前OGC在全球范围已经有530多家会员，且数量还在不断增长。每年，OGC会有百余个工作组，对新技术、新领域进行探索与研发。其中，标准工作组（Standards Working Groups）有50多个，还有50余个不同应用领域工作组（Domain Working Groups）。OGC技术委员会每年组织四次的技术委员会会议，在不同的季度中轮换在美洲、欧洲、亚洲、大洋洲四处举行，相关的工作组都要组织专题进行研讨，汇报工作组进展。所以OGC虽然是开放的组织，但其内部组织结构相对严密完整，有专门部门负责运维，包括管理层、创新项目层、市场推广层、组织成员发展层，标准制定和研发部门，财务管理部门等。这样的工作效率是非常高的，截止目前，OGC已经开展了120多种创新计划，仅相关技术文档，就超过了380个，形成了60多种已经被采用的公开发布的标准，而且遵循开放性原则，任何人可以访问OGC官方网站免费下载标准使用。

乐鹏教授作OGC技术委员会大会报告

OGC技术委员会大会合影

OGC技术委员会大会掠影

同时，OGC还和很多其他领域的国际组织开展跨领域合作，比如国际万维网联盟（W3C）、国际电气和电子工程师协会（IEEE）、国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）、国际应急管理协会（IAEM）、国际开放建模协会（OpenMI）等。

与国际标准化组织ISO（International Standard Organization）相比，OGC是个非政府组织，ISO更多是政府部门主导参与，大量的OGC实践成果、技术规范也成功转换为ISO标准，不少OGC技术专家同时也兼任各自国家的ISO注册专家代表。此外，OGC在二十余年的实践中，形成了比较有特色的敏捷开发工作模式，例如每次的OGC Testbed创新计划项目，持续一年，通过公开招标的方式，形成了涵盖全球地理信息领域优势高校、行业主流GIS企业、各国优势研究机构的几十家单位百余名技术专家及学者联合参与，通过敏捷开发模式，各机构同步开展技术实现，进行高强度在线协作交流，快速总结经验，撰写技术报告，进而主导标准的制定，有力保障了标准的技术先进性与鲜活性。

GIS时代：

据了解，除了作为主要工作内容的标准，OGC也有其他方面的工作，比如我们也常常听到很多地理信息产品获得了OGC的认证？

乐鹏：前面提到的创新计划项目是OGC另一方面的主要工作，通过Testbed、不同专题的Pilot先导研发计划系列，孵化了一系列的最佳技术实践和标准草案。因此，我们将OGC的工作内容可以归结围绕开放标准与最佳实践、全球合作论坛、敏捷创新研发环境三方面展开。此外，依托标准的地理信息软件产品的标准化认证，也是OGC的工作内容之一。地理信息软件在应用过程中是需要与其他产品集成的，或是作为基础信息平台支持其他行业的应用，标准成为多源异构信息集成和互操作的基础。OGC建立了标准兼容性测试机制，以提供官方认证。产品获得了OGC认证，说明它是开放且符合标准规范的。OGC也会提供一种开放的解决方案，实现产品之间的功能调用，通过更大范围的技术的公平竞争，促进地理信息的开放共享。

同时，OGC也做了很多市场推广方面的工作。利用OGC成员，通过OGC培训，OGC论坛、技术会议，共同推动技术和标准市场化。每一轮研发计划、每一个标准的制定，都要结合最新的技术。很多政府机构、企业等，作为这些研发计划的赞助商，都很关心这些技术能在地理信息领域发挥多大的作用，实现了哪些创新的数据管理模式、创新的服务接口和模式，能否更大程度地支持公开共用。地理信息作为基础信息，在各行各业发挥的作用越来越大，通过标准来促进地理信息的公开共享、互联互通，推动其深入应用，将进一步发挥地理信息的价值。

高度的技术追踪与集成，做最具生命力和先进性的标准组织

GIS时代：

大数据、云计算、人工智能……，信息技术不断发展，地理信息应用也越来越广泛与深入。OGC不仅引领着地理信息标准制定，也在定位基本服务的发展上发挥作用，那么OGC是如何结合当前技术发展趋势来提高地理信息服务的？

乐鹏：从这个角度，我们要梳理下OGC的标准到底有哪些。第一是数据类标准，主要解决共享信息模型和编码的问题。随着信息技术的发展，数据种类越来越多，比如各类传感器观测，就会产生很多新的数据类型。地图瓦片、矢量、影像、三维数据、点云数据……这些多源异构的空间数据，再到大数据万物互联时代各类新型位置感知数据，标准有助于更好地服务于应用。

