主持人：女士们、先生们下午好，数字城市论坛经过昨天下午、今天上午两个单元的大会报告以后，今天下午转入分会场的报告。我们这个分会场的主题是数字城市共性支撑技术论坛。会务组让我来主持今天下午的活动。很荣幸能够与大家共同渡过这愉快而有收获的周六下午。今天的发言都很精彩，首先我们有请中科院计算所空间信息处理实验室方京云主任向我们做演讲，他演讲的题目是“城市管理中的服务总线与织女星GIS”，希望每位演讲人争取用25分钟讲完，5分钟讨论，下面有请方主任演讲，达到欢迎。

   

方京云：尊敬的李院士，尊敬的各位领导、各位专家、各位同行，大家下午好！我今天跟大家汇报的题目是“城市服务总线与GIS”，在这里我过一门，检简单介绍我们所的基本情况，我们所是国内最早从事经济研究的机构，建国50年50项重大成果，在中华世纪坛50项重大成果是4项是我们创造的，自2001年以来，计算所每年有一项重要成果，入选两院院士评选的中国十大科技项目。在这个基础上，我们计算所成立13个公司，主要从事城市应急联动俞孔坚信息服务相关的应用系统研发。

    我今天汇报主要分五个方面，试图来说明这个问题：首先面临的挑战，数字城市的挑战，大家都知道，我们所生存的城市是人与人、人与自然相互作用、复杂的城市社会系统，在这个系统中涉及到数据多类型，而且是海量的数据，海量的数据又是计算密集型的大业务，而且支撑学科体系又包括空间技术、计算技术、通讯、传媒和管理科学，所以这是非常庞大的学科群组成数字城市的理论体系。

    在数字城市的建设过程中，我们实际上还面临很多的问题，其中第一个问题就是我们目前还缺乏对整个数字城市大的学科体系的设计。虽然我们过程在数据标准方面做了很多的工作，但是数据孤岛和信息孤岛的的形式还越来越严峻，随着各个单位离得越来越远，对数字城市建设造成了非常大的技术门槛。

    另一方面我们采用的软件，由于我们加入WTO我们采用的技术软件五花八门，导致我们整个系统无法进行互联互通，还好网格技术的兴起，给我们带来一些希望，网格技术可以从数据层面、计算层面解决数字城市中面临的问题。但是网格发展这么多年以来，它在我们实际应用中也产生了许多的困惑。网格跟数字城市的结合究竟从哪个角度进行切入，因为网格并没有解决数字城市面临的特殊的问题。

    第一、数字城市设计大量的空间数据独特的特性；第二、大家知道我们已经有了好多的性能，但是我们还需要GIS，但是我们现在有了网格，在数字城市中还需要什么东西？实际上我们这几年的建设中大家都很清楚，数字城市从宏观大系统的要求是一个矩系统，在这个系统中需要支持各个系统的动态接入，有的人把系统划分40多个标准，有划分60多个，还有划分20多个系统，不管怎么划分，在大平台下必须支持动态接入。同时任何系统的撤出和接入不会不会降低系统的可用性。还有在线数据库的“热插板”而且不会导致整个系统稳定性的降低和稳定性，同时必须要支持整个资源，包括计算、数据、应用软件、系统、网络，这些资源必须以服务的形式支持动态的注册。

    我们数字城市服务总线是什么？在前面需求接口中我们试图理顺这个大线，数字城市服务总线就是试图将城市中各类数据资源，各类系统、服务以应用的方式绑定，并且通过提供统一的运行环境支持资源动态接入和退出，从而达到城市信息互联互通操作的城市服务基础设施。就相当于计算机一旦在网络环境中，经过安全认证体系以后，就相当于打开电视机选电视台一样，可以选到不同的应用系统提供相关的服务。

    从数据层面说明了城市信息服务总线的架构，把不同来自的数据通过物理建模、数据建模给用户提供不同的结果，这是数字城市服务总线整个架构。我们可以在这个架构中分为三层：第一、数据层，数据服务总线；第二、通用服务总线，包括消息服务、应用共享等于；第三、业务总线，它与整个城市不同业务系统梳理起来支持业务系统运行。由这三层构建起这个架构体系。

    一个城市中有若干不同来自的系统，其中一个城市又有不同的基础设施，包括计算资源、网络资源等等。我们总线试图在这实践打造统一运行的支撑环境和平台。用物理实际布入图及可能包括空间、人头、经济、法人和不同领域的专题数据，在统一总线的管理下同时还要接入GIS、应急、监控、城市管理、环境保护、智能交通等相关情况，都可以用“热插板”的方式运行。

