2020年12月8日，中國(guó)與尼泊爾共同宣布珠穆朗瑪峰最新高程為8848.86米。這個(gè)數(shù)字背后，凝結(jié)著測(cè)量登山隊(duì)員們不畏艱險(xiǎn)的攀登、內(nèi)業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)處理、中尼兩國(guó)科學(xué)家的精誠(chéng)合作。很多人并不知道，測(cè)繪地理信息檔案在其中也扮演了重要角色。

從重大測(cè)繪項(xiàng)目到應(yīng)急保障，從區(qū)域發(fā)展規(guī)劃到人民群眾日常生活，測(cè)繪地理信息檔案如今發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，隨著利用手段的不斷創(chuàng)新，歷史時(shí)空數(shù)據(jù)煥發(fā)出新的生命力。

主動(dòng)服務(wù)：讓價(jià)值顯出來(lái)

“我國(guó)以往歷次珠峰高程測(cè)量，積累了大量測(cè)繪數(shù)據(jù)和檔案資料，這些寶貴財(cái)富在2020珠峰高程測(cè)量中發(fā)揮了不可或缺的作用?！弊匀毁Y源部珠峰測(cè)量技術(shù)人員說(shuō)，比如：2020珠峰高程測(cè)量數(shù)據(jù)處理時(shí)采用的8000多個(gè)地面重力點(diǎn)數(shù)據(jù)，新測(cè)重力數(shù)據(jù)只有200多個(gè)點(diǎn)，大部分采用的還是館藏的已有地面重力數(shù)據(jù)。

記者看到2020珠峰高程測(cè)量所使用的測(cè)繪地理信息檔案清單中包括地面重力數(shù)據(jù)、國(guó)家基準(zhǔn)工程獲取的一等水準(zhǔn)數(shù)據(jù)、珠峰地區(qū)1∶5萬(wàn)地形數(shù)據(jù)以及2005年珠峰高程測(cè)量技術(shù)報(bào)告、工作報(bào)告、外業(yè)觀測(cè)技術(shù)總結(jié)報(bào)告、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)總結(jié)報(bào)告……

“GNSS坐標(biāo)控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)布設(shè)，冰雪探測(cè)雷達(dá)研制，交會(huì)測(cè)量方案等都參考了以往的檔案?！奔夹g(shù)人員說(shuō)，在測(cè)量過(guò)程中，檔案資料可以為測(cè)量登山隊(duì)員提供準(zhǔn)確的峰頂雪深、氣象、風(fēng)速等歷史數(shù)據(jù)，有助于測(cè)量登山隊(duì)選擇最佳方式和途徑開(kāi)展測(cè)量工作。

“近年來(lái)，測(cè)繪地理信息檔案的服務(wù)半徑不斷擴(kuò)大。不僅是服務(wù)珠峰高程測(cè)量，我們積極參與國(guó)家重大測(cè)繪工程、突發(fā)事件的保障工作，主動(dòng)靠前服務(wù)。比如：為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供第一次全國(guó)地理國(guó)情普查檔案成果，為二等水準(zhǔn)網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)工作提供外業(yè)觀測(cè)高差與概略高程表等檔案資料。僅2020年，我們就為各類(lèi)重大項(xiàng)目建設(shè)提供檔案成果資料470余批次，其中數(shù)字成果3.3萬(wàn)余幅，大地測(cè)量成果14605個(gè)點(diǎn)，紙質(zhì)地形圖2539幅。新冠肺炎疫情發(fā)生后，為相關(guān)部門(mén)及時(shí)提供各種地圖檔案和基礎(chǔ)地理信息電子檔案，及時(shí)滿(mǎn)足科學(xué)防控、災(zāi)情分析需求，為災(zāi)后重建、復(fù)工復(fù)產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。”國(guó)家測(cè)繪檔案資料館工作人員介紹。

