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李德仁:无处不在的地理信息服务

活动家 2017-6-30 IT互联网 2,273 李德仁:无处不在的地理信息服务已关闭评论 喜欢 (0)

6月15日,第五届“地理信息开发者大会”(World Geospatial Developers Conference,WGDC)在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

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在本届大会主会场上,中国科学院院士、中国工程院院士李德仁在第五届地理信息开发者大会(World Geospatial Developers Conference,WGDC)上进行以“无处不在的地理信息服务——论互联网+天基信息实时服务”演讲时直言,“我国对天基信息从范围和速度上提出了新要求。”以下是李德仁的演讲实录(尚未经本人核实)。

李德仁:尊敬的主持人,各位来宾,各位朋友,我今天的主题报告是无所不在的地理空间信息服务。什么叫做无所不在的地理空间信息?无所不在有两方面,在我们大数据方面,第一个数据源、传感器无所不在,从现在卫星到无人机、飞行器、自动驾驶、无人驾驶到我们手机传感器无所不在。

第二个无所不在是应用无所不在,并应用到每一个人,这是第二个无所不在。天上的卫星超过一千多个,美国拥有500个,中国140个,俄罗斯125个,空间有人无人机超过一万家,美军要开75万架无人飞机。地上的移动测量系统与智能驾驶汽车,每一个都有探头传感器都有激光雷达传感器,海上船制还有移动测量系统,光学、激光雷达和声纳。中国马路摄像头超过2000万个,中国有10亿手机,有6亿是智能的,还有电子手表,传感器无处不在。

大数据时代对我们有什么挑战?这么多传感器能不能实现无所不在地理空间信息服务,这是对我们的挑战。我们面临数据海量,我们信息缺乏,我们知识难觅的局面。我们能不能做到4个Right,在规定的时间内,将规定地点上的正确数据、信息和知识送给需要的人。现在没有答案,这是对我们的挑战,也对我们的机会。

在互联网+时代,我们怎么做好地理空间信息服务?2015年去年马化腾提交了以互联网+的提案。互联网的概念要发展,马云发财了,我们网络金融、滴滴打车很多产业都上了。地理空间信息跟互联网+的关系是怎么样的?这是今年地理信息开发者大会要关注的事情。2015年7月,李克强总理签署要启动互联网+的行动,提出增强北斗卫星全球服务能力,构建天地一体化互联网网络,充分利用多维地理信息系统、智慧地图等技术,构建资源环境承载能力立体监控系统,2015年7月,李克强总理跟孙家栋院士有一个对话,要做互联网+天地一体化信息系统。

改革开放三十年,航天事业取得了飞速发展,包括第二代卫星导航系统、还有载人航天与探月工程,高分辨率对地观测系统。我们认为,要实现天基信息全天候全天时全地域服务于每个人的目标,根本解决现有天基信息系统覆盖的能力。

接下来,我们要一星多用,多星组网的卫星遥感、导航与通信集成的天基信息网络,实现与地面互联网互联互通,卫星导航信息到了地面站,地面站加工以后再上传到网络上。

互联网+空天信息服务分三部曲,我们处于低级到中级阶段,把卫星遥感、导航各种空间数据加工好以后,做成天地图向全国全世界发布,是低级的Web GIS阶段,这种是低级的。中级叫做Sensorweb GIS,现场传感器,现场各种无人的互联网上的传感器,这是第二级,把所有空间传感器通过OTC,通过ISO的标准放到云计算里面去,实时调阅,完成空间一体化的星际网络覆盖。

。第三级是Smart Sensor Web的高级阶段,把所有传感器组网,全景全覆盖的在线实时PNTRC,定位、导航、授时、遥感、通信的服务。

举例而言,我们实验室做了一个云计算的遥感,你发一个手机给我,我就调用你的数据,这个图找到以后我生成一个链条,根据原数据实时索引找出来计算结果就可以显示给所有的使用者,大家看到底下绿色就是丹江发水的面积,下面深蓝色是常年的面积。这是我们在美国做的这是火灾发生以后调用美国的两个卫星解决火灾的问题。

习主席今年讲话要把长江生态放在文明治理的位置。调和防洪、通航与发电的矛盾,我们把长江中下游都连接起来,做到每天实时用网络地图给大家服务,从空间到地上,把重庆、宜昌、武汉、南京段用卫星无人机连接在一起,形成实时的系统,就可以让它发挥效应,通过水温分析系统,把定时冲漩改为实时的。长江上游21座水库群防洪抗旱,用这个系统完成,效率由原来的一小时级提高到20分钟到达长江防洪。这是第二代的Web GIS,增加了空间传感器技术,第一代Web GIS没有位置信息,到第二代有位置信息。我们追求第三代高级,我们把互联网就天基信息实时服务,我们实现全球表面分米级空间分辨率,一小时级时间分辨率的数据采集和米级精度的导航定位服务。用时空大数据、云计算和天基信息服务智能终端支持下,通过天地通信网络全球无缝的互联互通,实时地为国民经济各部门、各行业和广大手机用户服务。

我们设想80颗或100颗低轨度卫星,增强高轨,空间分辨率到0.5米,时间分辨率全球目标优于30分钟,天地移动通信覆盖全球的语音、视频和图像通信。山区、森林、沙漠、海洋没有信号,要覆盖天上和地上的中心,启动天地一体化互联网。

基于实时数据的位置服务。第二天地一体化移动宽带通信。第三个卫星导航。实现了一星多用,多星组网,多网融合、智能服务,网络多源异构,节点动态变化。军民深度融合。

卫星导航、卫星遥感、卫星通信等产业将迎来新一轮的发展机遇,这是千亿级市场。我们实施方案建议要军民深度融合,要市场主导,鼓励民营资本家来投入,国家更多做支持候补。

我们解决星基导航增强技术问题;要解决天地一体化网络通信的问题;在轨道上进行数据处理的问题,把对地观测卫星变成对地观测导航,可以在轨做数据处理,做星际处理;研究一个智能终端和手机融合;解决资源信息网络安全;基于载荷的卫星平台设计与研究。

我们有0.5米的卫星,辐宽优于世界同级的产品。也有凝视成像,视频卫星也上天了。吉林1号,大家可能看不清楚。我们武汉大学把视频卫星从天上传下来的速度从7兆降到106K,都是42.5速度,视频卫星变得很快。

按照脑认知的概念,认知实现分为三个过程,第一个地球空间信息海量数据获取,第二智慧空间数据挖掘,第三地球空间数据驱动应用。这样,互联网信息传感器变得无处不在。

天上一个大网可以实时把信息传给车载系统,告诉他怎么开汽车。这是我们无人机系统,我们自动处理一秒钟做几何修正,15秒钟把这个信息告诉总部,总共20秒钟。天基云共同完成天上、地上的数据采集,其中包括五个方面,多源传感器高质量实时成像。星上高精度实时几何定位方法,星上数据只能压缩方法,宽辐复杂场景典型目标只能检测。变化检测、建模与预测。

2014年8月,我们院士向中央提的建议,11月份国家同意并出台了政策,鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设,这是国家推动我们行业无所不在的政策。

清华北航和航天科技组织这样一个系统研究。清华的灵巧通卫星也上天了,信号宽度6K到1兆可以自动变化。我给大家讲如何实现无所不在的地球、地理空间信息服务,我们不要满足现在的服务,还要展望现在和未来更好更能满足大家要求的实时的智能化自动化的空间系统。我希望我的演讲会对大家有所启发,谢谢大家。

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