GIS (Geography Information System，地理信息系統(tǒng))是關(guān)于地理位置和地理空間的信息技術(shù)。如今，從資源管理、土地規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)，到交通管理、城市規(guī)劃，再到科研、教育和國防等領(lǐng)域，都有 GIS 的身影。
　　作為一項重要的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，GIS 平臺軟件作為“地理信息操作系統(tǒng)”，是地理信息技術(shù)的核心，為各類地理信息應(yīng)用提供支撐?！鞍l(fā)展 GIS 平臺軟件，占領(lǐng)地理信息技術(shù)的制高點，對發(fā)展我國地理信息產(chǎn)業(yè)和保障國家地理信息安全至關(guān)重要?！绷很娬f。
　　可喜的是，近年來，國產(chǎn)自主 GIS 平臺軟件技術(shù)發(fā)展較快，市場份額快速上升，國內(nèi)市場份額已經(jīng)占據(jù)半壁江山，并且涌現(xiàn)出一大批技術(shù)國際領(lǐng)先的公司。其中，超圖軟件就是這批公司中的代表，依靠先進的技術(shù)實力，已成為國內(nèi) GIS 市場的重要力量。前不久，由該公司科研團隊研發(fā)的“云端一體化SuperMap GIS 軟件平臺研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目榮獲 2015 年度北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

國產(chǎn) GIS 進入超越階段

　　大多數(shù)人對 GIS 感覺很陌生。其實，GIS 正走出測繪、繪圖、資源和環(huán)境管理等傳統(tǒng)領(lǐng)域，其應(yīng)用日益深入到社會生活的方方面面，與普通大眾接觸得越來越親密。
　　在路線復(fù)雜的市區(qū)里，如果有人突發(fā)心臟病，基于 GIS 平臺的120 醫(yī)療急救指揮系統(tǒng)，可以指揮司機繞過堵車路段，爭分奪秒地把病人送到最近的醫(yī)院。GIS  技術(shù)定位的呼救點，能夠自動標注發(fā)病地點及會面地點，并按照離發(fā)病點由近到遠的原則推薦5 個就診醫(yī)院。在指揮中心，可直接對120急救醫(yī)院進行調(diào)度并對其車輛及出車情況進行管理與監(jiān)控，還可及時打印出車單和出車地圖。
　　GIS 與普通民眾生活對接，已抬眼可見、密不可分，進入發(fā)展的新階段。
　　GIS 不僅服務(wù)于我們的日常生活，在電子政務(wù)中也扮演著重要的角色。目前，各級政府部門的綜合業(yè)務(wù)管理和輔助決策工作80%以上與地理信息有關(guān)。有人把它形象地稱為“科學(xué)家手中的顯微鏡、百姓出行的指南針”。
　　梁軍告訴記者，GIS 平臺軟件在地理信息領(lǐng)域的地位，就相當于操作系統(tǒng)在IT 中的地位，處于非常核心的位置，一旦 GIS 平臺軟件被攻破，系統(tǒng)中所有地理信息數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)將完全暴露。GIS 平臺軟件的自主化和國產(chǎn)化替代，對于國家信息安全有著極為重要的意義。
　　由于各種主客觀原因，過去相當長一段時間，我國的 GIS 平臺軟件大量采用國外產(chǎn)品。隨著城市的智能化與智慧化，城市的網(wǎng)絡(luò)與信息安全問題將更為突出。
　　近年來，我國在 GIS 研發(fā)領(lǐng)域取得了顯著成績，成為世界 GIS 科研強國之一。一批致力于自主創(chuàng)新、具有國際競爭力的高科技企業(yè)，在軟件技術(shù)的研究和產(chǎn)品的開發(fā)上取得了顯著的進步，在市場和應(yīng)用方面不斷取得新的進展。國內(nèi)市場占有率已經(jīng)達到半數(shù)以上，并在數(shù)字城市、智慧城市的建設(shè)中得到深入地實際應(yīng)用與考驗，取得了非常好的應(yīng)用效果。
　　梁軍告訴記者，“國產(chǎn)的 GIS 軟件已經(jīng)開始從追趕進入到超越的階段，在跨平臺技術(shù)、二三維一體化技術(shù)等方面已領(lǐng)先國外產(chǎn)品。”

