[特稿]GIS：睁开第三只眼-泰伯网

　　人类活动的信息80%与地理位置相关。地理信息系统就像是人的第三只眼睛，通过遥感航拍、全球定位，地理信息系统对数据的处理还原，对包括地名、境界等人文要素所对应的空间位置和空间范围，进行准确描述。伴随国产地理信息产业的发展壮大，中国，正在睁开自己的第三只眼睛。

　　“测绘困难，从30年前就知道，70年代开展的第一次西部地区1:10万地形图测图大会战中，100多名测绘人员受伤致残，42人献出了宝贵的生命。” 国家测绘局西部测图工程项目部主任、中国测绘科学研究院院长张继贤语气沉重地一句话、几个简单的数字描绘出来的悲壮场景却让记者为之心惊。

　　2005年5月正式启动的西部1:5万地形图空白区测图工程，又被称作“困难地区1:5万测绘工程”。“我们叫它困难地区，说的并不是这个地区的经济困难，而是测绘条件困难”。

　　“测绘不是游览，以前，测绘人员要想绘制出一张地形图，需要把绘制地区的每个地点都走到，不论沼泽、高山还是湖泊，你才真的能体会到什么叫困难。”现在，针对西部的艰难环境，测绘工程采用了航天遥感、数字航空摄影、航空航天合成孔径雷达、卫星导航定位、地理信息系统、无控制点或稀少控制点测绘等现代地理空间信息技术的集成手段。

　　地理信息技术简称3S，是遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS的统称，因这三个概念的相应英文中都分别含有一个“S”且应用层面相互渗透而得名。

　　GIS是一种采集、处理、存储、管理、分析、输出地理空间数据的计算机信息系统，其核心是用计算机来表达、处理、存储和分析地理信息。

　　在3S中，习惯将GIS比作大脑，RS、GPS比作两只眼睛。从这个比喻里，也就可以大概看出GIS的作用及地位。

　　“我们希望到了今天，利用我国先进的地理信息技术，能够安全顺利地完成这项工程。”

　　3S为生命护航

　　三江源地区位于我国的西部、青藏高原的腹地、青海省南部，为长江、黄河和澜沧江的源头汇水区。三江源区以山地地貌为主，河流密布，湖泊、沼泽众多，雪山冰川广布，是世界上海拔最高、面积最大、湿地类型最丰富的地区，素有“江河源”、“亚洲水塔”之称。国家西部1:5万地形图空白区测图工程的第一个测图区域，就选在三江源。

　　张继贤从事测绘工作已经快20年了，在他的工作历程中，经历了也耳闻目睹了很多的生命无常。“第一次西部测绘战中，就是因为科技手段不发达，才有了那么多的人员伤亡。”

　　在西藏，有一种自然灾害比洪水、地震常见，发作时同样危害严重，它就是泥石流。

　　提到泥石流，就不能不提一个人，他是在1958年领导了祁连山冰川考察，接着又在兰州创建了中科院兰州冰川冻土研究所的冰川、地理学家施雅风。

　　施雅风从青藏边缘第一次走进腹地西藏是在1963年，在他到达拉萨时，自治区公路局的总工程师找上门来，说川藏公路波密段，常有冰川爆发，冲断公路，你们能否去看一下，想一个整治的办法。施雅风就在交通厅工程师杨宗辉的陪同下去了藏东的古乡，那里每年要发生几十次冰川泥石流——此前西藏人并无“泥石流”概念，只说是冰川爆发。

　　第二年施雅风又组织由杜榕桓任队长的考察队前往古乡，在泥石流爆发现场作详细考察，并特邀上海科影厂拍摄了电影《泥石流》——银幕上的泥石流滔滔而来，席卷山林，无坚不摧地推进，显示了大自然冷酷的威力，震撼人心。那部电影播放在六十年代中期，在后来的世界电影节上，曾获得了国际金奖。从此，不仅西藏人，全国和全世界都知道了——世界上除了洪水、地震、火山爆发等自然灾害，在青藏高原的一些地区，还有泥石流危害甚烈。

　　在70年代的首次测绘战中，牺牲的42人，大部分就是被泥石流夺去了生命。

　　时间回到2006年，5月份发生的一件事情，让张继贤的心中略有了一丝安慰。

　　23日下午，先行进驻三江源的测绘小组在西部地区作业时，突遇泥石流，吉普车陷到了山峡中间，无法动弹。生命悬之一线，而泥石流还在加剧，时间就是生命。小组成员马上与测绘科学院总部联系，总部利用GPS定位和卫星通讯确定了车辆的位置，联系三江源政府，派出了救援队伍。