    总线实际上是运行时支撑的架构，是一种分门别类的服务，同时从软件的层面来看，支持软件的特性，城市服务总线的软件特性在这儿我不一一枚举。

    城市服务总线是很庞大的工程，在这个工程下，我们如何确保我们所做的事情是落地的，所以在这儿我们简单谈一下我们做的成果。大家都知道，任何一个系统的软件成熟必须有三步骤：核心技术、成熟的产品化和软件的产业化，我们认为数字城市核心技术的台阶，大多数的产品都是舶来品，我们有分门别类的系统，我们需要大的系统产业化，从去年开始我们做城市产业联盟，合作发展共赢，我们试图在国家开发银行，开发性金融业务的机制下，给我们织女星团队每年20亿的开发金额支持，力图支持城市信息化基础设施建设，改善城市建设的软环境。因为开发银行过去在各个城市基础设施建设中投入大量的资金，包括各个城市基础设施，比如北京地铁、西气东输、南水北调，是开发银行投入大量的资金。

    在信息方面的建设去年开发银行已经开始找落地，想通过开发性金融对创新性国家发挥它的作用，整个运作模式就是我们用每年20亿的授信额度，给我们一个粮票，我们有这个粮票，我们会跟不同省、市、分门别类的城市系统进行整个系统架构设计、集成、以及最后的运营维护，我们目前已经有42个国内大的集成商跟我们订立产业联盟，在产业联盟下的成员单位都可以享受开发银行直接给我们经费的支持。而经费的支持是政策性的支持。

    （图）这是我们今年做得很小的试验田，我们联盟内的几个单位，我们通过网络的形式，我们生成一个虚拟的团队共同完成南宁城管系统，用不到两个月的时间内完成了。

    我们用一些时间讲一些与GIS相关的，前面是宏观朴实性的技术，大家知道在数字城市建设中GIS具有非常重要的地位，城市中数据80%是空间相关的数据，下面我介绍一下这块我们是怎么做的？试图给大家从另外一个角度剖析城市服务总线的思路。

    VegaGIS有我们运行的总线，我们整个系统的搭建里面相关专家都非常清楚，1998年是国家支持的重大项目，每年一个里程碑地往前推进，而且现在由九个软件构成比较完整的体系平台，九个软件写出来的图不太好看，我们把主要的列出来，包括织女星空间服务器，织女星虚拟空间数据库、织女星符号工具、协同编辑工具，在这个基础上我们涉及到六个管理技术。

    第一、可订制的体系结构，没有一个良好的体系结构，系统的生命周期是非常短暂，几乎这个系统搭建完以后，这个系统完蛋，我们有一套可定制的体系结构。

    第二、我们有高速的数据通道技术。

    第三、数据简化与服务固化。

    第四、空间数据虚拟化技术

    第五、特有的数据索引。

    我们形成从客户端到应用服务整个完整的体系，这是2001VegaServ的系统，当时二级机构的体系下，我们做了很多探索性的研究，我们构成了虚拟数据库。现在织女星已经研究到空间信息服务总线，体系结构上很容易上织女星空间信息服务系统总线，这是我们现在研究的版本，我们下端可以支持不同的数据中心。上端我们可以支撑不同的应用系统。其中涉及到相关的发明专利。

    在这儿我稍微谈一下事例，我们做方案中的基本方案情况给大家分享一下。第一、分布实施应用的解决方案，（图）Vega的部署图。这个项目用得最成功是灌溉这块，现在国内31个大型灌区一层一层汇集起来，形成统一、完备的大型系统。另一方面我们在国家科技基础条件平台中做了很多的工作，国家科技基础条件平台是建设性的科研任务，这是我们做的，利用我们整套服务总线，我们把科学计划采取图式化的方式，科学数据、科技资源、大型设备都在图上进行推理，要用一个地方的设备再点一个炮就可以把南京大的望远镜调过来进行观测。

    通过服务总线技术我们把科学院的EDA中心共享起来，我们知道EDA的软件非常贵，但是它是基本的工具，我们国内有一些单位靠国家经费的支持构建了相关的系统，通过我们的总线可以支撑异地EDA工具的使用。

    空间信息服务方面是未来技术发展非常强劲的发展方向，现在行业老大IBM把PC机、笔记本卖给联想以后主要的业务做信息服务，反映空间信息服务未来很长时间内就可以影响整个人类对信息的使用程度，我们织女星空间信息服务方面也建立一整套的解决方案，从底层到上层一整套方案。现在我们用了半年的时候，我们做了通图的门户系统，现在这个系统52台服务器在后端运行，我们目标予以一桥飞架南北，变通图，我们要建国家信息服务的地图服务门户。同时支持Web  Wap支持手机、电脑、客户端。在这个基础上中国联通把通图当作自己的门户，我们一期做测试；网通想在100个城市建设三维城市。