第二是软件标准，主要解决访问接口互操作的问题，例如API（应用程序接口）的制定。OGC的API架构与IT软件标准保持一致，目前新一代OGC API正在围绕网络API——Web API来开展。

过去二十余年的工作中，基于XML的空间数据互操作是一个主流应用技术，OGC推出了基于XML的用于空间数据传输与转换的地理信息标记语言GML，并通过ISO/TC211发展成为ISO标准。但目前，XML在Web开发里面逐渐被JSON取代，GeoJSON随之出现，需要在GeoJSON基础上对各类地理空间数据模型的编码进行一系列新的开发。

所以，新的数据类型、不同的数据组织模式、新的软件产品接口，都要根据最新技术的出现而继承发展。比如我们在做的时空立方体研究，是大规模对地观测数据管理里面比较有代表性的一项新的内容，国际上也有不同的实现方案，要做的就是各家代表坐到一起，总结各类时空立方体解决方案中的公共部分，形成信息模型，包括如何定义Cube操作接口、与OGC已有接口的对接等等。

再比如地理人工智能，近年来国际上出现了大量的论文，不同的研究者有不同的样本库，在互联网环境下，很多人都能提供各自的样本库。那么我们能不能做一个类似于GML或GeoJSON的交换语言，来交换地理人工智能样本？地理人工智能样本和IT领域里的不一样，要考虑季节、区域、光谱等特性，还要考虑溯源信息、质量控制信息等一系列的内容。这就需要我们形成新的信息模型，建立公认的编码，能够用最新的人工智能技术，来支撑地理信息的智能分析与服务应用。我们也欣喜的发现，当我们在OGC提出这样SampleML-AI/ML一个建议后，得到了欧美很多同行的积极响应和自愿参与，这也是标准的原生动力来自于新技术发展实践需求的代表性案例。

GIS时代：

目前，行业内国家标准、团体标准等标准非常多，您如何定位OGC？OGC又是如何保持其生命力与先进性的？

乐鹏：OGC有助于我们站在一个更大的舞台，建立全球化的视野。OGC的定位，第一，全球该领域行业的自发开放组织。OGC没有标准考核目标，更多的是从技术研发流程中衍生出来的标准需求，而且是基于自愿投入的方式参与标准研制，一旦承诺参与，时间投入充分保证；第二，OGC是面向全球的技术专家，一个Testbed研发计划就有国际几十家优势单位参与，其参与人员技术实战经验丰富、顶级专家集中度非常高，体现了行业的技术水平。这样产生的标准是根据需求驱动的，也保证了技术的先进性。这种标准研发体系带来的好处是从最大范围的团体实战中来，有助于标准的应用与推广，这也是为何国际主要IT公司和行业主流单位自愿加入OGC的驱动力之一。我们也常常说，OGC的研发体系更类似于“草根”，非政府组织，更多的是一种自发组织的研发活动。

OGC要保持生命力，正如前面提到的，会一直跟踪前沿技术，比如像先进传感器的集成、数据安全、联邦云、人工智能、区块链等等，赞助商把自己的需求反馈到OGC，驱动全球技术人员共同研发新技术在地理信息领域的拓展。OGC会成立新的领域工作组、标准工作组，去有组织地充分开展实践研究。OGC也有地理信息应用的热点领域紧密结合，像智慧城市这样长期的建设内容，OGC有CityGML这样的标准，也有三维可视化标准、三维瓦片服务标准等等，可以很好的进行三维刻画，做数字孪生，也可以有效的和BIM结合。如果随着新技术发展与业务形态实践深入，有些标准已经不能满足当前应用了，通过敏捷开发模式产生具有鲜活生命力的新技术标准。

促进中国地理信息产业发展，OGC中国联盟在行动

GIS时代：

2017年，OGC中国联盟正式成立，OGC在中国的活动越来越多，规模也越来越大，包括很多高校、企业都加入到OGC中，成为正式会员，请您介绍下OGC在中国的发展历程，目前的情况？