此外，智慧城市建設(shè)同樣離不開(kāi)測(cè)繪地理信息檔案的支持。國(guó)家測(cè)繪檔案資料館多次為交通、水利、規(guī)劃等部門(mén)提供重要?dú)v史節(jié)點(diǎn)測(cè)繪檔案資料，助力完成鐵路公路建設(shè)、河流湖泊監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃發(fā)展，為智慧城市建設(shè)提供了技術(shù)支持。地方政府管理部門(mén)通過(guò)研究分析長(zhǎng)年積累下來(lái)的城市測(cè)繪地理信息檔案，確定合理建設(shè)方案，進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，降低智慧城市建設(shè)過(guò)程中的資源投入，進(jìn)一步提升了智慧城市建設(shè)水平。

精心保管：覆蓋面廣起來(lái)

“測(cè)繪地理信息檔案是國(guó)家重要的檔案資源，是歷年耗費(fèi)大量人力物力獲取的寶貴成果，翔實(shí)客觀地記錄了我國(guó)山川、河流、植被等自然地理要素和境界、居民地、道路橋梁等人文要素的歷史形態(tài)。這些檔案資料對(duì)于研究我國(guó)基礎(chǔ)地理國(guó)情的變遷，分析變化態(tài)勢(shì)，輔助自然資源管理宏觀預(yù)測(cè)等具有重要意義，在國(guó)家主權(quán)佐證、社會(huì)文化服務(wù)、科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、資源確權(quán)等方面發(fā)揮著重要作用。”國(guó)家測(cè)繪檔案資料館有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

國(guó)家測(cè)繪檔案資料館收藏保管著自1956年至今全部國(guó)家等級(jí)大地、航測(cè)、制圖、境界測(cè)繪等各類(lèi)業(yè)務(wù)檔案、成果成圖及測(cè)繪科學(xué)書(shū)籍（期刊）、儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量等專(zhuān)業(yè)測(cè)繪資料。此外還存有宋、明、清等朝代古地圖300余件。截至2020年底，館藏檔案超過(guò)500萬(wàn)件，數(shù)字檔案數(shù)據(jù)量超過(guò)6PB。

近年來(lái)，測(cè)繪地理信息檔案歸檔數(shù)據(jù)激增，每年以約1PB的增長(zhǎng)量遞增。為將這些珍貴數(shù)據(jù)收集好、保管好，國(guó)家測(cè)繪檔案資料館針對(duì)不同類(lèi)型的檔案數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)了“電子檔案一鍵式質(zhì)量檢查軟件”“電子檔案成果可讀性檢查軟件”等一系列檢查軟件，可在短時(shí)間內(nèi)完成海量數(shù)據(jù)的歸檔檢查，大幅節(jié)省了人力，提高了歸檔速度，保證了歸檔質(zhì)量。

在先進(jìn)技術(shù)的支撐下，國(guó)家測(cè)繪檔案資料館不斷擴(kuò)大館藏檔案覆蓋面，不斷優(yōu)化保管條件。比如：2020珠峰高程測(cè)量歸檔工作已順利完成，歸檔的內(nèi)容包括GNSS、水準(zhǔn)、重力等觀測(cè)數(shù)據(jù)處理成果和文檔，珠峰地區(qū)實(shí)景三維建模、冰川變化監(jiān)測(cè)等成果和文檔。這些豐富的觀測(cè)數(shù)據(jù)成果將為未來(lái)珠峰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)、自然資源管理、地質(zhì)研究與調(diào)查、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、氣候變化和冰川凍土研究等提供寶貴、翔實(shí)的第一手資料。

創(chuàng)新手段：把“家珍”亮出來(lái)

為更好地挖掘測(cè)繪地理信息檔案的價(jià)值，國(guó)家測(cè)繪檔案資料館不斷創(chuàng)新手段，提升社會(huì)服務(wù)水平。在“全國(guó)地理信息資源目錄系統(tǒng)”發(fā)布館藏現(xiàn)代地形圖目錄14萬(wàn)條、民國(guó)地形圖目錄6萬(wàn)余條，編制完成了《國(guó)家測(cè)繪檔案資料館館藏介紹》。該館多次為城市管理部門(mén)和民間團(tuán)體及個(gè)人提供測(cè)繪檔案資料，用于城市執(zhí)法、違法用地認(rèn)定、權(quán)屬糾紛化解等；為高?？蒲性核峁┎煌瑲v史時(shí)期測(cè)繪檔案資料，用于了解居民地變遷、地名演變以及古建筑保護(hù)等。

