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地理信息行业的大数据发展与应用

2019年10月11日 栏目:美食

地理信息行业的大数据发展与应用传统的地理信息采集是专业任务,强调几何精确性,测绘遥感是主要的采集手段。而大数据地理信息采集手段更为丰富和

地理信息行业的大数据发展与应用

传统的地理信息采集是专业任务,强调几何精确性,测绘遥感是主要的采集手段。而大数据地理信息采集手段更为丰富和自由,传感器络、个体出行过程、络行为、消费记录等均可能成为大数据地理信息采集手段,强调非专业性、实时性和全面性,地理空间信息形态很多是隐式的。数据内容涉及自然环境、政务信息、民意调查、商业信息、社会动态、人口流动等,半结构化和非结构化信息大量出现,同时,地理信息个性化特征凸显。传统上的地理信息强调对地表要素的静态描述,涉及几何的时态变化时,可采取类似版本管理的方法,属性数据的动态变化亦不频繁。而大数据地理信息更强调动态性,对于地表要素或区域,强调与其关联的实时属性变化(很多是社会属性,如人口密度、交通状态、温湿度、空气质量、噪声、光照等),对于移动对象,强调其几何位置的连续表达和其他社会属性的实时变化表达,同时,数据时空粒度不断细化,从而使得地理空间概念越发重要。

1.地理信息行业政策

《测绘地理信息发展十二五总体规划纲要》指出,通过不断完善科技创新体系、大力推进科技人才建设和创新型团队建设、着力加强基础研究、前沿技术研究和关键技术攻关,基本建成信息化测绘技术体系这一个体系,确保科技成果产业化进程、科技国际化进程这两个进程的整体推进,实现现代化测绘基准建设能力、实时化地理信息数据获取能力、自动化地理信息数据处理能力、格化地理信息管理与服务能力以及社会化地理信息应用能力这五个能力的快速提升,形成一批具有国际竞争力的民族品牌软硬件产品。

李克强总理多次从战略高度对测绘地理信息事业发展做出重要指示,要求加强协同创新,加快信息化测绘体系建设,提高测绘地理信息保障服务能力;加强测绘地理信息基础研究和能力建设;加强自主创新,着力构建数字中国;加强地理国情监测,丰富测绘地理信息产品;积极开发利用测绘地理信息,抢占未来发展制高点。在中国测绘地理信息事业蓬勃发展的大背景下,测绘地理信息科技创新作为国家科技创新工作的重要组成部分,具有了抢占新一轮科技竞争战略制高点的难得机遇,将为建设创新型国家和全面建设小康社会提供强有力的测绘地理信息科技支撑。

2.地理信息行业的发展现状

随着遥感观测硬件设备性能的快速提升,对地高空间分辨率和高光谱分辨率的卫星图像拍摄以及调整率大容量观测数据的传输不再是难点,对地观测数据的增长十分迅速;随着导航卫星的升级换代,个人导航数据和车联服务数据也是不断累积;空间数据基础设施的建设速度和由此积累的空间基础数据也在快速递增;国家基础设施建设中涵盖的各类市场建设、旧城区改造而引起的城市地图数据库、土地信息数据库的更新,农村用地地籍变更、地质环境变更、环境保护治理等同样引发各类数据库的信息变更和数据增长,智慧城市、感知地球等项目的实话也因传感器和视频监控器等设备的不间断运转而产品巨大的数据。

伴随着通信技术尤其是移动互联技术的快速发展,测绘地理信息服务正快速融入人们的工作和生活,科技和需求的双重强劲驱动,推动中国测绘地理信息服务加快发展,并呈现出一些新特点和新趋势:

一是地理信息的价值空前提升。由于世界上绝大部分的信息与地理空间位置相关,地理信息是整合集成社会经济和自然人文信息的公共基底,可有效揭示经济社会发展与资源环境的内在关系和演变规律,综合反映人地关系协调程度。地理信息的数据挖掘和知识发现成为热点,地理空间的思维方式,成为科学的世界观和方法论,地理信息服务的价值从原来的基础数据和技术支撑层面正逐步向认识世界、改造世界的科学理论和科学工具层面升级。

