11月9日，中國(guó)地理信息産業協會(huì)會(huì)長(cháng)李維森在第一屆中國(guó)測繪地理信息大會(huì)上發(fā)布了《中國(guó)地理信息産業發(fā)展報告（2023）》。報告對(duì)我國(guó)地理信息産業發(fā)展作出全面(miàn)、系統的分析研究，旨在為政府管理部門制定和完善産業政策、加強行業管理，為業内各主體洞察産業、指導經(jīng)營、轉型升級，為社會(huì)各界了解和參與産業發(fā)展各項工作，提供可靠的數據、詳實的材料和科學(xué)的分析。

李維森會(huì)長(cháng)作《中國(guó)地理信息産業發(fā)展報告（2023）》

中地數碼與地理信息系統國(guó)家地方聯合實驗室聯合參與了報告的編寫，由中地數碼副董事(shì)長(cháng)吳亮教授、中地研究院院長(cháng)陶留鋒博士、平台事(shì)業部總經(jīng)理黃穎博士、總工程師陳小佩合著的《數字經(jīng)濟時(shí)代地理信息基礎軟件技術創新發(fā)展與應用》一文入選。以下為全文：

《數字經(jīng)濟時(shí)代地理信息基礎軟件技術創新發(fā)展與應用》

  一、地理信息技術是數字經(jīng)濟的重要組成(chéng)部分

數字經(jīng)濟是以數據資源為關鍵要素，以現代信息網絡為主要載體，以信息通信技術融合應用、全要素數字化轉型為重要推動力，促進(jìn)公平與效率更加統一的新經(jīng)濟形态。《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟和社會(huì)發(fā)展第十四個五年規劃和2035年遠景目标綱要》（以下簡稱“十四五”規劃）提出“加快數字化發(fā)展，建設數字中國(guó)，迎接數字時(shí)代，激活數據要素潛能(néng)，推進(jìn)網絡強國(guó)建設，加快建設數字經(jīng)濟、數字社會(huì)、數字政府，以數字化轉型整體驅動生産方式、生活方式和治理方式變革。”

數字化的知識和信息是數字經(jīng)濟的關鍵生産要素，數字技術創新是數字經(jīng)濟的核心驅動力。研究表明，人類活動所産生的數據，80%以上與地理空間位置有關，地理空間數據是承載數字經(jīng)濟各類專題信息的基礎數據。地理信息技術作為處理分析地理空間數據、優化解決地理空間問題的工具，也必將(jiāng)成(chéng)為支撐數字經(jīng)濟數據産生、傳輸、存儲、計算、分析和應用整個生命周期的重要工具。

地理信息涉及經(jīng)濟社會(huì)發(fā)展、生态文明建設、國(guó)家安全與人民生活便利化等各個領域，是開(kāi)辟數字經(jīng)濟新領域的重要抓手，從而為自然資源管理、城市發(fā)展、國(guó)防建設、生态治理提供技術基礎，促進(jìn)人居生活環境與新興技術深度融合。地理信息技術作為我國(guó)數字經(jīng)濟的重要組成(chéng)部分，與大數據、雲計算、物聯網、人工智能(néng)以及區塊鍊等新一代信息技術的融合，擁有巨大潛力和空間，必將(jiāng)激發(fā)地理信息産業新的生命力，在我國(guó)信息化建設中發(fā)揮越來越重要的作用。

二、數字經(jīng)濟時(shí)代地理信息軟件市場發(fā)展概況

近年來，随著(zhe)衛星導航應用、空間數據處理等核心地理信息技術迅速發(fā)展，以及地理信息産業與通信、互聯網、物聯網、雲計算等産業的融合和創新，我國(guó)地理信息産業保持了較高的增長(cháng)速度，已形成(chéng)了測繪服務業、衛星導航定位、航空航天遙感、地理信息系統、地圖出版等核心産業。地理信息産業作為數字經(jīng)濟的核心産業之一，已經(jīng)成(chéng)為我國(guó)數字經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。

（一）市場規模

近年來中國(guó)地理信息産業呈現出快速、穩定的增長(cháng)态勢，根據《中國(guó)地理信息産業發(fā)展報告（2022）》數據，2021年，全球地理信息市場規模3950億美元，我國(guó)地理信息産業産值達7524億元，同比增長(cháng)9.2%；近5年，我國(guó)地理信息産業總值複合增長(cháng)率達11.5%，近10年約為17.5%，由此可看出産業增速保持了高速發(fā)展，并逐步企穩的趨勢。

地理信息系統軟件行業隸屬于地理信息産業，根據《中國(guó)地理信息系統行業發(fā)展深度研究與投資前景分析報告（2022-2029年）》指出，2020年我國(guó)地理信息系統軟件行業規模約為287億元，2021年市場規模預期達321億元。地信息系統軟件主要包括地理信息系統基礎軟件和地理信息系統應用軟件，其中應用軟件占的市場規模約占地理信息系統軟件領域95%左右，基礎軟件平台占到(dào)5%。