國(guó)家測(cè)繪檔案資料館充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，在重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)發(fā)聲，“讓歷史說(shuō)話，用史實(shí)發(fā)言”，利用館藏檔案，先后推出了地圖編研系列三部作品。在雄安新區(qū)設(shè)立一周年之際，推出微視頻《地圖上的雄安》；為紀(jì)念改革開(kāi)放40周年，制作了反映我國(guó)城市發(fā)展巨大變化的微視頻《地圖上的城市》；為慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年，推出微視頻《地圖上的中國(guó)——新中國(guó)成立70周年》。

歷史航空攝影底片是地表地貌變異興廢的真實(shí)反映，是珍貴的歷史檔案資料。在不同的歷史時(shí)段，國(guó)家山水林田湖草分布、農(nóng)林墾殖程度、河溪渠港狀況、各等級(jí)交通線路走向、城鎮(zhèn)人口疏密，都全面真實(shí)地反映在航片上。國(guó)家測(cè)繪檔案資料館通過(guò)對(duì)航攝底片自動(dòng)掃描技術(shù)、影像檔案質(zhì)量控制技術(shù)、多維度空間影像檔案管理技術(shù)、歷史影像三維重建技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)了歷史航攝底片快速掃描數(shù)字化、質(zhì)量控制科學(xué)化、數(shù)據(jù)管理信息化和編研利用多維化，確保了歷史航攝底片的長(zhǎng)期安全可用，可為自然資源監(jiān)管監(jiān)測(cè)和重大項(xiàng)目提供服務(wù)。

此外，國(guó)家測(cè)繪檔案資料館選擇在地圖內(nèi)容和地圖表達(dá)方面有代表性的作品12件，展出了館藏宋、明、清珍品古地圖檔案，展示了古地圖蘊(yùn)含的不同歷史時(shí)期豐富的地理、社會(huì)信息，也反映了我國(guó)當(dāng)時(shí)的地圖制圖水平；完成館藏“新疆山脈圖”古籍試驗(yàn)性仿制工作，制作了4套精裝復(fù)制品，為古地圖保護(hù)及開(kāi)發(fā)利用探索出一條新路。

9月9日，以“地理智慧 鏈接未來(lái)”為主題的2020GIS軟件技術(shù)大會(huì)主題大會(huì)在北京召開(kāi)。中國(guó)科學(xué)院院士徐冠華、中國(guó)工程院院士郭仁忠出席。

會(huì)議認(rèn)為，多年來(lái)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、信息化建設(shè)提供了重要支撐。地理信息技術(shù)作為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要組成部分，與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)融合，擁有巨大潛力和空間。當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要挖掘新動(dòng)能，新基建正在成為重點(diǎn)發(fā)展方向，也成為地理信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的新引擎，作為新基建組成部分之一的實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)項(xiàng)目的啟動(dòng)，將推動(dòng)傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪向新型基礎(chǔ)測(cè)繪的轉(zhuǎn)變；國(guó)土空間規(guī)劃、自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記、“多規(guī)合一”“多測(cè)合一”等為測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供新機(jī)遇。

就如何更好地將地理信息技術(shù)助力我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)治理創(chuàng)新，會(huì)議強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)軟件是信息產(chǎn)業(yè)之魂，GIS基礎(chǔ)軟件是地理信息軟件產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)，要下決心加強(qiáng)GIS基礎(chǔ)軟件核心技術(shù)的研發(fā)，面向應(yīng)用，突出重點(diǎn)，完善地理信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系；要更加重視企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)踐，政府主管部門(mén)要解放思想，真正發(fā)揮企業(yè)在創(chuàng)新中的主體作用；要大力開(kāi)拓GIS軟件國(guó)際市場(chǎng)；隨著地理信息產(chǎn)業(yè)和公共服務(wù)快速發(fā)展，我國(guó)地理信息保密管理和共享應(yīng)用出現(xiàn)新的矛盾與挑戰(zhàn)，要切實(shí)把維護(hù)國(guó)家地理信息安全提到重要議事日程等。