乐鹏：2000年左右，互联网刚刚兴起，基于互联网的网络服务API还没有成为主流，当时从事的更多是组件式API，OGC当时的发展也是以组件式API为主的，并成为我们开发国产GIS软件兼容的接口规范，后来才慢慢衍生出网络服务接口。当时，国际上已经开展了地理信息服务与共享标准的建设，而我们国家相应的体系框架还没建立起来。后来龚健雅院士牵头研发地理信息共享和服务体系建设的863重点项目，初步建立了我国地理信息共享和服务互操作体系。2007年，龚院士与OGC联系，在武汉大学召开了国内首次OGC学术研讨会，一批OGC负责人及技术专家来到武汉，开始推动OGC在中国的相关工作，武汉大学也在那时正式成为了OGC会员。但后来种种原因，我国更多精力放在了ISO标准上，OGC在中国一直没有发展起来。后来我在美国乔治梅森大学（George Mason University）访学，当时乔治梅森大学的狄黎平教授，是美国地理信息标准委员会的主席，他做ISO的标准，也做OGC这方面的内容，狄教授在OGC组织里很有话语权，做了大量OGC研发工作。所以我当时在他那里了解到这方面的一系列流程，觉得OGC技术开发组织有力、对于提升行业影响力，探索地理信息模型、技术都很有意义，特别对于武大的传统GIS工科技术背景非常贴切，所以后来我们就再次加入了OGC。

这些年来，我们先后在国际数字地球峰会、中国地理信息科学理论与方法年会、联合国世界地理信息大会举办了OGC专题分会，主办了IEEE-OGC地理空间大数据与数据科学国际会议，完成了OGC国际减灾示范先导研发计划，参与领导了OGC EDR（环境数据获取）API标准工作组活动等。2017年，经与OGC亚太区负责人沟通，我们建立了中国联盟，把之前单独加入OGC的单位组织起来，共同交流。2017年底，发起时联盟还只有6家单位，经过两三年的发展，更多的人熟悉了OGC，现在我们有20多家会员，包括国内代表性的高校，国内主要的地理信息厂商，都加入了进来。渐渐的，中国会员也越来越多的参与到OGC的各种技术活动里，包括一些工作组中。比如北大和信息工程大学在全球离散网格工作组里做相关工作；福州大学参与了网络覆盖工作组的工作；清华和南师大积极对接OGC的工作。国内代表性GIS企业，比如中地数码，开展了OGC的产品兼容认证，积极参加了OGC技术会议活动，还有超图、吉奥、泰瑞数创、郑州众合景轩等，都在OGC标准应用、技术讨论中发挥了积极作用，不少软件产品都兼容代表性的OGC接口，包括网络地图服务、网络要素服务等。南方数码也与武汉大学一起提交了中国建议首个OGC地理人工智能标准等。

联合国世界地理信息大会OGC中国分会

IEEE-OGC地理空间大数据与数据科学国际会议

部分OGC代表访问中国

DGGS主席到访武汉大学

今年上半年，我们首次获批了OGC的技术研究计划，得到包括欧洲空间局（ESA）和加拿大自然资源部（NRCan）的资助，这是我们多次参与了OGC的标准工作后得到的结果，也会对我们是一种激励，将为未来的工作开展打下更好的基础。

我们希望通过OGC中国联盟，互通有无，交流经验，无论是高校还是企业，都能在OGC技术工作中发现问题，参与更多的工作组工作，一起在国际标准制定中发挥更大作用。

GIS时代：

中国地理信息产业经过三十多年的发展，已经取得了长足的进步，要想从地理信息大国发展为地理信息强国，您觉得加入到OGC工作中来，对中国地理信息高校、企业、产业发展，有哪些益处？

乐鹏：世界一流的学科和产业，需要有一流的国际标准格局。一定程度上，优先制定了国际标准，再转国内标准，采标相对容易，也服务于我国的全球战略和大国担当。

对于国内的地理信息企业，这些年我国的地理信息产业取得了长足的进步，包括很多企业都涌现出来，产业规模接近万亿。从细耕国内市场，解决小康问题，到现在发展到一定规模，成为地理信息强国企业，登上国际舞台，中国标准走向国际化凸显重要性。中国的地理信息企业要成为国际化的企业，做大做强，国际标准必然成为一个战略核心部分，一带一路和人类命运共同体的地理信息建设需要国际化标准先行，因此，我们也希望更多的国内地理信息企业参与到OGC标准的研制中来。