　　1个小时后，小组成员被转移到了安全地带，没有一名人员伤亡。“而这个，不过是我们工作中一个小小的事件，这样的事件数不胜数，但是有了现代化的装备，有了3S的加入，我们安心不少。”张继贤的语气中透露着一丝担心、一丝安慰。

　　在安全保障系统之外，3S技术更多地是被应用在测绘工作中。针对常规测图技术难以在西部无图区实施的困难，综合发挥卫星遥感、导航定位和地理信息系统等技术的优势，加强科技创新、发展适用于西部特殊条件下的测图技术，是这项工程的突出特点。

　　采用IMU/DGPS(高精度航空定位导航姿态测量系统)辅助技术的航空摄影测量技术，实现西部测图的稀少或无控制点的遥感影像测图技术，极大地减少外业工作量，建立内外业一体化测图的新生产模式。

　　为了解决西部云雾遮盖地区无法进行航空摄影的问题，该项工程计划采用机载和星载合成孔径雷达遥感影像，发展SAR（合成孔径雷达技术）和InSAR（合成孔径雷达干涉测量技术）地形测量质量控制、高分辨率机载SAR影像处理、星载SAR影像立体、干涉测量技术。

该项工程将采用的另外一项的重要技术是地形图地物要素的综合判调技术，结合西部自然地理单元复杂多样的地形地貌特征和人员可到达情况，建立地形图地物要素的多源遥感影像解译特征，发展和形成适用于西部困难地区测图的光学遥感影像、雷达遥感影像和光学和雷达遥感影像融合的地形图要素解译和提取的影像测绘技术。

为了更好的完成西部测绘任务，从2003年8月至2005年5月，中国测绘科学研究院先后进行了IMU/DGPS辅助的航空摄影测量试验，机载合成孔径雷达测图试验和机载双天线合成孔径雷达地形干涉测量试验。

参加了巴西的OrbiSAR机载双天线合成孔径雷达系统在意大利某地区的雷达地形测量试验，与加拿大RadarSat International公司合作开展了利用卫星合成孔径雷达数据进行立体测图的试验；与法国地理院（IGN）和SPOTImage公司合作重点进行了稀少控制点的高分辨率卫星遥感影像（SPOT 5）测图试验研究。试验区总面积达10余万平方公里，高差3000米。同时积极开展了航空航天光学、雷达遥感影像测图的技术集成和软件研制。四处奔波的测绘组成员们，心里都是同一句话，“精确再精确”。

政府大型应用在即

我国其他省市的1：5万地形图库80年代末就已经建好，现正进行更新。西部地区，却始终是空缺状态。在我国西部南疆沙漠、青藏高原和横断山脉地区，由于气候、环境、交通等条件和以往测绘技术装备水平的限制，这片地形图空白区只有70年代的1:10万地形图。这些图件信息陈旧，数据需要更新。

前些年也曾有这样的教训，国家对西部某工程项目投资100多亿元，由于缺乏基础测绘图件而进展缓慢。有些工程临时应急测图，投入了数倍的人力和财力，结果还只是取得沿线星星点点的成果，只能应付局部需求，没有按国家统一标准测制，其成果不能满足其它部门后续的工作需求。

随着西部大开发和国家可持续发展战略的实施，西部基础设施建设规划、设计和施工，资源调查与开发，生态建设和环境保护，维护边界安全以及西部科学文化的进步，都愈加迫切地需要1:5万地形图资料才能开展工作。

为了支持国家经济建设，这就是中国测绘科学院急切地开展西部地区1：5万测绘工作的主要原因。

同样的原因，与我国第一次全国土地调查时隔20年之后，2006年8月14日，国土资源部公布《地籍管理“十一五”发展规划纲要》，即将开展第二次全国土地调查，建立国家级和全国31个省级、331个市级、2800多个县级土地利用现状调查数据库。

20年前的那次土地普查，动用了20万人力，历时10年才告完成。而这一次，中国土地勘测规划院副院长谢俊奇表示，地理信息技术将成为最主要的调查手段，全部工作要求在3年内完成，而且要“覆盖全国，不留任何空白”。

这一讯息的出现将这两年开始火热的地理信息技术又推向了一个备受关注的顶峰。在新华社发出这条消息之前，各家产商已经通过自己的消息渠道秘密探听到了这个动向，倾巢而出，汇聚京城。

目前，第二次全国土地调查行动已经报国务院审核，就等待正式的批复。但据内部人士可靠消息，在九月下旬，正式的批复就会发下来，接下来的，会是一系列的工作安排会议及招标活动。