主題大會(huì)上，有關(guān)專(zhuān)家作“基于GIS的智慧城市工程邏輯”“實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)相關(guān)思考”“自然資源信息化實(shí)施的重點(diǎn)與路徑”“分布式與空間區(qū)塊鏈技術(shù)探索”等主題報(bào)告。自然資源部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境保護(hù)部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、應(yīng)急管理部、中國(guó)科學(xué)院，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局以及全國(guó)各省市和地方測(cè)繪地理信息主管部門(mén)有關(guān)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員，地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研用單位代表等參加會(huì)議。大會(huì)在上海、廣州、成都、武漢、西安設(shè)分會(huì)場(chǎng)，設(shè)置“GIS與智慧城市論壇”“自然資源信息化論壇”“測(cè)繪與空間新服務(wù)論壇”等專(zhuān)題論壇，聚焦地理信息技術(shù)與區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的融合創(chuàng)新，分享GIS軟件最新進(jìn)展、應(yīng)用實(shí)踐。大會(huì)由中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)、中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)地理學(xué)會(huì)、國(guó)際測(cè)量師聯(lián)合會(huì)、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、超圖集團(tuán)主辦。

數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬實(shí)體，借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及算法模型等，用于模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、控制物理實(shí)體全生命周期過(guò)程的技術(shù)方法。數(shù)字孿生技術(shù)打通了物理世界與虛擬空間的通道，聯(lián)結(jié)現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界，在虛擬空間打造“全真世界”。

數(shù)字孿生的設(shè)想首次出現(xiàn)在2002年前后。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)字孿生得到更加廣泛的傳播和應(yīng)用。目前，數(shù)字孿生的應(yīng)用已經(jīng)延伸到更廣闊的領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)主要包括智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康以及智能制造等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

數(shù)字孿生技術(shù)之所以在這些領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要因?yàn)樗哂袔状笸怀鎏攸c(diǎn)：實(shí)時(shí)性、互操作性、保真性、閉環(huán)性以及可拓展性。

數(shù)字孿生應(yīng)用將大大推動(dòng)新型智慧城市的建設(shè)。在信息空間上構(gòu)建的城市虛擬映像疊加在城市物理空間上，將極大地改變城市面貌，重塑城市基礎(chǔ)設(shè)施，形成虛實(shí)結(jié)合、孿生互動(dòng)的城市發(fā)展新形態(tài)。

在智慧城市中，數(shù)字孿生城市通過(guò)對(duì)物理世界的人、物、事件等所有要素?cái)?shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的“虛擬世界”，形成物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實(shí)交融的格局，這突出了數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)性以及保真性，將物理世界的動(dòng)態(tài)，通過(guò)傳感器精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地反饋到數(shù)字世界。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)由實(shí)入虛，網(wǎng)絡(luò)化、智能化實(shí)現(xiàn)由虛入實(shí)，通過(guò)虛實(shí)互動(dòng)、持續(xù)迭代實(shí)現(xiàn)物理世界的最佳有序運(yùn)行，這突出了數(shù)字孿生的互操作性、可拓展性以及閉環(huán)性。

數(shù)字孿生技術(shù)廣泛應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)

數(shù)字孿生的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)是眾多技術(shù)共同發(fā)展的結(jié)果。從數(shù)據(jù)采集到功能實(shí)現(xiàn)主要分為4層，分別為數(shù)據(jù)采集傳輸層、建模層、功能實(shí)現(xiàn)層、人機(jī)交互層。每層之間是遞進(jìn)關(guān)系，都將上一層的功能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展和豐富。數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)體系涵蓋感知控制、數(shù)據(jù)集成、模型構(gòu)建、模型互操作、業(yè)務(wù)集成、人機(jī)交互六大核心技術(shù)。

