梁军:大地理及其在智慧城市中应用

3sNews2015-06-12 16:36:48

摘要: 北京超图软件股份有限公司总工程师梁军为大家带来了主题为“大地理及其在智慧城市中应用”的精彩演讲,梁军认为大地理的应用模式,就是通过信息集成和建模,通过地理监测和信息管理,最终可以统一的对整个城市的地理系统进行调控。

  6月10-11日,北京国家会议中心,以“构筑地理信息新生态”为主题的2015年全球地理信息开发者大会 (WGDC2015)在此拉开帷幕。

  6月11日,WGDC2015-智慧城市峰会在北京国家会议中心4层报告厅举办。WGDC自2012年起开始举办,四年时间里,伴随着中国地理信息产业的快速发展,WGDC已经成为位置与空间领域最具影响力的技术创新盛会。

  其中智慧城市峰会一直都是WGDC分论坛中的主力,今年的智慧城市峰会更加精彩:来自政府部门、地理信息行业、规划领域、互联网、英国的嘉宾为我们分享了自己的观点、案例和产品。现场气氛热烈、精彩观点迸发、掌声不断。

  在智慧城市峰会中,北京超图软件股份有限公司总工程师梁军为大家带来了主题为“大地理及其在智慧城市中应用”的精彩演讲,梁军认为大地理的应用模式,就是通过信息集成和建模,通过地理监测和信息管理,最终可以统一的对整个城市的地理系统进行调控。

梁军:大地理及其在智慧城市中应用

  以下为演讲实录(未经本人核实):

  梁军:大家下午好,前面讲到大数据,我们这里有一个大地理,我们怎么看大地理?讲到地理的时候,我们知道地理学在这个时候比以往任何时候都重要。这里有美国人写的书为证,美国人哈姆·德·布雷写了《地理学为什么重要--美国面临三大挑战、气候变化、中国崛起和全球恐怖主义》。现在我们讲“一带一路”,新型城镇化的大环境下,地理学对中国来讲尤其重要,我们可以发展大地理学。

  在这里我想讨论三个问题,一个是大地理,另一个是大地理在城市中应用的思考,第三是做一些对策和展望。讲到大地理,有人说有人在研究大历史。实际上有人在研究大历史,有一个人写了一本书《时间的地图》,大历史的介绍。这里实际上我们讲到大历史的同时,我们讲大地理,大地理是什么?首先它的研究对象是以地理系统为研究对象的,因为我们在研究城市的时候,大家都可能从某个层面,某个子系统研究,但是智慧城市需要从整体研究,地理学研究人地关系,地理环境、人类社会。我们强调地理和科学的一体化,实际上地理信息技术带动了地理信息科学和自然地理学、人文地理学的统一,进而带动技术和工程的统一,这是发展趋势。它怎么用?我们感觉可以以地理建模为基础,实现地理系统对地理系统的地理监测、设计和控制。

  大地理出发的基础是什么?我们可以从毕达格拉斯的“万物皆为数”开始,计算机和网络的发展使“万物皆为数”,成为可能。计算机的业务有三个方面,建模、连接、参与。所以,我们可以看到,计算机发展,包括智慧城市发展都无非体现在建模、连接、参与和捏合的基础上。实际上这个时代我们面临一个大连接、大数据、大智慧和大地理的时代。实际上“万物皆为数”,到了现在发展很重要,最近讲软件定义一切。软件定义一切是什么含义呢?实际上我们讲“万物皆为数”是我们有数字化的基础,软件定义一切,实现了智能化,通过数学建模,实现了知识的数字化,知识的可计算和知识的融合。可以看到,我们讲数据、信息、知识和软件之间的关系是这样的一个情况。

  我们讲数据到信息是一个结构化和语义的过程,信息到知识是规则化,算法和模型化的过程,我们最终落实到IT上,实际上是以技术为核心的,科学和技术都在IT和。这里很重要是软件的作用,它实际上是一个知识的固化的一种手段。在这里计算机的发展也带来一种计算思维,大家都在讲互联网思维,实际上我们现在在进入一个计算思维的时代,计算思维我们可以用计算的方法来建模我们的世界,认识我们的世界,理解我们的世界,甚至控制我们的世界。