二是科技进步催生全民测绘时代。大数据引发了地图制图方式的全面变革。各种简便化的测绘工具,如移动测量车乃至智能等正逐步取代传统测绘仪器,加之人们可以通过互联极为便捷地获取制图所需的基础数据和工具软件,一般性的地图制图已不再需要专业设备和专业人员,自发性的地理信息数据采集、众包、UGC(用户生产内容)等地理信息数据生产正日益流行,地理信息数据采集开始与其运营服务分离,地理信息生产服务提供者正从专业走向大众,一个人人都可是制图者的全民测绘时代正在到来。

三是地理信息服务呈现普世化趋势。移动互联时代,要实现对移动目标的管理和服务,就必须依赖地理信息技术和地理信息数据

。当前,地图内容从传统交付模式逐渐发展到实时服务,基于地理围栏技术(基于地理空间位置围出一个虚拟的地理区域)的信息推送服务,以及电子商务、线上线下服务等正蓬勃兴起,地理信息技术开始全面融入人们的工作生活,地图逐步成为移动互联的入口,地理信息产业跨界发展成为趋势,地理信息服务的边界在不断拓展,产业链条在不断延伸,我们每一个人都在不知不觉中使用和享受着地理信息服务。

地理大数据也面临着机遇和挑战。大数据时代对信息共享、信息整合、信息挖掘的强劲

需求,以及地理分析、地理评估和地理设计价值的逐步彰显,为测绘地理信息服务发展带来了巨大机遇,主要表现在以下四个方面:一是政府高度重视带来发展机遇。国务院近期相继印发宽带中国战略实施方案和促进信息消费扩大内需的意见,以国家行动加快抢占国际竞争制高点。二是需求强劲增长带来发展机遇。无论是政府层面科学管理决策的需求,还是公众层面工作生活的需求,都呈现出爆发式增长。三是技术日新月异带来发展机遇。新技术孕育新供给,新供给创造新需求。技术的变革必将进一步提升测绘地理信息保障服务能力,继而激发和带动出更加旺盛的需求。四是服务多样化带来发展机遇。地理信息服务更加与政府管理决策、企业生产运营、人民群众生活密切相连,优政、兴业、惠民新兴地理信息服务不断推出,将有力促进事业高速发展。五是资本积极融入带来发展机遇。阿里巴巴、腾讯、中国移动、中国联通等企业主动涉足地理信息服务,折射出地理信息产业发展的美好前景,也必将为产业发展注入新的力量。

当然,机遇总是与挑战并存。当前,测绘地理信息服务发展也面临着新的考验,主要表现在以下四个方面。一是内涵的不确定性带来的挑战。测绘成果从二维走向三维、四维,从静态走向动态,从后台走向前台,从独立走向融合,测绘地理信息事业的边际变得更加模糊,这对测绘地理信息行政管理提出了严峻挑战。二是管理对象普世化带来的挑战。在这样一个产业跨界发展、全民测绘的时代,管理对象空前庞大但又极具不确定性,无疑考验着行政管理者的智慧。三是技术方法通用化带来的挑战。测绘工具和方法的便捷化、测绘基础数据的易于获得,使得测绘行为变得更加便捷和隐蔽,极大地增加了对非法测绘行为和地理信息安全保密等的监管难度。四是新兴业务模式带来的挑战。地理信息服务与各类生活服务的融合拓展了地理信息服务的广度和深度,但地理信息服务在这类服务中往往是隐形的、幕后的,尚难以准确核算其中地理信息服务的价值,可能影响到地理信息产业的监管和发展。

3.地理大数据应用现状

随着地理大数据产业链的形成,地理大数据的应用成为其中主要的一环。地理数据的交易按数据类型可以划分为:地理数据、轨迹数据、空间数据三大类。地理直接或间接关联着相对于地球上某个地点的数据,包括自然地理数据、土地覆盖类型数据、地貌数据、土壤数据、水文数据、植被数据、居民地数据、河流数据、行政境界和社会经济数据等。其特点是数据体量大较为规则化变化较慢;轨迹数据通过GNSS等测量手段以及络签到等方法获得的用户活动数据、个人轨迹数据、群体轨迹数据、车辆轨迹数据。可用于反映用户的位置和用户的社会偏好。来源主要有各类导航数据智能数据物流数据等等。特点是数据体量大、信息碎片化、准确性较低、半结构化等;空间媒体数据包含位置因素的数字化的文字、图形、图像声音、视频影像和动画等媒体数据。主要来源于移动社交络微博等新型互联应用。特点是数据来源混杂数据异构性大数据价值密度低实时性强但时空标识定义欠严格或欠精确。目前的数据交易还是传统地理类型的数据为主,而第二、第三类型数据因其起步较晚相关的交易还没形成规模。地理大数据的交易不仅对地理行业有推动,而且因为行业特点还会对金融、电信、医药、零售、交通、农业等许多领域的应用产生积极影响。