（二）企業分布

目前，我國(guó)已經(jīng)形成(chéng)了由三類GIS廠商構築的成(chéng)熟産業鍊，涉及上遊數據采集及處理、中遊GIS平台軟件和下遊針對(duì)行業的GIS應用系統（圖1）。其中上遊與下遊的市場集中度較低，參與者廣，均有超過(guò)1000家企業參與；中遊GIS平台軟件是産業鍊的核心，在GIS産業鍊中有著(zhe)類似IT中操作系統的地位。雖然中遊GIS平台軟件的産值規模在地理信息産業中占的比重較小，卻是地理信息軟件産業鍊的技術制高點，技術複雜度和技術壁壘高，是絕大部分GIS應用解決方案的技術基礎。

圖 1 GIS産業鍊整體框架

上遊産業從事(shì)數據采集及處理。地理信息的基礎數據類型包括矢量數據、影像數據、二維地圖數據、三維地圖數據等，矢量數據的生産包括野外測量和内業處理，影像數據的生産也從衛星遙感獲取發(fā)展到(dào)無人機采集。同時(shí)，消費級無人機的普及促進(jìn)了傾斜攝影、實景三維建模的發(fā)展應用。

中遊産業是GIS平台軟件。作為支撐性平台軟件，具有承上啟下的樞紐作用，有強大的産業拉動性。向(xiàng)上可作為工具輔助基礎地理信息數據的生産，向(xiàng)下支撐電子政務、公共服務等行業定制應用系統的發(fā)展。GIS平台軟件是整個産業的核心部分，也是自主知識産權最具有核心競争力的方面(miàn)。随著(zhe)國(guó)内GIS産業的快速發(fā)展，一批國(guó)内龍頭企業（如：中地數碼、超圖軟件、吉奧時(shí)空等）憑借對(duì)本土客戶的更深入理解和多年的研發(fā)積累，占據了70%左右的市場份額，并在部分技術與功能(néng)方面(miàn)實現了引領發(fā)展。

下遊産業是針對(duì)行業的GIS應用系統。大部分GIS應用系統采用“GIS平台軟件+定制開(kāi)發(fā)”的方式進(jìn)行建設，將(jiāng)行業的一些共性需求沉澱到(dào)GIS平台軟件之上，而GIS應用系統重點針對(duì)個性化需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，大大提高了GIS技術在行業中的規模化推廣和建設效率。

（三）市場需求

2022年，習近平主席在緻首屆北鬥規模應用國(guó)際峰會(huì)的賀信中指出，“當前，全球數字化發(fā)展日益加快，時(shí)空信息、定位導航服務成(chéng)為重要的新型基礎設施。”随著(zhe)我國(guó)現代化建設的不斷推進(jìn)，時(shí)空信息作為我國(guó)新型基礎設施的重要組成(chéng)部分，已成(chéng)為數字中國(guó)建設的重要數據基礎，地理信息産業也逐步融入我國(guó)數字經(jīng)濟發(fā)展的大潮之中，不斷為我國(guó)經(jīng)濟社會(huì)高質量發(fā)展貢獻地理智慧。

此外，“十四五”規劃提出到(dào)2025年，我國(guó)數據經(jīng)濟核心産業增加值占國(guó)内生産總值比重達到(dào)10%。《數字經(jīng)濟及其核心産業統計分類（2021）》中涉及GIS的産業包括信息技術服務（地理遙感信息及測繪地理信息服務）、衛星傳輸服務（提供導航、定位、測繪、空間信息等應用服）、數字化效率提升（智慧農業、智慧交通、智慧物流、數字社會(huì)、數字政府）等。中央、自然資源部及其他部委也陸續發(fā)布相關政策用于指導數字經(jīng)濟的發(fā)展，場景涉及數字政府建設、新型智慧城市建設、新型基礎測繪、實景三維中國(guó)建設、自然資源調查監測、國(guó)土空間規劃與實施監督、生态保護補償、地質災害防治、城市内澇治理、國(guó)土空間規劃和城市體驗評估等。

作為一個融合了測繪、信息技術、通訊技術的綜合性基礎信息平台，GIS平台軟件已成(chéng)為我國(guó)實現科技強國(guó)夢想的重要基礎設施，在數字經(jīng)濟、數字社會(huì)、數字政府等諸多方面(miàn)，不斷尋求技術突破，充分發(fā)揮重要支撐作用，具有廣闊的市場前景。

三、數字經(jīng)濟時(shí)代地理信息基礎軟件技術新進(jìn)展

地理信息軟件是地理信息産業的支柱和戰略制高點。地理信息軟件是與計算機操作系統、數據庫管理系統、文字處理系統并列的國(guó)家重要基礎軟件。地理信息軟件包括基礎軟件和應用軟件。地理信息基礎軟件管理地理時(shí)空數據，支撐各行業、各領域應用系統開(kāi)發(fā)和運行，相當于地理信息的操作系統。地理信息基礎軟件具有技術門檻高、開(kāi)發(fā)投入大、涉及範圍廣、相關技術需要超前布局提前研發(fā)等特點。因此，需要進(jìn)一步加強地理信息基礎軟件核心技術攻關，突破“卡脖子”關鍵技術，促進(jìn)地理信息基礎軟件創新發(fā)展，激活地理信息數據要素潛能(néng)，提供高精度、實時(shí)動态、智能(néng)的地理信息服務，加快推動數字産業化，推進(jìn)産業數字化轉型，為國(guó)家“十四五”規劃的落地實施提供重要技術支撐。

