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  • 【行业动态_手持GPS】Jack Dangermond讲述Esri的技术发展计划
 
发布者:天脉导航  发布日期:2013年08月09日
 
【天脉导航全球咨询】Esri总裁Jack Dangermond在拉斯维加斯举办的美国规划协会会议中进行了名为“创造我们的未来:地理前景”的演讲。会后,他接受了V1杂志编辑Matt Ball的采访。

V1: 据我所知,这是你自93年之后第一次参加美国规划协会(APA)的会议。

  Dangermond: 对我来说, 关于GIS在城市规划中所扮演的角色是一个非常有趣的话题。在所有的行业中,城市规划行业的人员可以最先感受到GIS技术对他们的帮助和承诺。主要原因在于,规划人员需要整合不同类型的数据并考虑如何进行全面的规划工作。他们是数据的整合者,因为他们需要从海量的数据源中提取需要的信息并进行整合。

  而在过去,像Ian McHarg这样的学者需要使用塑料透明地图以及大量的数据处理才能完成这样的工作。GIS就提供了这样一种框架:人们可以把所有的数据整合到一起,用各种模型和方法进行分析,然后来创建适合的能解释问题的地图。GIS可以帮助规划人员把自己的想法表达成设计方案,同时可以方便人们之间对设计方案的交流。

  GIS强大的可视化能力可以方便规划人员之间的交流,使他们可以描述未来的场景,这也正是规划行业需要做的。在规划中使用GIS可以平衡多方的需要,使人们协调一致,因为规划工作变得越来越开放,越来越需要人们去了解规划人员的想法和规划方案本身的内容,整个外部环境都在支持和推动这项进程。

  V1: 自93年起GIS作为应用工具有了长足的发展。

  Dangermond: 当我们最开始销售GIS产品的时候,规划人员要想使用GIS技术需要成为GIS专家才行。到如今,GIS应用工具已经变得越来越简单,人们可以方便的使用这个技术。并且,数据本身也更加的以产品为导向,可以方便的使用,包括通过web服务来购买数据。

  地理数据的这种实用性特点同样适合于专业的规划人员,他们可以把需要的数据关联到一起,而不像过去那样要创建所有的数据。而这个特性也只不过是使专业人员拥有更强大的空间分析能力的一个方面。

  我希望这项工作可以提供一个定量的分析基础,使规划人员可以制定出更加理性更加客观的规划方案,并且使更多的人参与进来,更加迅速和高效的完成规划,因此规划会变得开放和民主。这使得我们可以考虑更多以前没有考虑到的重要因素, 例如自然界,群落,公社等,可以为未来指定更加有效和可持续性的规划。这正是我们所需要的。

  V1: 关于未来计划中传感器网络 (sensor web)的内容?

  Dangermond: 传感器网络 (sensor web)是一个新概念。它是指我们可以把所有不同的实时监测设备和监测信息连接到一起,并且使这些信息可以通过网络获取到。像国家科学基金这样的组织正在推动建设的信息基础架构(Cyber infrastructure,即信息化基础设施)就指的是这一概念。

  这一信息架构的其中一项高级应用就是基于GIS的,是水资源方面的应用,叫做CHUASI。该项目由David Maidment领导,还包括他的一些客户。他们正在推动建立一个系统:使空间环境中所有可以获得的水体检测信息可以被实时的读取和使用到。所有的水资源信息可以在线获取和引用到,组成一个动态的整体。这将改变水体研究这一科学领域。

  这只是传感器网络 (sensor web)中将要实现的一个实例。交通,天气,物种变化,动物迁移,这一切都会被监测并且被引入到这个网络的下一代系统中去,下一代系统会成为一个更加动态和具备情景感知的系统。

  这一技术也可出现在军事行动中,如在伊拉克的战争,以及在对突发紧急事件的响应中。当人们处于移动状态的时候,所有周围空间地理信息的改变都可以通过检测设备获取到。这些信息的改变可以通过网络被计划制定人员,各种行动人员以及那些需要未来地理信息的人获取到。  V1: 您能展望一下支持更全面的规划应用的GIS技术有哪些改进吗?

  我们的工作有几个主要的技术领域。其中一些接近完成将在ArcGIS 9.3中发布,其余的会发布在ArcGIS 9.4。

  其中一个方面是关于geographic sketching的软件开发细节。geographic sketching背后的理念是允许用户在地图上画草图并实时地展示在GIS中 那些地图可以作为分析模型的结果,就象为具体地理所做的一幅适宜地图。sketching工具不同于数字化工具,它必须非常简单、直观就象你在一张纸或地图上画一样,而且可还以把特别的事物符号化。我们设计的一种方法是在GIS中建立一个模板数据模型并存储在geodatabase里,然后抓取一种符号把数据画在地图上,就象规划师在规划时用手做的那样。

  所不同的是,这里的数据直接进入geodatabase,从而可以进行快速地分析和反馈。如果设计了一个多边形就表示这个区域将要进行住宅区开发、商业区开发或者一个高尔夫球场项目。软件可以把那个多边形叠加在不同的图层上,并将返回有关做出某种决策将会产生的影响的详细资料。软件将会返回区域大小的数值,以显示开发活动将如何增加交通或径流量等等。总之,它将提供快速的设计反馈和分析处理。

  V1: 这个设计工具和CAD的功能相似吗?