4.市场规模及需求分析

(1)市场规模

随着行业的高速增长态势,根据CCID的报告,未来几年,GIS基础平台软件市场规模增速将保持在20%以上,2011年达约6.5亿元;GIS技术开发服务市场规模增速将保持在19%左右,2011年达约75亿元,由于GIS应用行业的不断增多以及各行业应用差异较大,GIS应用平台软件将成为中国GIS产业中增长快的一个细分领域。预计地理大数据整体应用市场可超百亿规模。

(2)需求分析

地理信息产业在中国方兴未艾。近年来,提供地理信息系统、数据和服务的公司呈现出跨越式增长。从地图测绘和遥感影像获取,到地图加工并构建地理信息数据库,再到数据的批发与零售,一个完整的地理信息产业链已经形成。借助成熟的GIS软件,通过图形化的二次开发界面,商业地理分析员可以根据客户需求快速地进行定制分析。

的赢家将是站在产业链顶端的定制商业地理分析产品的提供者。商业地理分析产品将涵盖:选址分析、销售区域分配、配送路径优化、潜在消费者空间分布、城市规划等。其中,如前所示的选址分析应用广深,涉及经济环境分析、交通条件分析以及竞争/互补店分析,称其为商业地理的灵魂亦不为过。

几乎所有的行业都需要商业地理分析:银行、快消、电信、医药、航运、家具等等,即便是电子商务这样虚拟的行业,也需要商业地理的帮助,来判断消费者的地理分布以及不同地区消费者的特点,从而有的放矢地发布络或者平面广告,抑或根据不同地区制定相应战略。物流公司更是离不开商业地理分析的统筹规划,通过与全面系统的商业地理信息数据库相结合,传统的运筹学焕发出新的活力。

(3)市场竞争格局

目前在地理大数据产业中游市场上,开发和销售GIS基础平台软件厂商主要有ESRI(中国)、超图软件、四维图新以及中地数码等企业。占据中国GIS基础平台软件市场份额主要企业有美国ESRI、超图软件、四维图新以及中地数码。2011年该产业在中国的市场份额几乎被这几家独揽,其中超图软件与ESRI占据了绝大部分的市场。这四家企业各具特点,从而形成了独有的竞争力。

另外,下游的行业应用类软件开发商也可以自行研发专业领域的基础平台,但此类平台有很大的局限性,只能应用在中小型项目及具体的细分行业项目中。此类开发商包含吉奥、地拓、苍穹等。地拓公司关注水利、水土保持,数字政通公司关注城市管理领域,地林伟业关注林业,苍穹公司关注国土等等。

无论是处在中游还是下游位置的企业,在行业中都各有优劣势。在中游领域,像ESRI专注于做基础平台的研发,对于涉及到具体行业的二次开发则经验甚少;超图软件两者均有所涉及,但在二次开发项目中仍然有不擅长的领域;中地数码则只主要负责开发与国土相关的专业平台,针对性强。而到了下游领域,企业通过中游领域购买到GIS平台的二次开发权以及数据,专为国土、水利、电力、油气等行业开发专用的GIS平台,但是通过向上游企业购买平台,必定会增加开发成本。

总体来看,能够看到中游GIS软件厂商非常希望进入到二次开发中来,这样便会对下游厂商形成很大的竞争,但是下游企业拥有非常丰富的解决方案经验,对中游企业来说,轻易地赶超也是不太可能的。这样的局面终促使行业出现了一个相对稳定的局面。因此,从企业自身角度出发,探索新的商业前景,是企业与竞争对手之间拉开距离的途径。

在我国的目前商业环境中,中下游的GIS软件企业确实面临着一些问题。比如很多企业用户和个人不愿意为软件的使用支付相应的费用。虽然我国已经制定大量知识产权保护的法律法规,对软件知识产权保护的市场文化已有较大改善,但盗版现象依然比较严重。就算是不用盗版的企业,特别是在面对中国的消费习惯中,很多时候倾向于为解燃眉之急的一锤子买卖。因为迫切现实需要,可以接受初装的费用,但是很多企业和个人不愿意为产品升级而继续付费。面对这些问题,地理信息行业急需有效的措施加以改变。

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