中國(guó)地理信息産業興起(qǐ)于微末，但引路人們對(duì)于工程和技術的信奉、對(duì)于自主創新的無私無畏，為之後(hòu)中國(guó)地理信息産業的發(fā)展以至超越積蓄了薪火。此外，政策支持和主管部門的推動以及中國(guó)經(jīng)濟發(fā)展帶來的豐富的市場應用需求，對(duì)于地理信息基礎軟件的發(fā)展也具有十分重要的指引作用。數字經(jīng)濟為地理信息技術發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰，地理信息技術與物聯網、大數據、人工智能(néng)等新興技術産生了有機結合及應用，催生出新的業态。當前地理信息基礎軟件技術進(jìn)展主要體現在數據模型、三維模型規範、可視分析、智能(néng)制圖等方面(miàn)。

（一）面(miàn)向(xiàng)實體的全空間數據模型

近年來，新型基礎測繪與實景三維中國(guó)相關标準與技術文件接連出台，标志著(zhe)新型基礎測繪與實景三維建設邁入“加速度”時(shí)代。在實景三維中國(guó)建設中，最基礎、工作量最大的工作是建設空間數據體，基礎地理實體是空間數據體中重要的構成(chéng)部分，也是新型基礎測繪的核心産品，做好(hǎo)基礎地理實體數據的生産至關重要。中地數碼、超圖軟件、吉奧時(shí)空等GIS基礎軟件廠商結合自身二三維實踐，積極探索地理實體數據模型構建方式，助力實景三維中國(guó)建設。

面(miàn)向(xiàng)實體的全空間數據模型是對(duì)空中、地上、地表、地下等全空間區域中地理實體對(duì)象的抽象，將(jiāng)客觀地理世界以地理實體的方式進(jìn)行描述與分析表達。面(miàn)向(xiàng)實體的全空間實體模型具備時(shí)間信息、空間參照、幾何/空間形态、屬性信息、關聯關系、認知能(néng)力等特征。在空間形态表達上，該模型包含二三維點線區模型、不規則三角網模型、地質體模型、激光點雲模型、屬性場模型、地下管線模型、傾斜攝影模型等。為了進(jìn)一步實現屬性場精細化可視表達與分析，新增栅格體元數據集和地質網格類兩(liǎng)種(zhǒng)數據模型。栅格體元數據集模型是一種(zhǒng)表達三維屬性場的栅格化模型，可為地質、氣象、環境、電磁場、海洋、水文流域等領域應用提供基礎支撐（圖2）。地質網格類數據模型可通過(guò)快速插值方法對(duì)體模型進(jìn)行高效網格剖分與存儲，支持生成(chéng)角點網格、規則六面(miàn)體網格，并支持動态更新多種(zhǒng)屬性，如滲透率、孔隙度等，能(néng)夠實現一份數據适應多種(zhǒng)應用場景。

圖 2  基于栅格體元的三維屬性場表達

（二）全空間三維模型數據和服務規範

随著(zhe)測繪技術的不斷發(fā)展，新的三維數據獲取手段也不斷湧現，尤其是傾斜攝影測量、三維激光掃描等新型測繪技術，快速生産了大量高精度的三維數據。如何實現大場景地上地下三維空間數據的快速發(fā)布共享和高效渲染分析，成(chéng)為推進(jìn)實景三維應用服務亟待解決的問題。面(miàn)對(duì)這(zhè)一挑戰,各地理信息基礎軟件廠商在多年技術積累下,對(duì)傾斜攝影模型、3DMax模型、建築信息模型（BIM）、城市信息模型（CIM）、三維管線以及單體化等内容進(jìn)行整合,形成(chéng)了系列三維模型數據和服務規範，如中地數碼提出的M3D（全空間三維模型數據格式及服務接口規範）、ESRI提出的I3S（三維場景服務規範），以及超圖軟件提出的S3M（空間三維模型數據格式）等。

以中地數碼牽頭制定的M3D為例（圖3），M3D采用一種(zhǒng)全新的可涵蓋空中、地上、地表、地下等多種(zhǒng)數據類型的三維模型數據格式和服務接口，定義了一種(zhǒng)全空間三維模型數據格式的文件組織結構及存儲格式要求，以及全空間三維模型數據服務接口标準，能(néng)夠為全空間三維數據提供統一的管理和服務标準，實現空天地海量三維模型數據的一體化管理、可視化與分析，可為海量多源異構三維模型數據在不同終端上的存儲、表達、傳輸、共享與交換提供規範支撐。通過(guò)對(duì)海量三維模型數據進(jìn)行網格劃分與分層組織，支持地質體、地質高精度網格、建築信息模型、傾斜攝影、點雲、地上景觀等的三維模型服務共享，實現多端一體的高效解析和渲染。同時(shí),M3D支持高壓縮比、流式傳輸等高效傳輸模式，突破了三維數據傳輸瓶頸；支持圖形處理單元（GPU）單體化查詢和實例化、分塊渲染等策略，大幅提升全空間三維模型數據查詢和渲染效率。