  Dangermond:它不是一个专门用来制图的工具,而是被集成到GIS中,这样你可以用它来设计并得到快速的反馈,你还可以把它共享从而可以和其他人通过网络进行协作。

  ArcSketch是它的第一个版本 ,目前,它是一个免费下载的扩展工具。在9.4的时间表上,它将被嵌入核心软件工具集,作为一个变得更丰富和完善的设计程序出现。这对连接起设计领域和科学领域具有巨大的意义。它们一个是直觉的、创造性的,另一个是关于测量、分析和过程。

  把这两个围绕普通信息系统的世界联系在一起具有巨大的意义。这个地理设计不仅仅局限于土地利用或景观建筑布局,我发现地理设计正在被商业人员、军事人员、林务员、资源开采人员、农民使用,他们都喜欢用纸和笔设计出他们的战略。现在,这个软件允许他们使用一种有更多引导和更智能的设计过程。这就象是在看一幅航空影像,集合了所有的因素,并利用各种解释图层来指导设计过程。

 V1: GIS技术在可视化方面的发展趋势有哪些?

  Dangermond:我们正将GIS带向3D领域,这包括多个方面。首先是geodatabase的模型将彻底支持3D,不是2.5D的可视化,而是真3D的数据对象和要素。实现方式将采用扩展技术,对数据库内的地理信息的建模、存储和展现进行扩展。

  第二个方面是增加能处理这些3D数据模型的分析工具,包括3D line of site、对象的3D buffering、envelopes和体积表现的可视化。而这些工具是以真三维的方法来进行展示的,而不是图片,我们可以虚拟地走进建筑物,不但可以看到外面,还可以看到里面。

  要实现这些,我们必须能对所有的对象进行建模,如surfaces、volumes, facilities and buildings等。过去的六年内,在标准化建筑信息模型(building information models,BIM)上,做了大量工作。标准化过程中的问题就是标准太多:有CAD公司构建的基于CAD扩展的标准,还有来自于设施管理界的、可视化模拟界的,等等。

  我们的方法是构建一个基于GIS对方法,来将建筑信息直接存储、整合进GIS,然后通过互操作过程,对各种私有的所谓标准化的BIM模型进行转换。我们感觉这种方式比人们只用一种BIM模型要好。我们加拿大的合作伙伴正在这方面扩展它们的工具。也就是说,我们将有多套BIM模型,而且能实现多个模型间的互访。为什么不构建一个单一的交换模型呢?这是因为数据模型与处理方式,及效率之间的关系十分密切,不同的私有工具都设计用来做特定的处理,因此,他们也就需要特定的模型。我相信,各将会出现很多方法,通过不同的技术手段,使得3D建筑模型能在网络上展现。

  V1: GIS的建筑物模型的未来是什么?

  Dangermond: 我们越来越发现,GIS用户不只想使用建筑物的外壳(shell),他们还想使用完全的智能的BIM模型,处理数据库内无缝连续的数据。我们有些合作伙伴,如ARCHIBUS,一个做设施和校园管理的公司,它已经发觉将GIS引进他们的工作流能提供比建筑物更广阔的天地(have discovered the value of bringing GIS into their workflows to provide a broader context beyond the building.)。他们正对其工具进行扩展,通过整合用户机械设计CAD模型、geodatabases、以及用于规划和可视化的分析工具,来充分利用地理空间分析的优势。

  为了能对现实进行完全的信息管理,我们经常使用不同的技术和数据模型,如CAD图像处理,DBMS,文档映像技术(document imaging technology),图形包河可视化模拟工具等。ARCHIBUS将数据库技术和文档映像技术,CAD和GIS技术整合进不同形式的工作流中,这是另外一种整合这些技术的方法。

  我发现有两种趋势正在涌现:其一是这些数据模型的协调,使其能连续化,这也就是我们将在ArcGIS9.4中要实现的;其二是通过工作流web服务和ETL互操作技术,将这些不同技术进行整合。过去,由于计算机性能的限制,做起来比较困难;但随着摩尔定律的持续奏效,互操作将能以接近实时地进行。我们可以允许各自保持不同技术,而通过后台的处理来进行整合,而不需要强迫每个人都纳入同一系统来。在网络上进行整合,从逻辑上来说,可以有不同的分布式系统,这些系统可以是同一标准的,也可能是动态地将mashups或不同的工作流程技术进行整合。

  V1: 在这一愿景下,时间数据和模拟将发挥什么作用呢?