  所以,软件定义一切带来了我们现在讲的所谓的智慧,大家都在讲智慧,真正的智慧应该在D、I、K、W基础之上,智慧最终来自于知识的应用。我们刚才讲大地理学,大地理是数据和模型驱动的一种集成,在科学层面,它可以集成人文、自然和地理信息科学,形成统一的地理学,在技术层面可以把各种地理信息技术统合起来。它的研究的对象最终还是落实到地理系统。地理系统里面核心最终体现为对象、场、关系、过程、事件和消息。

  我们讲科学技术与工程的关系,最终还是研究的知识,知识对科学来讲,强调理论性和开源与共享,对技术来讲强调实用性和知识产权。工程化讲到系统化和流程化。但是,实际上真正的应用我们会要求科学、技术和工程的统一。刚才讲到地理技术的是我们讲最古老的地理技术是什么?风水,它可以考虑生态环境,还有人机环境的。地理工程的时候,水利工程是典型的地理工程,考虑生态、土壤、植被等多种因素,这是一种地理工程。

  真正的技术的应用,特别是现在工业4.0讲的信息物理系统,促使了大地理成为可能。我们所有的物理实体都存在一个嵌入的问题,成为一个可计算的元素,跟云机器绑定起来,形成空、天、地一体化的对立体系。实际上我们的现实世界在发展,就是在一种二元化,一种信息世界,一种是现实世界,从传统互联网到物联网,是反演现实世界的对象,实现对现实对象的调控。最终大地理的作用,现在很多人讲地理建模,地理监测,地理设计和地理控制,这四项实际上最终来讲,我们讲大地理核心的一个应用。首先,建模是基础,我们讲数据的建模和数学的建模。那么,在这个基础上,我们可以通过监测来对这个系统的变化实时进行感知。可以在建模上实现对地理的控制,对现实系统进行调控,同时我们可以进行地理的设计,使地理按照我们的目标来进行发展,这里集成了很多物联网、BIM、网络等技术。

  所有的问题我们都可以用面向对象的方法来试图去建模。现在所说的建模实际上最终落实到对象、关系和场。实际上从数学建模的基础是我们讲的空间属性的变化,就是这种变量,那么实际上变化的基础是事件和消息。在地理系统里面,特别是城市系统里面,看到他们之间的集成关系,我们讲城市、北京的问题,交通拥堵的问题,交通拥堵的问题,实际上很大一部分是跟土地利用相关的,我们的土地利用太大了,一直往外扩,实际上我们需要从交通系统和土地系统之间的水平上的集成和优化。特别是在京津冀一体化的条件下,我们涉及到北京、河北、天津做三个地理之间的水平的集成,涉及到水资源,包括环境问题,包括交通系统的集成,最终对整个系统进行调控。

  地理设计,我们在桂林做的实验,开始我们可以用地理设计。另外,我们观测,就是天上看,可以实时的监控城市的空间变化,在很多城市已经用遥感的手段进行实时的监控。还有加上现在的网格化管理,还可以在网格上形成多级的管理。最终我们可以对区域的系统进行调控,比如我们讲到地理控制的时候,最典型的例子是“APEC蓝”,我们通过车限行,工地停工,把整个雾霾的情况控制下来,这是典型的大地理控制的应用。

  大地理在智慧城市怎么用?回到智慧城市这边来。谈到智慧城市的时候,我们会发现,我们可以看到目前城市里面面临的很多现象。讲智慧城市一定要从解决地方病的问题,可以看到几个问题。比如前段时间广州拆的一个广场,八亿建的广场,不到四年时间拆,这个是什么问题。还有现在人家在分析的人在证途的问题,一个人一生要办100多个证,最近有一个证明你妈是你妈的事件,这也是政府信息怎么对个人服务的问题。还有行政审批,我们在建设项目的审批需要很多图章,有很多工作日,这是管理上的问题。这是城市管理的问题,还有风险问题,比如2012年7·21北京暴雨事件,还有山东青岛的管道泄露事件,包括今年出现的挖坑代表的问题,这也涉及到城市的监管问题,这里整体都是讲城市的问题。