GIS 平臺步入云時代

　　據(jù)梁軍介紹，本次獲獎的云端一體化 GIS 技術(shù)體系，是指通過“集約化的 GIS 云平臺”來集約利用計算資源提供高可用的 GIS 服務(wù)，通過“多樣化的 GIS 端”來構(gòu)建跨多端設(shè)備的 GIS 應(yīng)用，通過“云端一體化的 GIS 系統(tǒng)”實現(xiàn)云端之間高效互聯(lián)、協(xié)同工作的 GIS 應(yīng)用模式。
　　在當前移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)快速發(fā)展的形勢下，傳統(tǒng)的 B/S 架構(gòu) GIS 應(yīng)用已經(jīng)不能滿足愈加多樣化的應(yīng)用需求。一方面，當前市場對 GIS 應(yīng)用的要求，已經(jīng)從簡單的 Web 客戶端應(yīng)用，演變?yōu)榭?PC 端、Web 端、移動端的二三維一體化的多端應(yīng)用。另一方面，由于 GIS 應(yīng)用本身有大數(shù)據(jù)的特征，GIS 正面臨著 CPU 瓶頸、大數(shù)據(jù)量、超大用戶量、多服務(wù)來源等問題和需求，因此亟須更強大的 GIS 服務(wù)器平臺、一體化的 GIS 系統(tǒng)來支撐。
　　為此，超圖的科研團隊打造了云端一體化 GIS 技術(shù)體系，致力于在 GIS 系統(tǒng)中充分發(fā)揮云計算的優(yōu)勢，以更加友好的方式，支撐地理空間要素的建模、存儲、處理、分析等，使用戶在更多種終端設(shè)備上更快速、高效、低成本地使用地理信息資源。
　　項目基于云計算和移動計算等新一代信息技術(shù)，設(shè)計和研發(fā)了云服務(wù)器和云端一體化 GIS 體系架構(gòu)，實現(xiàn)了云 GIS 服務(wù)與各種智能終端的一體化協(xié)同，并在多項GIS 關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進展，形成了全新的 GIS 體系架構(gòu)，研發(fā)了新一代SuperMap GIS 技術(shù)體系和系列平臺軟件產(chǎn)品，成功實現(xiàn)了市場推廣應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟效益。
　　“我們在 GIS 高性能計算、GIS 智能集群、二三維一體化 GIS 和跨平臺 GIS 等方面取得了重大技術(shù)創(chuàng)新與突破?！背瑘D軟件云產(chǎn)品研發(fā)中心總經(jīng)理胡中南說。

超圖軟件云產(chǎn)品研發(fā)中心總經(jīng)理 胡中南

　　據(jù)胡中南介紹，國外主流廠商的 GIS 平臺軟件主要基于 Windows 內(nèi)核，無法原生支持國產(chǎn) Linux 操作系統(tǒng)。其號稱支持 Linux 操作系統(tǒng)是通過安裝額外的 Windows 虛擬環(huán)境來支持運行?！斑@種技術(shù)架構(gòu)，不僅性能低，而且依然無法擺脫 Windows 環(huán)境，而且國外 GIS 品牌還不支持國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫?！?BR>　　科研團隊研究并實現(xiàn)了跨平臺 GIS 技術(shù)，全系列產(chǎn)品支持 Windows、Linux 和 Unix 等操作系統(tǒng)，支持麒麟、凝思和中標麒麟等國產(chǎn)操作系統(tǒng)以及超算平臺，已成功運行于天河系列超級計算機，支持龍芯、飛騰和浪潮K1等三款國產(chǎn) CPU 架構(gòu)，同時還支持平板、手機和專業(yè)移動設(shè)備，全面實現(xiàn)了跨硬件平臺和跨操作系統(tǒng)的應(yīng)用。
　　科研團隊提出和設(shè)計了云端一體化 GIS 體系架構(gòu)，研制了 GIS 應(yīng)用服務(wù)器、分發(fā)服務(wù)器和門戶服務(wù)器，構(gòu)建了大型云 GIS 軟件平臺，其中 GIS 分發(fā)服務(wù)器為國內(nèi)外同行首創(chuàng)，解決了多層級分布式 GIS 應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)帶寬性能瓶頸問題。
　　此外，項目組研究并實現(xiàn)了高性能 GIS 計算技術(shù)，研發(fā)了高性能 GIS 內(nèi)核，該技術(shù)可整合發(fā)揮計算機大內(nèi)存、多 CPU、多核和顯卡的的經(jīng)濟效益。
　　項目最終形成了SuperMap GIS 服務(wù)器、桌面軟件、開發(fā)套件、移動軟件等系列產(chǎn)品，項目產(chǎn)品已經(jīng)成為我國GIS 市場的主流平臺軟件，在智慧城市、國土、房產(chǎn)、交通、水利、國防、公共安全、物流、銀行、保險和電信等幾十個行業(yè)成功應(yīng)用。三年累計銷售軟件許可數(shù)逾12萬套，實現(xiàn)收入10.08 億元，并出口日本、瑞典、韓國等數(shù)十個國家和地區(qū)。形成了700 多家增值開發(fā)商，開發(fā)了多種行業(yè)應(yīng)用軟件，提供了大量增值技術(shù)服務(wù)，極大地推動了我國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

