12月29日,由中國科學院軟件研究所、中科軟科技股份有限公司聯合主辦的2021中國軟件技術大會在北京舉行。易智瑞公司作為地理信息領域的領導廠商,受邀出席大會。易智瑞研究院首席研究員盧萌在會上作了題為《空間數據科學新展望》的報告。
盧萌在報告中首先指出,地理信息系統GIS作為研究地理、地圖的學科,是通過對人、事、物等與位置有關的各類時間與空間的大數據的匯聚、管理、挖掘、呈現,形成對某個地理位置的畫像,從而更智慧地服務于生活、生產等活動。
數據的采集、管理、存儲,數據可視化以及地理分析與處理構成了GIS的三個基本視野。盧萌認為,GIS系統與任何傳統的信息系統最大的不同點在于它的數據在系統之前,也就是說,在系統存在之前,數據就已經存在了。
地理信息是天然的數據平臺。有時候,一些看似非常復雜的問題,通過一張圖就能夠清晰地表達出來。比如,對上億條數據的可視化呈現,對GIS來說,輕而易舉。如今的地理人工智能GeoAI,能夠進行目標檢測、語義分割、對象分類、實例分割、點云分割、視頻檢測、自然語言處理等一系列操作。比如,GeoAI能夠對化學廠爆炸后的殘余化學罐進行快速識別。
而現在的人工智能,歸根結底是復雜性科學的早期階段。復雜性科學興起于20世紀80年代,是系統科學發展的新階段,也是當代科學發展的前沿領域之一。復雜性科學的理論和方法被認為是科學研究的巨大變革,將為人類的發展提供一種新思路、新方法和新途徑。
這兩年為什么它那么火呢?那是因為它所采用的計算模擬是像做物理實驗一樣進行數據分析。計算模擬是“計算機數值模擬方法”的簡稱。是依靠電子計算機,結合有限元或有限容積的概念,通過數值計算和圖像顯示的方法,達到對各種工程問題和物理問題乃至自然界各類問題進行研究的目的。在計算機上實現一個特定的計算,非常類似于履行一個物理實驗。這時分析人員已跳出了數學方程的圈子來對待物理現象的發生,就像做一次物理實驗。
比如,運用這種方法,可以對新冠疫情防控進行模擬計算。下圖中,左側為疫情發生后如果采取積極的隔離措施可能會出現的情況,右側則是不采取隔離措施可能會出現的情況。從圖上可以看出,如果不采取隔離措施,感染人數會越來越多,而如果采取了隔離措施,感染人數會逐步下降。
再說到當前大熱的“元宇宙”概念。傳統的智慧城市與數字孿生中,GIS的作用是盡量地把現實世界進行數字化和虛擬化,為現實世界的管理提供服務。反向發展的元宇宙,提出了一個新的目標:如何把虛擬世界做得更逼真、更現實。這就產生了一個新的議題:我們如何把現實世界中的地理思維,搬到虛擬世界中,讓虛擬世界更加真實,即:元宇宙的GIS思維,是把虛擬世界現實化,為虛擬世界提供服務。