  我们讲城市,用大地理的观点来讲,是看城市整体的智慧,而不是局限在局部。在城市里面我们有城市基础设施和资源环境为核心,我们讲的经济、社会和管理是围绕城市的基础设施资源的。我们可以看到,现在我们涉及到很多问题,政府解决重监管和轻审批的问题,包括业务协同的问题,解决企业管理问题上。李克强总理讲三证合一,一照一码的问题。在整个基础设施上,也面临地下管线和海绵城市的问题,包括基础设施城镇化里面带来不动产登记的问题,这些问题都需要解决,这些问题也是可以从地理系统的角度来看,包括恰面讲到海绵城市,当我们讲到暴雨事件以后,我们看我们需要海绵城市。

  所以,我们讲城市建设应该是有一条中心和主线的,这个应该是以政务为中心,因为在这个智慧城市上有很多争议,很多人认为智慧城市是企业的问题,甚至是市场化的问题,但是实际上智慧城市应该首先要解决政府的问题,以政府的问题为基础,再往下解决地理环境的智能化,社会的智能化,经济的智能化问题。这里是我们讲的地理。这里实际上就是形成了一个整体的结构,有物联网,网络,还有平台,还有应用构成的一个以公共信息平台,经济智能化,智慧政务和社会智能化,环境智能化构成的整体的解决方案。

  从这个角度来讲,从基础设施的角度来讲,我们也可以从整个生命周期来看,从规划建设和运行维护,和应急防灾的角度应用我们这些对大地理的技术。这个就是智慧应用的典型的,现在讲的信息物理系统所要应用的一个场景。我们在基础设施的角度,从空间的角度可以考虑它的整个尺度,就是空间尺度,从微观、中观和宏观的角度,考虑从规划、建设、运行、维护和应急整体一体化的考虑,这是城市现在需要考虑的问题。

  那么,核心的问题,讲完城市大地理系推,这个城市地理系统,核心的问题最终还是要围绕规划、建设和运行。特别是规划已经开始讲到三规合一和多规融合了,运行上已经开始网格化管理了,下一步核心的难点应该在建设的全过程协同,怎么样从项目立项、规划选址、供地、规划、审批,建设监管和不动产登记串在一起,形成一张图的管理模式。最终用多规合一控制整体上的城市的结构,就是增量和存量的问题,还有结构优化的问题,可以形成一张图的全过程管理。这样可以带动智慧的城市管理,有人口管理,智慧的社区管理,还有综合的应急,这样形成一个完整的应用体系,刚才我们探讨的就是智慧城市应用的一些思考。

  下面介绍一下对策,现在智慧城市面临一个什么问题?大家在工程上都可能解决,大家也在讲大数据,大数据出来以后由谁来分析,马云就提出来,企业家就是社会的科学家。实际上大地理在城市里面的应用应该是考虑,在智慧城市建设很强调开发和运维一体。实际上我们在智慧城市的阶段,所谓智慧不仅仅是解决开发的问题,运维的问题,IT开发问题,还需要解决研究的问题,我们需要从建模、监测、设计和地理控制完全要引进一些研究的资源,包括科学家的资源。所以我们可以把城市作为一个实验室来统一考虑。

  实际上大地理的应用模式,就是最终可以统一的通过信息集成和建模,通过地理监测和信息管理,统一对整个城市的地理系统进行调控,这也就是他们的一个应用模式。包括现在讲到城市计算,交通分析,这些可以纳到整体上的智慧城市建设,也许我们形成一个基于云的知识服务众包模式,我们可能用模拟机的模式进行动态的模块,政府、企业、公众、科研机构、IT厂商共同参与,实现对城市共同的理解和预测,甚至控制,这个可以充分利用相关的资源,这个把城市的智慧可以通过外脑来解决。

  在智慧城市建设中我们会形成很多核心技术,核心产品,我们在智慧城市建设中可以形成我们讲的智慧城市的空间,基础设施的中国心,这样我们也会形成今后可能像高铁一样出口中国的智慧城市解决方案,谢谢!

[责任编辑:葛宇]
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