而国家的采购法的第十条也明确指出，政府采购应当采购本国货物、工程和服务，除一些特殊情况外。关乎国防安全的土地调查，是对国产GIS产业的一次考察。

群雄生

全国第一个地理信息系统研究室成立于1980年，它隶属于中国科学院遥感应用研究所。这也是我国开展地理信息系统方面工作的标志。

伴随着老一代科学家陈述彭等对地理信息技术的研究，我国地理信息系统的数据处理能力、空间分析功能、人机交互、地图输入、编辑和输出技术均有较大发展，使地理信息系统逐渐走向成熟。在这期间，推出了图形工作站，微型PC机性能价格比大为提高，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输效率得到极大提高。

在中地公司的董事长吴信才的办公室里挂着一张地质图，这张图是耗费地质工作人员们十年的时间才完成的。清晰流畅的线条让你很难看出这张图是手绘而成。在80年代，基本上所有的地质图都是手绘的。正是这张图，促使吴信才去开展对电子成图的研究。

1985年，为改善地质图件手工制图局面，中国地质大学组织考察团去日本学习，吴信才教授随团同行，带回了MV-10000小型机。此款小型机分别由日本和美国两个国家制造，设备间不能兼容。吴信才狠下决心，重新编制软件来指挥整个系统。日夜苦熬，4年后的春天，MAPCAD计算机彩色地图编辑系统研发成功，填补了国内彩色地图计算机编制的空白，吴信才的头上，也多了几丝白发。

在国外，1986年，美国ESRI公司为基于PC 的GIS站设计了PC ARC/INFO。ESRI成功地向GIS软件开发公司转型。触角开始延伸至亚洲。

“圈地”运动

90年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。

从这时起，GIS市场开始了十年之久的“圈地”运动。

1992年，对于吴信才与刘永夫妻二人来说，有着非同寻常的意义。这一年，武汉华地图形公司成立了，从事软件研发、技术创新。这是吴信才与刘永的第一家公司，吴信才人董事长，刘永任总裁，公司的成员也就是最初吴信才率领的课题组成员，共5人。这时候的刘军，还没有想到如何去开拓市场，成立公司也更多地是因为不断的有需求上门。

两年后，武汉麦普计算机公司成立，主要从事将课题组研发的成果转化成产品。1995年，吴信才率领着自己的弟子研制开发出微机地理信息系统（MAPGIS）。这套系统，是吴信才最为宠爱的第三个儿子。

无法忽视的是，距1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS--加拿大地理信息系统（CGIS），国外的GIS产业发展已比我国超前了30年。

就在MAPGIS频获奖项的时候，一些对GIS同样有着深入研究，并看好GIS发展的专家也在紧锣密鼓的筹备着自己的GIS公司。

依托着中国科学院强大的科研实力，1997年，中国科学院地理科学与资源研究所成立了北京超图地理信息技术有限公司，钟而顺任董事长兼总裁，同期推出了自主研发的Supermap Gis平台软件。正式进军GIS市场。同时，杰奥等多家GIS公司也都纷纷展开自己的翅膀，出现在GIS市场的上空。

当刘永发现众多GIS公司群雄而起，领悟到发展公司是需要主动占领市场的时候，1998年，在华地图形和麦普计算机公司基础上，将两家公司合并创建武汉中地信息工程有限公司、湖北省地理信息系统软件开发与应用工程中心，主动迎击。同年中地推出了MAPGIS网络版。

ESRI当然不会落后，为了巩固它在中国市场的霸主地位，也陆续在中国推出了他的一系列GIS产品。国内GIS市场，依然是国外产品占据着领先优势。

随着业绩的节节攀升，公司规模壮大后，中地依托武汉总部，陆续在深圳、北京创办了中地分公司。作为老师出身的中地总裁刘永，骨子里有着一股浑厚的书卷气，即使在公司管理上，依然表现得很浓厚，抱着疑人不用，用人不疑的想法，刘永任用了一批能干而且聪明的助手管理北京分公司。但是，北京、深圳分公司却连连出现内部问题，严重阻碍了中地的外扩计划。

2000年，在中地数码北京失利之时，钟而顺深深扎根大本营，牢牢抓住北京市场，超图悄然崛起，逐渐吞噬了诸多市场份额，并筹备成立了日本分公司，在日本的GIS市场引发了一场风云之战。

面对市场的瞬息万变，刘永痛定思痛，决定亲自坐镇北京，而她的一句话，也说明了一切，“做GIS的，不站在北京看市场，不抓住北京的市场，如何得天下？”

同时，中地研发出了新一代的MAPGIS，并放在网上免费下载，对于中地的下一步市场份额的收复，刘永充满了信心。

此时已值2006年，超图在市场上已经占据了30%的市场份额。钟耳顺也把总裁的位子交到了他的弟子宋关福手上，开始了超图向第二代过渡的阶段。对于超图的“产学研”的发展方向，钟而顺始终满怀信心。