圖 3 M3D時(shí)空索引與數據組織模型

基于全空間三維模型服務标準，聯合傾斜攝影、BIM等數據廠商，GIS軟件廠商積極構建了全空間三維模型數據服務生态，促進(jìn)數字中國(guó)、數字經(jīng)濟戰略的落實和推進(jìn)，服務生态文明建設和經(jīng)濟社會(huì)發(fā)展。通過(guò)融合處理工具，實現空中、地上、地表、地下數據的融合，融合後(hòu)的數據通過(guò)開(kāi)放的三維模型标準軟件開(kāi)發(fā)工具包及豐富數據優化處理工具，可以高效生産三維模型緩存數據。用戶可根據實際業務需求，使用各種(zhǒng)端産品實現三維模型數據的高效及高質量浏覽，在無插件網絡端實現城市範圍TB級傾斜攝影數據秒級加載高效渲染。

（三）基于虛幻引擎的全空間可視化分析

随著(zhe)科技世界的發(fā)展，數字孿生技術已經(jīng)從理論概念逐步到(dào)技術應用的階段。然而目前物理世界向(xiàng)虛拟世界的映射，有諸多技術問題需要解決，目前還(hái)沒(méi)有一項技術能(néng)完美解決數字孿生中存在的所有問題。虛幻引擎的核心優勢主要在于強大的場景表現力：一方面(miàn)通過(guò)實時(shí)動态的渲染，可以構建豐富精細的場景表現，以便更好(hǎo)的還(hái)原世界；另一方面(miàn)強大的物理引擎可真實模拟現實世界的運行規則，這(zhè)正是數字孿生的迫切需求。GIS作為最早用于城市管理的技術之一，核心價值是提供了一個以地理學(xué)為依據的數據管理框架，并以此為基礎實現對(duì)各類數據資源的統一管理和整合。相比虛幻引擎，GIS在數據層面(miàn)更具有“兼容性”，針對(duì)城市發(fā)展的需要，各行業所需要的數據如遙感影像、矢量數據、物聯網、傾斜攝影、建築信息模型等，都(dōu)可以整合到(dào)統一時(shí)空框架内，形成(chéng)城市的數據資産。因此，如果將(jiāng)兩(liǎng)者的優勢結合在一起(qǐ)，在數據獲取後(hòu)，打通數據管理、場景構建和可視化表達的所有技術環節，形成(chéng)一套高效的技術解決方案，必將(jiāng)大大推動數字孿生的跨界融合發(fā)展。

目前已有多家GIS公司在探索如何發(fā)揮自身優勢與虛幻引擎進(jìn)行優勢互補，主要産品包括中地數碼推出的MapGIS Earth for Unreal、ESRI推出的ArcGIS Maps SDK for Unreal Engine及超圖軟件推出的SuperMap Hi-Fi 3D SDK for Unreal等。在虛幻引擎中接入各種(zhǒng)類型的三維空間數據，構建高真實感的三維地理大場景。利用虛拟引擎可進(jìn)行城市級大場景的三維高效渲染與物理環境仿真。基于全空間三維模型數據服務，可動态加載大規模、多源異構的GIS數據，包括二維地圖、實景三維模型、BIM模型、手工模型、地質體模型等，為虛幻引擎提供具備真實地理坐标的三維地理底圖。

相較于WebGL渲染方式，虛幻引擎渲染的用戶體驗（UE）BIM場景可以表達出十分逼真的細節，包括真實的燈光、陰影、材質紋理，在建築物内部漫遊時(shí)可以達到(dào)身臨其境的交互體驗（圖4）。

圖 4 WebGL和UE BIM模型渲染效果對(duì)比

基于虛幻引擎的三維GIS應用，除了查詢三維屬性和空間信息外，還(hái)可將(jiāng)三維空間分析能(néng)力引入虛幻引擎實現三維模型的實時(shí)剖切分析和開(kāi)挖分析，支持水庫洩洪、樓房爆破、山體滑坡等虛拟仿真場景應用，增強三維GIS場景的沉浸感，為空間規劃、智慧城市、實景三維等提供決策支持（圖5）。

圖 5 基于虛幻引擎的水庫洩洪虛拟仿真

（四）智能(néng)化地圖制圖

“數字化→網絡化→智能(néng)化”是信息化發(fā)展的普遍規律。數字化測繪目前正在邁向(xiàng)智能(néng)化測繪,地圖制圖技術也正在由數字化地圖制圖邁向(xiàng)智能(néng)化地圖制圖。在計算機科學(xué)技術、人工智能(néng)科學(xué)技術和數據科學(xué)技術的推動下,地圖制圖技術已進(jìn)入以“數據密集型計算”為特征的科學(xué)範式時(shí)代，地圖學(xué)已經(jīng)成(chéng)為跨越時(shí)間和空間、跨越自然和人文、跨越技術和工程的科學(xué)。數據、大數據、時(shí)空大數據已經(jīng)徹底改變了地圖制圖思維和工作方式,地圖産品“設計→編繪→出版”全過(guò)程的數字化轉型已經(jīng)實現,并在服務國(guó)家戰略和滿足社會(huì)大衆化、個性化需求方面(miàn)發(fā)揮了重要作用。人工智能(néng)推動的地圖制圖新時(shí)代已經(jīng)到(dào)來，并取得了一系列成(chéng)果,主要包括以下三大技術成(chéng)果。