目前，數(shù)字孿生還處在初級(jí)發(fā)展階段，但要步入廣泛應(yīng)用階段，還將面臨數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)、安全、多系統(tǒng)融合和人才等5方面挑戰(zhàn)。

一是數(shù)據(jù)問(wèn)題。數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生的關(guān)鍵所在，現(xiàn)階段與數(shù)據(jù)有關(guān)的問(wèn)題主要有：多維度、多尺度數(shù)據(jù)采集不一致；數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性不足；受多源數(shù)據(jù)獲取方式的影響，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性難以保障；海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理能力欠缺；通信接口協(xié)議及相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；數(shù)據(jù)的分享與開(kāi)放機(jī)制不完善以及多源異構(gòu)多模數(shù)據(jù)較難實(shí)現(xiàn)集成、融合和統(tǒng)一。

二是基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)問(wèn)題。在系統(tǒng)層級(jí)方面，存在著數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化的缺失，主要體現(xiàn)在各層級(jí)的自身基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)匱乏，現(xiàn)有層級(jí)之間的基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)互聯(lián)互通障礙以及基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)的整體架構(gòu)不完善；在生命周期方面，存在著結(jié)構(gòu)化、傳承性、規(guī)劃性缺失的問(wèn)題；在價(jià)值鏈方面，則存在著現(xiàn)有應(yīng)用價(jià)值不足、兼容性差、盈利模式不明等問(wèn)題。

三是數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)安全方面，數(shù)字孿生系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生和存儲(chǔ)海量的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和系列外部數(shù)據(jù)等，可通過(guò)云端、生產(chǎn)終端和服務(wù)器等存儲(chǔ)方式進(jìn)行存儲(chǔ)，任何一環(huán)都可能涉及數(shù)據(jù)泄密的風(fēng)險(xiǎn)。另外，系統(tǒng)控制安全也需要注意。由于虛擬控制系統(tǒng)可能存在各種未知安全漏洞，極易發(fā)生泄密問(wèn)題。

四是多系統(tǒng)融合問(wèn)題。數(shù)字孿生是一個(gè)多維系統(tǒng)的融合，在數(shù)據(jù)、模型和交互各環(huán)節(jié)均涉及融合應(yīng)用，而目前無(wú)論是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、模型構(gòu)建還是交互協(xié)同的環(huán)節(jié)，與數(shù)字孿生構(gòu)架均未深度結(jié)合。

五是人才問(wèn)題?，F(xiàn)階段數(shù)字孿生核心軟件技術(shù)仍由國(guó)外人才主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺少數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化研究相關(guān)的專(zhuān)業(yè)人才。

聚焦關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化數(shù)字孿生

解決這些問(wèn)題，不僅要從宏觀層面給予支持，更要針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究加大力量。主要可以從以下幾方面著手：以算法為核心，以數(shù)據(jù)和硬件為基礎(chǔ)，以大規(guī)模知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、算法庫(kù)的構(gòu)建與應(yīng)用為導(dǎo)向，重點(diǎn)提升信息建模、信息同步、信息強(qiáng)化、信息分析、智能決策、信息安全等多種數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)。推出優(yōu)質(zhì)培訓(xùn)課程等方式加強(qiáng)數(shù)字孿生優(yōu)秀平臺(tái)或產(chǎn)品的展示與推廣。加強(qiáng)數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)開(kāi)放與交流平臺(tái)建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，讓需求和技術(shù)得以落地。加強(qiáng)數(shù)字孿生與其他技術(shù)的創(chuàng)新融合，探索和研究更符合數(shù)字孿生相關(guān)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)理論、集成融合技術(shù)及方法。加強(qiáng)數(shù)字孿生相關(guān)人才培養(yǎng)，尤其要加強(qiáng)培養(yǎng)具備數(shù)字孿生與其他領(lǐng)域知識(shí)儲(chǔ)備的交叉復(fù)合型人才。