这一场战争，直接促进了地理信息系统从初步发展时期的研究实验、局部实用走向实用化和生产化。随着各家厂商从分地自战，转而进军北京，在地理信息系统的区域工作重心上，出现了“进城”的趋向，地理信息系统在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地区和城市首先实用化。

伴随基础通用软件的研制与建立，地理信息系统逐渐走向规范化与标准化，基于地理信息系统的数据产品研制与生产、经营地理信息系统业务的公司逐渐增多。

随着中科院超图用户大会、中国地理信息系统第四届海峡两岸研讨会、中地数码用户大会的陆续召开，国内市场的市场格局已经初步显现。拥有核心技术的国产GIS厂商基本由中地、超图、杰奥三家三分天下，而中地与超图也牢牢占据着市场分额排行榜的前两位。

目前，国内有着1500多家从事GIS方面的厂商，但是在百花齐放的下面，少有几家是超过百人规模的GIS厂商。GIS的高技术门槛，数据信息的收集处理等问题依然困扰着所有的GIS从业者。

在采访中，超图总裁宋关福也不无遗憾的提到，虽然我们有了市场份额，在单子数上国产软件已经掌握了绝对的领先地位，但是，在单子金额总数上，国产GIS仍然走在后面。国产的GIS软件在价位上是远远低于国外软件的。

面对即将到来的第二次全国土地调查，国土资源部单卫东认为，第二次土地调查的开展确实是给国产GIS提供了一个发展的机会，但是各厂家如何把握这次机遇，是把眼光简单的锁在单子上，还是利用这个发展契机开展国产技术的研发，从更长远的角度去占领GIS市场，就要看谁更有眼光了，更有行动力了。

标准之痛

中国的地理信息系统经过十年的发展已经初具规模，但有一个词，始终绕不开，那就是——标准。

翻开林林总总的各样刊物，众多带有标准字样的标题比比皆是，数字电视标准、手机电视标准、RFID标准……似乎，谈到任何领域的产业发展，都离不开对标准的探讨。谁心里都明白，标准就代表了利益，标准之争就是利益的争夺，谁成为标准，谁就掌握了发话权。GIS的发展，同样无法回避的就是标准之争。

有人说，GIS是中国软件业的希望。因为有自己的核心技术，所以我们一定要牢牢地抓住这个行业的标准制定。

从GIS的发展初期，就在探讨GIS的标准，十年过去了，标准依然没有定论。

国家基础地理信息中心的总工程师李莉，另外的一个身份就是国家地理信息标准化技术委员会秘书长。她的工作历程，历经了GIS标准的每一个发展阶段。

从事标准工作十多年来，李莉发现，我国地理信息标准研制缺乏科学的体系指导，导致已有标准之间缺乏应有的一致性。由于缺乏相对成熟的地理信息标准体系作指导，标准间的关系不明确，严重影响了标准的立项、制修订以及执行。

李莉记得，在1995年曾经出台的过一个《国家地理信息格式转换标准》，但是也只有文本格式，并没有得到真正的应用。

此外，李莉认为还有一个问题就是GIS标准化工作与GIS市场需求之间存在着“两张皮”现象，一方面是涉及GIS的相关标准不断地被制定出来，从1980年我国制定标识地理政区的GB2260《中华人民共和国行政区划代码》算起，到2003年为止，我国先后研制了60多项适用于GIS领域的国家或行业标准，各种围绕GIS标准化的研究项目相继完成。

与此形成对比的另一方面则是GIS的开发者和使用者们普遍感觉GIS标准很不够用，这说明标准的研究和制定只结合了部门业务，却未能同GIS市场标准化需求有机地结合起来，GIS标准化人员与GIS企业之间沟通不足，造成标准与GIS工程实践的脱节。

李莉在送审的《地理信息标准化“十一五”规划》中提出来，跨部门管理的标准立项和研制缺乏统一指导和协调，存在重复交叉、关系失调、制定顺序不合理等问题；在各行业为应对各自的急需立项编制的一批地理信息标准中，相当一部分过于零散或质量不高。

当人们过多地把眼光放到市场上的时候，对最基础的东西可能就缺少了必须的关注。标准也是如此。在每个标准所代表的公司都在争夺标准的话语权的时候，有谁更多地思考过对基础层面东西的研究？

李莉大胆的提出设想，我们是不能放弃国产的GIS标准。但更应认清标准的本质是什么，是否可以在最基层的部分，通用的科学标准部分采用国外已经很成熟的标准，因为我们即使自己研发，基本的科学是不会改变的，万变不离其宗。对于基础科学之上的产品标准研发，一定要牢牢抓住。这一部分，是决定着市场份额的标准。