高校承担着人才培养的重要角色。我们课题组的很多学生都参与到了OGC的相关工作中，OGC的工作强度是很高的，每周工作组都要进行会议讨论，一周后马上报告最新进展，如同软件里面的敏捷开发一样，不停的迭代、分析，讨论过程中面对的都是国际专家学者，或是企业代表的技术主管，学生的能力上升特别快速，我们的一些博士生已经成为一些工作组的优秀代表。中国的学生，应该有这样的自信和能力，到国际组织中去激流争舸。我们的人才培养，应该要有一个更高的追求与视野，要有一个世界化的格局定位，不只是面向国内市场。国际中这种多边交互越来越频繁，我们的青年人在这种国际平台上会更快速的成长。当这批人成长起来以后，我们就会拥有在国际地理信息舞台上有话语权的一个队伍，只有这样，中国才能倡议和主导更多的国际标准，这也是我们国家从地理信息大国到地理信息强国的一个体现。而OGC的“草根”机制，对于高校人才培养，是一个很好的渠道。

学生OGC技术交流

学生OGC国际化活动

OGC国际化活动掠影

我们也希望OGC中国联盟能够把更多的中国组织机构包括企业、政府机构、高校联合在一起，形成从学界到产业界、再到政府部门的对接，既为标准研制奠定一个良好的人才基础，企业又能通过参与OGC开展国际交流，有助于把我们的品牌和企业的优秀成果推广出去。这也是提升中国国际话语权、国际影响力的一个有效途径，希望大家联合起来，一起做这件事情。

GIS时代：

未来，OGC中国联盟有什么目标与计划？

乐鹏：由于历史原因，中国代表在OGC当前还很难提出，或是领导一个标准。我们正在尝试提出一个中国领导的标准——地理人工智能国际标准SampleML-AI/ML，这也是在OGC里面第一个关于地理人工智能方面的标准。

目前在OGC做一个标准，要关注几个方面，第一是先进性，即技术上领先；第二是协调性，包括对已有标准的协调；第三是联合，发动最广泛的联盟。例如地理人工智能标准的先进性是可以保证的，但OGC里面有很多已有的标准工作组，某些想法和概念并不能保证是你独有的，可能已经有很多以往研究计划涉及了相关内容，所以需要协调，把已有的一些信息元素涵盖到你要做的标准里。同时，新的标准工作组的建立，需要技术委员会投票才能成立，所以我们要形成最广泛的联合，达成共识，保证投票通过。这也是为什么我们要形成合力的原因，单个机构在国际舞台上难以独立推动标准。

同时，鉴于现有OGC英文标准给国内技术人员带来了一定的门槛，OGC中国联盟计划联合国内一些优势机构，把某些标准翻译成开放的中文标准，以及中文电子书，把OGC中国联盟做成一个免费的地理信息资源开放共享池。目前正在做CityGML的中文版，包括中国城市规划设计研究院、武汉大学、泰瑞数创、郑州众合景轩等都参与其中。OGC是免费的，带来的好处是，他会像一些开源社区一样，让大家从中受益，受益人又反哺回来，这个社区就会不停的增长。所以我们希望提供更多的优质资源，带动更多的人加入社区，形成良性机制，推动其发展。

此外，OGC每年都会发布创新计划项目指南，第一，我们会鼓励更多的企业，全面参与OGC的创新计划项目（包括Testbed系列和Pilot系列）与标准/领域工作组。虽然每个企业定位不一样，细分领域也不同，但通常这些细分领域在OGC里都可能会找到一个对应的专题，所以希望更多的企业能够参与进来。

第二，成立交流的论坛场所，鼓励大家来交流一些最新的技术进展，把中国的GIS产品通过公开交流，消除国际壁垒，传播出去。虽然现在受到疫情影响，但仍然可以通过在线的方式，例如最近召开的OGC中国联盟在线技术研讨会。

第三，发展更多的成员，建立更广泛的联盟。很多地理信息企业在宣传其产品的时候，都会宣称遵循了比如OGC的网络地图服务标准，或是其他相关的标准。在使用标准的同时，如何把成功的经验带入到标准制定过程中，一起来推动标准的演进，在国际标准上发出中国的声音，共同出海，一起把国内的优秀成果推广到世界舞台中。

所以，我想让OGC中国联盟被更多的人知道、了解，包括有志于中国地理信息产业发展的人，大家一起参与进来，推动中国地理信息产业更深层次的进步。

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编辑：张自轩 审核：富裕 欧雅玟

指导：万剑华教授