1.數據庫和規則驅動的數字化制圖

面(miàn)向(xiàng)一體化、自動化的數字化地圖制圖需求，采用基于數據庫和規則驅動的數字化制圖技術，主要包括：①圖庫一體化制圖模型，通過(guò)圖庫一體化數據庫與級聯更新技術，對(duì)地理信息與制圖數據進(jìn)行一體化管理，保證數據的現勢性；②通過(guò)多種(zhǒng)制圖表達規則，以及精準細緻的自動編圖工具，實現制圖數據預處理、符号化、精編、質檢的全流程編圖能(néng)力；③針對(duì)地圖整飾出版，采用基于模闆的快速成(chéng)圖技術，一鍵自動複用模闆，實現出版制圖樣(yàng)式的地圖快速出圖。

通過(guò)上述關鍵技術打通整體制圖流程，提供系列自動化工具和方法，全方位提高制圖自動化水平，全面(miàn)支持一體化制圖應用。目前已在全國(guó)地質圖制圖、軍用數字地圖制圖、應急保障制圖等領域廣泛應用。

2.參與式雲端協同在線化地圖制圖

互聯網信息技術發(fā)展催生了網絡在線制圖、雲端遠程協同制圖等應用需求。目前，業界針對(duì)在線制圖需求進(jìn)行研究與技術攻關，通過(guò)協同制圖技術與創新應用模式，打造專屬的雲端協同式工作空間，提供全流程在線化工作模式的制圖工具，實現參與式雲端協同在線制圖應用。主要從在線一體化制圖、雲端遠程制圖兩(liǎng)個方面(miàn)重點突破：一方面(miàn)，通過(guò)基于矢量瓦片服務的在線地圖制圖等技術，預設完善便捷的制圖流程，提供全流程專題圖編制功能(néng)，支持多用戶并發(fā)訪問使用，實現一體化在線地圖制圖。另一方面(miàn)，基于網絡環境搭建多人協同制圖創新應用場景，挂接雲盤管理制圖資源，用戶通過(guò)桌面(miàn)雲使用制圖軟件進(jìn)行制圖編輯，支持多人協同創作，如地質雲遠程制圖應用（圖6）。

圖 6 在線一體化制圖和雲端遠程制圖應用

3.大數據和知識驅動的智能(néng)化制圖

地圖制圖是個複雜的系統工程，如何運用機器智能(néng)，提升地圖制圖的效率和質量，滿足個性化制圖新需求，是智能(néng)化時(shí)代地圖制圖面(miàn)臨的新挑戰。“智能(néng)”的核心是“知識”，業界積極研究并實現了基于大數據和知識驅動的智能(néng)化制圖技術與軟件成(chéng)果，主要包括以下幾個方面(miàn).

（1） 智能(néng)化數據采集：基于遙感影像的地圖要素智能(néng)提取，包括基于深度學(xué)習的地物快速提取、基于深度神經(jīng)網絡的半自動矢量化等。

（2）智能(néng)化數據更新：通過(guò)可定制的多源數據自動融合框架與質檢更新規則，完成(chéng)數據融合、質檢，并在成(chéng)果彙交時(shí)一鍵識别與提取數據，實現快速增量更新。

（3）智能(néng)化地圖制圖：將(jiāng)深度學(xué)習等應用于地理圖像處理（如地圖風格智能(néng)遷移）、非結構數據提取與可視化（如中文分詞等）。

（4）智能(néng)化地圖綜合：基于深度學(xué)習的典型要素分布模式識别，為地圖綜合決策提供依據；通過(guò)機器學(xué)習領域相關模型方法升級地圖綜合算法，實現地圖要素智能(néng)選取、化簡、合并。

大數據和知識驅動的智能(néng)化制圖在地質礦産等各個領域開(kāi)展了典型示範應用。如以地質專家知識為主線的地質圖數據智能(néng)化處理繪制系統—智能(néng)計算機輔助地質編圖系統“智繪地質”，大幅提高地質圖編制效率，已在全國(guó)地質圖編制等工作中推廣應用（圖7）。

圖 7 地質圖數據智能(néng)化處理繪制系統

（五）地理知識圖譜

知識圖譜是在自然語言處理的基礎上發(fā)展而來的，用于描述現實世界中存在的各種(zhǒng)實體和概念及其之間的關系。地理知識圖譜是將(jiāng)傳統地理信息服務擴展到(dào)地理知識服務的關鍵。地理知識圖譜通過(guò)理解地理概念、實體及其相關關系，并采用語義網絡對(duì)其進(jìn)行描述，提升對(duì)地理現象和過(guò)程的動态感知、知識發(fā)現與智能(néng)推理能(néng)力。地理知識圖譜構建流程見圖8。