盡管數(shù)字孿生及相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，要釋放數(shù)字孿生的全部潛力，有賴(lài)于從底層向上層數(shù)據(jù)的有效貫通，并需要整合整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的所有系統(tǒng)與數(shù)據(jù)。隨著新一代信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、新材料技術(shù)等系列新興技術(shù)的共同發(fā)展，各項(xiàng)要素得以持續(xù)優(yōu)化，數(shù)字孿生的發(fā)展將一邊探索和嘗試，一邊優(yōu)化和完善。

目前，數(shù)字孿生的行業(yè)應(yīng)用層出不窮。隨著人工智能﹢三維數(shù)字化自動(dòng)建模等技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，數(shù)字孿生的實(shí)現(xiàn)效率將大大提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧城市可視化操作系統(tǒng)，并賦能產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由2D內(nèi)容升級(jí)到3D，及至未來(lái)4D實(shí)景三維的提升，賦予人類(lèi)視覺(jué)從2D到4D數(shù)字萬(wàn)物的跨越。

（作者為國(guó)際歐亞科學(xué)院院士，廣州大學(xué)地理科學(xué)與遙感學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師）

1月20日，由中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院運(yùn)維的國(guó)家對(duì)地觀測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心和國(guó)家綜合地球觀測(cè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)編制的《中國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源發(fā)展報(bào)告（2019）》正式發(fā)布。報(bào)告首次全面系統(tǒng)地總結(jié)了我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源發(fā)展特點(diǎn)，分析了我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源發(fā)展面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提出了相關(guān)建議。報(bào)告顯示，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)總量已經(jīng)接近100PB（拍比特），步入了大數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)代，數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境持續(xù)改善。

報(bào)告顯示，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的生產(chǎn)與管理能力顯著提高。從1970年發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星以來(lái)，我國(guó)當(dāng)前有超過(guò)60顆對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，已具備覆蓋臨近空間、大氣、海洋和陸地的高精度、高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù)獲取能力。主要數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)的存檔數(shù)據(jù)量接近100PB，管理的數(shù)據(jù)集超過(guò)700個(gè)，配套軟件工具超過(guò)200個(gè)。我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)管理的信息化環(huán)境較好，裝機(jī)存儲(chǔ)容量超過(guò)350PB，合并計(jì)算能力超過(guò)每秒3億億次浮點(diǎn)運(yùn)算，建立了較為強(qiáng)大的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)采集、接收、傳輸、存儲(chǔ)、處理和共享服務(wù)能力體系。83%以上的機(jī)構(gòu)采用了以?xún)?nèi)部標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為代表的標(biāo)準(zhǔn)體系，而55%的機(jī)構(gòu)也成為行業(yè)、國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制作者和輸出者。

同時(shí)，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的服務(wù)能力有較大進(jìn)步。對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)直接服務(wù)的在線注冊(cè)認(rèn)證用戶(hù)超過(guò)30萬(wàn)人（家）。有50%的機(jī)構(gòu)向用戶(hù)銷(xiāo)售數(shù)據(jù)，也有50%的機(jī)構(gòu)對(duì)用戶(hù)提供免費(fèi)開(kāi)放共享服務(wù)。90%以上的機(jī)構(gòu)開(kāi)展了諸如經(jīng)濟(jì)帶監(jiān)測(cè)、立交橋建設(shè)、城市綜合管理應(yīng)用、自然保護(hù)區(qū)管理、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)扶貧、洪澇災(zāi)害、農(nóng)牧業(yè)管理等數(shù)據(jù)應(yīng)用。對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生改善發(fā)揮了不可估量的作用。

報(bào)告顯示，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的國(guó)際影響力日益增強(qiáng)，數(shù)據(jù)“走出去”方興未艾。我國(guó)有19%的機(jī)構(gòu)向國(guó)外用戶(hù)銷(xiāo)售國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，有26%的機(jī)構(gòu)建立了專(zhuān)門(mén)的國(guó)際合作數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，36%的機(jī)構(gòu)對(duì)國(guó)外用戶(hù)開(kāi)展數(shù)據(jù)免費(fèi)共享服務(wù)，有45%的機(jī)構(gòu)有國(guó)外用戶(hù)。這些機(jī)構(gòu)擴(kuò)大了我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的國(guó)際影響力。