  Dangermond: GIS内,结合时间维,主要有三个作用。事实上,我们也发现GIS内对时间维的实现也越来越多。第一,通过对象的时间戳记,以及存储或序列化历史的气象影像(它也有日期戳记),是能对历史的状况进行回顾。该功能使我们能基于日期或特定的情况来重现历史。

  比如,提问:“July 14, 1945的parcel地图上什么样子呢?”,已经与目前的情况进行比较会发现什么?这种变化分析或差异分析,就十分有用,能通过图像发现很多规律。不同的栅格图片,通过时间维,让我们能看到土地利用变化和景观变化情况。

  第二个大的应用是从历史走向实时。在我们领域,GeoRSS feeds和其它实时信息,如天气,正开始向我们提供当前发展态势的图画。GIS,通过像Tracking Server这种技术,在这方面的工作已经很杰出。

  第三个作用就是简化数据库内对象的时间戳。

  处理未来时间方面的技术就是模拟与建模,而我们在ArcGIS内实现了若干工具来进行迭代建模。目前,有两类结合未来世界的方法,一种是基于GIS的时间模拟模型,另一种是GIS与外部模型进行整合,通过提取GIS数据,将其导入特定的模型中,然后再将其提取出来导回到GIS中。同样的,Web服务及多个系统间的协同计算的能力,将使得该过程的实现更高效。

  还有特别关键的事情,如基于时间的未来天气情况的建模。最近,Nature Conservancy正整合好所有与全球预报和气候变化的相关的时间信息,正打算将其置于Web服务环境,供特定用户使用。我们也在做这方面的工作,这个通过ArcGIS Server部署的应用程序非同寻常,我输入一幅地图,它就能计算该地区未来将是什么样子。

  V1:对于面向客户的制图应用的竞争,你当前有什么想法?

  Dangermond:当今,在空间地理邻域我们必须立马去做两件事。其中一件事属于专业GIS邻域,另一件是属于基于用户的制图和地图可视化,例如:GoogleEarth和微软的VirtualEarth。我们正在朝这些领域去努力。GIS越来越面向服务,具有越来越多的功能。随着越来越多的参与者,用户制图和可视化方面的工作正在展开,它们的主要目的是提供一个地理空间底图,将其作为一个空间搜索的框架,以便能使网络上的具有空间参考的内容被搜索和发现。一个很好的广告宣传环境将会被认为是这次投资的报偿。当把这两个领域搭接在一起,在将来他们会变得越来越整合。

  GIS专业人士将会提供他们的数据服务于客户,像Microsoft那样的公司,他们创建的底图将被用于服务GIS。它将变成一条人行横道,人们将其成为GeoWeb环境,GeoWeb使的所有的地理信息可用,而不管这些地理数据是用户搜集和自愿提供的,或者是官方数据源的数据和专业的模型。这条人行横道意味着GIS专业人士将有一个新的地方去发布他们的地图,可视化信息和分析数据。对于用户,他们将可以在他们的搜索引擎上得到那些空间参考数据,也可以影响他们在地理地图方面对专业GIS邻域的投资。

  整个社会都会得到好处,它将会成为我们到达世界各个地方并且知道整个星球和当地所发生的一切的唯一途径。对于用户,它意味这他们将能获得更多的知识。就人们想使用它来说,它将是一个民主化的地理空间世界。GIS的服务器和客户端的应用将不会过时,他们是使政府机构,商业和教学研究继续的重要的基础。影响用户数据的能力将会使我们的专业GIS系统更加丰富。这有很多有趣的机会。在地理背景下,我们怎样促使数千、数百万甚至数亿的保存数据的人们自愿地共享他们的地理数据? 所有的自愿提供的地理信息应该将其保存在地理信息系统里,以便我们能理解它。

  那带来了重要问题,比如:官方数据vs 自愿提供的数据。我们依靠什么来对对这些数据进行分类?什么样的应用可以从中有益?什么的应用去使用官方数据?有数据隐私问题,还有谁去拥有这些信息的问题,以及国家安全问题。在将来GeoWeb应用逐渐发展,所有这一切问题都需要对数据进行仔细审查和处理。

  V1: 从一个行业方向来看,地理技术当前正处于什么状态?

  Dangermond:就地理技术的活力和潜力来说,它充满生气和潜力很大。我们行业正在加速增长,人们可以为专业邻域建立地图应用并且逐渐延伸到拥有邻域,在这样的背景背后建立地理空间基础设施。

  就我们技术所提供的和我们用户正在做的重要性而言,面向用户的站点将来发展的动力将使我们的工作变得更加容易,我们挪用一部分幕后的工具来产生解决方案。人们想买一个没有工具的移动GIS,这些工具需要他们去编程实现。提供给我们的行业合作伙伴大量的机会在我们核心技术的基础上去建立应用。

  我们行业伙伴的大会就像是一个宴会,合作伙伴狼吞虎咽地吃掉我们的新的技术和开发环境,以使用户开发起来更加容易。有我们自己公司的充满活力的表现。我认为我们的竞争者和我们的行业合作伙伴都做的也很好。

 
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