圖 8 地理知識圖譜構建流程

基于地理知識圖譜技術可構建不同領域的時(shí)空知識圖譜，為更多行業的大數據智能(néng)化知識服務提供支撐。GIS基礎軟件廠商結合自身地理知識、大數據和人工智能(néng)服務實踐經(jīng)驗，積極探索地理知識圖譜構建産品，主要包括中地數碼推出的MapGIS地理知識圖譜、ESRI推出的ArcGIS Knowledge以及超圖軟件推出的ATLab-KnowledgeGraph等産品。

地理知識圖譜産品主要提供地理實體抽取、地理關系抽取、知識圖譜目錄展示、知識圖譜可視化表達、知識圖譜查詢與分析、圖譜實體關聯等功能(néng)，用于支撐知識型的地理信息服務和應用。比如在地質行業，基于圖數據庫存儲地質資料數據，通過(guò)地質資料語料庫構建，半監督主題表達，地質實體以及關系精準抽取，構建基礎地質調查領域的知識圖譜，實現大規模地質資料的時(shí)空主題以及地質對(duì)象精準抽取和可視化表達，為地質大數據知識關聯檢索、知識計算、以及知識的演化提供技術和軟件支撐。在不動産登記方面(miàn)，基于分層分戶三維模型，利用知識圖譜展示樓棟、樓層、單元之間的關聯關系，人、房、地之間的關聯關系，房屋與電子證照之間的關聯關系，并且支持不動産知識圖譜的查詢檢索，實現不動産登記的高效便民化管理和應用（圖9）。

圖 9 不動産登記知識圖譜

四、地理信息基礎軟件數字經(jīng)濟場景化應用

随著(zhe)地理信息不斷融入數字經(jīng)濟核心産業，地理信息基礎軟件作為時(shí)空信息底座的作用也日益凸顯，成(chéng)為了數字經(jīng)濟時(shí)空信息處理的“大腦”，并不斷豐富著(zhe)數字經(jīng)濟的應用場景。基于地理信息基礎軟件，利用數字孿生、實景三維、CIM平台等重要數字技術手段，聚焦第五代移動通信技術（5G）、工業互聯網、區塊鍊、北鬥與衛星互聯網、人工智能(néng)等技術應用領域，全面(miàn)推進(jìn)面(miàn)向(xiàng)自然資源、生态環保、水利交通、城市建設、工業制造、醫療教育、公共安全、政務服務等衆多行業的數字經(jīng)濟場景化應用建設，具有創新性、示範性和可推廣性（圖10）。

圖 10 地理信息基礎軟件為數字經(jīng)濟提供時(shí)空底座級支撐

（一）5G技術應用領域

5G是數字經(jīng)濟發(fā)展的“高速公路”，正在颠覆傳統産業，推進(jìn)社會(huì)各行各業向(xiàng)數字化智能(néng)化的升級變革，并孵化新應用，催生數字經(jīng)濟新業态、新商業模式。

5G為地理信息基礎軟件注入新的活力，二者融合發(fā)展，成(chéng)為推動萬物互聯、發(fā)展智慧社會(huì)的關鍵。在數字經(jīng)濟時(shí)代，催生出更豐富的地理信息應用場景。在城市道(dào)路交通行業，在高速公路和密集城市環境下，5G提供基于高精度地圖的高階道(dào)路感知和精确導航服務，實現智慧交通和城市道(dào)路安全；在災害預警應急行業，5G實現高可靠低時(shí)延數據回傳、高清視頻傳輸、海量三維數據實時(shí)傳輸等，為惡劣環境和極端事(shì)件下的應急測繪提供高效支撐；在醫療行業，基于5G可随時(shí)掌握救護車動态，實施遠程會(huì)診，解決偏遠地區就(jiù)醫難的問題，大大提高醫療效率。

（二）工業互聯網技術應用領域

工業制造涉及原料采集、生産加工、産品供應和市場銷售等環節，海量工業制造數據蘊含著(zhe)巨大價值。工業互聯網是數字經(jīng)濟的“新賽道(dào)”，成(chéng)為推動數字經(jīng)濟高質量發(fā)展的有效途徑。

工業互聯網與地理信息基礎軟件的不斷融合，打破制約産業發(fā)展的數據安全、數據權屬瓶頸，實現跨行業、跨地域的智能(néng)化生産制造。在智能(néng)生産行業，針對(duì)水電等相關工業設備，基于地理信息和工業互聯網技術，實現設備物聯感知、邊緣智能(néng)、實時(shí)監測、動态分析、智能(néng)診斷、自主決策、精益管控等數字化、智能(néng)化運營，對(duì)生産企業安全重點崗位或部位及易發(fā)生或發(fā)生過(guò)生産安全事(shì)故的區域實施智能(néng)監管，保障安全生産。