該報(bào)告建議，為進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源發(fā)展，未來(lái)需進(jìn)一步加強(qiáng)大型數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)之間的互聯(lián)互通，重視跨機(jī)構(gòu)跨行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的搭建；建設(shè)國(guó)家主導(dǎo)的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)備份存檔信息基礎(chǔ)設(shè)施，提升重要遙感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全和公益服務(wù)能力；加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)政策的宣傳和培訓(xùn)，使數(shù)據(jù)管理進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化軌道；出臺(tái)明確的政策和措施提升我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的國(guó)際影響力和遙感數(shù)據(jù)的使用程度。

據(jù)了解，該報(bào)告由我國(guó)各衛(wèi)星中心、主要民營(yíng)衛(wèi)星企業(yè)、科研院所和高校等113個(gè)單位共同參與完成。報(bào)告為全面和充分掌握我國(guó)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的發(fā)展現(xiàn)狀，推動(dòng)對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)資源的科學(xué)管理，更好地服務(wù)于國(guó)家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議提供了可靠的決策依據(jù)和資料。

特點(diǎn)二：傾斜影像可實(shí)現(xiàn)單張影像量測(cè)
通過(guò)配套軟件的應(yīng)用，可直接基于成果影像進(jìn)行包括高度、長(zhǎng)度、面積、角度、坡度等的量測(cè)，擴(kuò)展了傾斜攝影技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用。

特點(diǎn)三：建筑物側(cè)面紋理可采集
針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點(diǎn)，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效的降低城市三維建模成本。

特點(diǎn)四：數(shù)據(jù)量小易于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布
相較于三維GIS技術(shù)應(yīng)用龐大的三維數(shù)據(jù)，應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)獲取的影像的數(shù)據(jù)量要小得多，其影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術(shù)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。

二、覆蓋范圍

北斗定位：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國(guó)本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，覆蓋范圍東經(jīng)約70°~140°，北緯5°~55°。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)東南亞實(shí)現(xiàn)全覆蓋。
GPS：覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。能夠確保地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)間能同時(shí)觀測(cè)到6-9顆衛(wèi)星(實(shí)際上最多能觀測(cè)到11顆)。

三、定位精度
北斗定位：“北斗”定位系統(tǒng)民用服務(wù)精度已達(dá)10米，而最新一代導(dǎo)航芯片定位精度可達(dá)2.5米，海上北斗增強(qiáng)系統(tǒng)的精度更是已提升至3厘米級(jí)別，但在衛(wèi)星數(shù)較少、衛(wèi)星分布較差的區(qū)域，定位精度較差或無(wú)法定位。
GPS：已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單機(jī)導(dǎo)航精度約為10米，綜合定位的話，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。但民用領(lǐng)域開(kāi)放的精度約為10米。

四、主要功能
BDS：快速定位，為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)提供全天候、實(shí)時(shí)定位服務(wù)，定位精度與GPS相當(dāng)；短報(bào)文通信，一次可傳送多達(dá)120個(gè)漢字的信息；精密授時(shí)，精度達(dá)20納秒。
GPS：全方位、全天候、全時(shí)段、高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為全球用戶(hù)提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息。

五、優(yōu)缺點(diǎn)
北斗定位：北斗具有GPS沒(méi)有的通信和目標(biāo)定位，GPS目前只能告訴使用者“我”在哪里，但北斗系統(tǒng)不但能告訴使用者“我”在哪里，還能告訴使用者“我的朋友”在哪里。但缺點(diǎn)是還處于發(fā)展階段，主要應(yīng)用于軍用，民用推廣還沒(méi)做到全面普及，而且芯片造價(jià)較高，在中高緯度地區(qū)，由于北斗可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)較少、衛(wèi)星分布較差，定位精度較差或無(wú)法定位。
GPS：技術(shù)成熟，定位準(zhǔn)確，全球覆蓋，用戶(hù)容量無(wú)限，缺點(diǎn)是規(guī)模太大、造價(jià)太高，GPS只能用作導(dǎo)航卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信功能。