深耕中國 領(lǐng)先世界 GIS 應(yīng)用水平

　　“如今中國 GIS 的應(yīng)用水平，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)走在最前沿，解決好中國用戶的問題，就能解決其他國家用戶絕大多數(shù)問題。”梁軍表示，超圖軟件結(jié)合國家大政方針，對關(guān)系國計民生的重要項目深耕細作，提供最接地氣的先進技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案。
　　例如，針對當前老百姓十分關(guān)注的食品安全問題，利用 GIS 平臺軟件可建立追溯管理平臺和流通節(jié)點追溯系統(tǒng)，可以匯總?cè)馐咴谏a(chǎn)、流通、交易、消費環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，監(jiān)控全過程，建立食品安全行政聯(lián)合執(zhí)法平臺，提供社會公眾食品安全服務(wù)窗口。通過建立日常監(jiān)控管理機制，針對突發(fā)事件快速建立應(yīng)急響應(yīng)機制，確保民眾食品安全。
　　北京是世界上擁有文化遺產(chǎn)項目數(shù)最多的城市，但很多資源由于“知名度”不夠，政府部門和老百姓不熟悉，得不到重視和保護。為此，北京市測繪院與超圖合作，啟動“歷史文化地理信息系統(tǒng)”建設(shè)。通過利用 3S（GIS、GPS、RS）技術(shù)對歷史地圖及場景進行建模、復(fù)原、制圖及展示，使 3S 技術(shù)與北京的歷史文化元素相結(jié)合，綜合性、立體化、多層次地展示北京古城魅力和現(xiàn)代文明，保護和傳承北京悠久的歷史文化。這是 GIS 在文物保護領(lǐng)域的又一個成功應(yīng)用。

地圖見證歷史和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)

　　在應(yīng)急救災(zāi)方面，GIS 也發(fā)揮著重要作用。在雅安地震中，超圖工作人員用移動 GIS 技術(shù)來參與搜救等工作。工作人員人手一個手機或者平板電腦，給他們劃定區(qū)域，確保整個區(qū)域無遺漏，也不會有重疊。此外，因為有幾十個工作人員同時參加工作，就需要實現(xiàn)多人之間的工作協(xié)同。一個區(qū)域發(fā)現(xiàn)了生命特征，會緊急召集其他區(qū)的工作人員匯集過來，盡快地把受困人員救出來。這同時也體現(xiàn)了“云端一體化”服務(wù)器強大的計算能力以及移動端 GIS 便攜實用的優(yōu)點。
　　以上列舉的案例只是超圖云端一體化 GIS 平臺應(yīng)用的幾個縮影。在當前智慧城市、不動產(chǎn)登記等信息化建設(shè)領(lǐng)域，GIS 也正發(fā)揮著重要作用，必將為城市發(fā)展和城市生活帶來嶄新變化和無限可能。