（三）區塊鍊技術應用領域

區塊鍊技術作為數字經(jīng)濟時(shí)代的重要底層支撐技術之一，在推動數字産業化、健全完善數字經(jīng)濟治理體系、強化數字經(jīng)濟安全體系中發(fā)揮著(zhe)重要作用，成(chéng)為數字經(jīng)濟發(fā)展的“新動能(néng)”。

區塊鍊與地理信息基礎軟件融合形成(chéng)高安全、可追溯、防篡改的空間區塊鍊技術，實現空間位置數據安全管理。在不動産登記與管理行業，應用空間區塊鍊技術的防篡改特性，能(néng)夠準确記錄對(duì)曆史登記數據的修改過(guò)程和結果，相較傳統共享方式，具有更高的可信度。同時(shí)，空間區塊鍊采用加密技術和隐私保護技術，將(jiāng)不動産權人信息和不動産信息分離加密保存，保護不動産信息安全和産權人隐私，能(néng)夠有效避免數據分享中的隐私洩漏、偷盜篡改、冒用濫用等問題。

（四）北鬥與衛星互聯網技術應用領域

随著(zhe)北鬥規模應用進(jìn)入市場化、産業化、國(guó)際化發(fā)展關鍵階段，北鬥與衛星互聯網技術深度融入數字經(jīng)濟發(fā)展全局，成(chéng)為數字經(jīng)濟發(fā)展的“新引擎”，産生顯著(zhe)的經(jīng)濟效益和社會(huì)效益。

北鬥與衛星互聯網技術能(néng)夠為地理信息基礎軟件提供精準時(shí)空信息，同時(shí)也能(néng)提供以時(shí)空為核心的智能(néng)服務，二者融合發(fā)展以更高的技術水平為數字經(jīng)濟高質量發(fā)展提供支撐。在氣象行業，北鬥與衛星互聯網和地理信息技術，廣泛應用于氣象觀測、災害監測和氣象信息的收集與發(fā)布，能(néng)夠極大提升氣象觀測、預報和災害預警發(fā)布水平，增強氣象領域防災減災能(néng)力；在燃氣行業，基于北鬥和地理信息的智能(néng)巡線系統，為燃氣管線巡檢的标準化、精細化管理提供一種(zhǒng)全新的工作模式，及時(shí)發(fā)現燃氣洩漏等異常，為城鎮燃氣的安全運營提供保障；在交通運輸行業，將(jiāng)北鬥衛星和地理信息應用于公路基礎設施安全監測、重點運輸過(guò)程監控管理等，能(néng)夠及時(shí)發(fā)現潛在安全問題并進(jìn)行實時(shí)預警。

（五）人工智能(néng)技術應用領域

人工智能(néng)作為關鍵性的新型技術能(néng)力，是形成(chéng)産業升級的重大突破口和經(jīng)濟高質量增長(cháng)的重要引擎，為數字經(jīng)濟發(fā)展提供核心推動力，成(chéng)為産業數字化轉型的“樞紐”。

人工智能(néng)與地理信息基礎軟件相結合，能(néng)夠對(duì)海量空間地理數據中的結構化和非結構化知識進(jìn)行表達推理，預測未來發(fā)展趨勢，智能(néng)化地解決複雜的現實問題，在智慧城市、智慧醫療、智慧交通、智慧安防等方面(miàn)，發(fā)揮越來越重要的作用。在園區管理行業，利用人工智能(néng)和地理信息技術提升園區管理和服務能(néng)力，構建創新協同、錯位互補、供需聯動的數字化發(fā)展生态，加快推進(jìn)園區數字化轉型和精細化管理；在交通運輸行業，利用人工智能(néng)和地理信息技術對(duì)車輛及其軌迹等進(jìn)行智能(néng)分析，實現高速公路自由流收費稽核、視頻雲聯網、車路協同等場景下的應用，提升高速公路全天候通行能(néng)力；在能(néng)源行業，將(jiāng)人工智能(néng)和地理信息等技術相結合，實現智能(néng)化巡檢，解決信息回傳難、流量消耗大、設備運行功耗高等問題。

五、自主可控地理信息基礎軟件創新發(fā)展建議

地理信息是國(guó)家治理、區域治理、全球治理的核心驅動力，是國(guó)家高質量發(fā)展的基礎支撐，是未來國(guó)際競争與對(duì)決的重要領域。安全是一切發(fā)展的前提，地理信息情報的重要作用在俄烏戰争中體現得淋漓盡緻。保護地理信息安全，發(fā)展自主可控GIS，融入自主可控、安全可靠的信息技術産業“内循環”，是新時(shí)代賦予GIS産業的新命題。

國(guó)内GIS廠商一直緻力于提升國(guó)産GIS的國(guó)際競争力，“技術+産品+生态”是自主可控GIS軟件平台發(fā)展的關鍵路徑，缺一不可。首先，在技術層面(miàn)要實現“核心技術，自主可控”。目前，已初步實現了完全自主研發(fā)的GIS内核與技術架構，從核心關鍵技術上避免受制于人。其次，在産品層面(miàn)要實現“全系産品，多端覆蓋”，如中地數碼發(fā)布了MapGIS九州、超圖軟件發(fā)布了iDesktopX等全國(guó)産化産品，已初步形成(chéng)二三維一體化、雲端一體化的産品體系，實現了全産品體系多端自主可控，覆蓋多種(zhǒng)應用需求。最後(hòu)，在生态層面(miàn)要實現“生态融合，應用創新”。軟件的“安全、自主、可控”是系統工程，需要完整的國(guó)産軟件生态提供有力支撐，國(guó)産軟件生态聯系緊密，環環相扣，底層是芯片，中間是操作系統、數據庫、中間件和GIS等工具軟件，上層是大量的應用和服務。在全國(guó)産化環境下，自主可控GIS産品完成(chéng)了同多種(zhǒng)國(guó)産化軟硬件産品的兼容适配。在芯片層适配了鲲鵬、飛騰、兆芯、申威、芯動、景嘉微、海光等自主可控芯片，支持Intel(x86)、ARM(x64)、MIPS(x64)、龍芯alpha64等中央處理器（CPU）架構；在操作系統層适配了統信UOS、深度、銀河麒麟、中标麒麟、歐拉等操作系統；在數據庫層适配了KingBase、PolarDB、GaussDB、崖山、DM等自主可控數據庫；在中間件層适配了東方通、金蝶、金格、中創等自主可控中間件。

地理信息事(shì)關國(guó)家安全，為促進(jìn)自主可控地理信息基礎軟件進(jìn)一步創新發(fā)展，建議在以下方面(miàn)進(jìn)行發(fā)展和提升。

（一）加強核心技術攻關，促進(jìn)地理信息技術原始創新

加強關鍵核心數字技術攻關，推進(jìn)創新驅動發(fā)展戰略，對(duì)改變我國(guó)地理信息行業關鍵核心技術受制于人的局面(miàn)具有重要作用，是未來地理信息産業需要完成(chéng)的一項重要任務。智能(néng)化是地理信息産業融合發(fā)展的高級階段，人工智能(néng)是地理信息産業融合升級的核心驅動力。因此，加強智能(néng)GIS理論與方法研究以及在空間感知、知識挖掘、行為認知與模拟等方面(miàn)的應用，將(jiāng)對(duì)我國(guó)地理信息技術未來的發(fā)展和國(guó)際競争取得優勢地位産生重大影響。

（二）豐富商業模式，創新地理信息應用場景

資源的整合和高效利用是地理信息産業發(fā)展的核心，跨界融合是解決這(zhè)一問題的關鍵。因此，創新數字經(jīng)濟應用場景，構建線上線下一體化的“地理信息基礎軟件+應用”的新型服務模式，從根本上改變傳統的生産開(kāi)發(fā)模式、軟件服務模式、行業應用模式和銷售交易模式，實現線上線下地理信息智慧融合、智力物力全共享。

（三）構建科學(xué)合理的地理信息人才培養模式

培養創新能(néng)力強的地理信息人才是我國(guó)地理信息強國(guó)人才戰略的重要舉措。建議大力發(fā)展地理信息教育，建成(chéng)地理信息高等教育強國(guó)；強化地理信息國(guó)際辦學(xué)，打造國(guó)際化教育科研新高地；強化産學(xué)研用深度合作，優質服務國(guó)家重大戰略需求。比如中地數碼創立的新中地教育，專注創新型、應用型中高端人才培養，面(miàn)向(xiàng)國(guó)家重大工程建設、面(miàn)向(xiàng)企業實際，完善GIS創新人才培養環節，形成(chéng)了教學(xué)、科研、産業一體化發(fā)展格局。

（四）強化地理信息标準建設，引領産業規範化發(fā)展

地理信息産業是技術密集型産業，新技術、新裝備、新工藝、新應用發(fā)展速度快，科技創新、市場發(fā)展和産業轉型升級對(duì)标準的需求旺盛。一方面(miàn)，需要鼓勵企業把創新技術、工藝流程編制成(chéng)标準成(chéng)果；另一方面(miàn)，需要加大對(duì)已發(fā)布的新技術、新産品、新型服務等标準的宣傳推廣，如《全空間三維模型數據格式及服務接口規範》（T/CIIA 008-2021），對(duì)三維GIS空間數據格式進(jìn)行了探索和研究，可有效促進(jìn)大規模三維空間數據的高效管理，為實景三維中國(guó)、智慧城市以及自然資源三維立體時(shí)空數據庫建設提供堅實技術支撐。

（五）規範市場秩序，優化地理信息産業發(fā)展環境

數字經(jīng)濟促進(jìn)地理信息産業高速發(fā)展，雖然呈良好(hǎo)發(fā)展态勢，但也存在一些問題影響著(zhe)我國(guó)地理信息市場進(jìn)一步發(fā)展壯大，最主要的問題之一是市場機制不完善導緻的不公平競争。因此，要加強市場管理，建立公開(kāi)競争、平等競争、公開(kāi)交易的市場機制，健全地理信息市場信用體系。同時(shí)，推進(jìn)企業以技術創新舉措提升産品和服務質量，以及引導地理信息企業做大做強是優化地理信息市場環境、促進(jìn)地理信息事(shì)業發(fā)展的必要舉措