    现在搞信息这块有两大点必须要非常关注：第一、电信运营商的业务转变，将来可能会促进整个城市信息化的进程，为什么呢？因为过去国内六大电信运营商，移动、联通、网通、电信、铁通、（卫）通，但是这几年随着信息方式的转变，促使电信运营商从基础运营商，向信息通信服务提供商转变，这对我们的推动非常巨大，未来发展潜力也是非常巨大的。

    去年联通靠我们短信的收入是固话通话业务的三倍，我们现在实行信息化的方式发生了重大的变化，这种变化给我们数字城市建设带来一些潜在的利益增加。

    我们还有一个城市空间数据交换中心，城市数据交换中心是数字城市核心的课题，主要从三个层面梳理：第一、电子政务基础体系，四大数据库；第二、有一个空间数据库，但是应急体系也有一块东西也和空间信息技术相关。第三、平安城市也有对应的一些东西。我们如何建设统一的城市空间数据交换中心，这对一个城市的建设非常重要。在这儿织女星的空间数据库可以提供完整的方案，在这儿我不详细介绍了。

    我谈一点数字城市建设的体会，数字城市是一个非常庞大的建设，在这个过程中除了技术的因素，更重要的就是用户需求的梳理，更应该从管理科学的角度规划我们整个数字城市的建设框架。

    城管方面大家也很清楚，现在很多城市做这件事情，这件事情已经做得如火如荼，我们业提供一个方案现在我们在两个城市做，一个城市已经验收了。

    数字城管涉及到基础的数据，有的是100多个，有的是70多个，实际上也是一整套的管理体系。

    除了数字城市，和我们生活息息相关的就是雷达，现在我们粗精度的预报靠气象卫星的数据，现在我们国家已经建设158个天气雷达，在整个国土上花了70多个亿，东南沿海附近还有一些具有军事意义的雷达。建设完以后没有把数据形成共享，不能对天气现象进行联动的监控，现在机遇服务总线的基础上，我们形成了远程系统，这是一部雷达，可以对天体气象数据进行统一的观测。

    我们整个团队愿意跟在座各位专家、领导一起和数字城市建设出力，我们在这儿谢谢各位。

   

主持人：我们为了活跃一些，我们可以提一个问题，中科院计算所是国家主力队，他们做数字城市做总线的解决方案有很好，银行一年给他们20亿集团式的发展，我们可以提一个问题。

 

提问：如何能加入这个联盟？

 

方京云：现在从系统继承商上面是二级以上的系统集成商可以提出申请，并且没有不良的信用记录。

 

提问：几年前我记得做了通用软件，现在你们想发展专门的软件吗？

 

方京云：对。

 

提问：现在哪个城市试用？

 

方京云：现在在南宁在用。

 

主持人：谢谢方主任，下面我们做第二个论坛报告，地图作为空间信息的载体，千百年来传递着自然变化的沧桑。在数字城市中，电子地图又是如何继续承担空间信息传递的作用呢？下面有请武汉大学资源与环境科学学院杜清远教授为我们介绍《数字城市中电子地图综合服务于应用的情况》，有请杜教授。

 

杜清远：女士们、先生们下午好，很高兴来到数字城市城市论坛给大家介绍关于电子地图综合服务应用工程方面的一些情况。因为这个论坛主要是说通用技术，我介绍的电子地图技术不仅仅是运用在城市当中，但是城市是电子地图接触中主要的运用场所，而且电子地图主要的发源地就是我们所在的深圳。1996年的时候我们国家第一张电子地图光盘就是从深圳发行。

    我今天主要讲五个问题：第一、数字城市与电子地图；第二、电子地图的表现形式；第三、电子地图关键技术；第四、电子地图综合服务于应用；第五、结束语。

    第一、数字城市与电子地图。我们把文字、音乐、地图称为人类出现的三大语言，后来又有数学的语言，但是地图出现得非常早，它是伴随人类文明史不断发展的概念。当计算机出现以后有了所谓电子地图的概念，电子地图本身保留地图的内涵，它和地图是一样的，但是它是从电脑屏幕和其它显示的电子符号，它有一定的一览性和抽象性。电子地图必须具备一定的数学基础。

    电子地图的出现主要受益于多项现代技术的发展，一方面是传统的模拟地图在信息时代的延伸；第二、计算机制图学的发展；第三、科学可视化的发展，这是计算机科学中一项进展，是继计算机图形第二次革命；第四、现代计算机技术与通信技术的发展，特别是通信技术的发展，为信息的传输发挥了重大的作用；第五、多媒体技术的发展，计算机处理信息能力的提高，从简单的处理文字、做计算、处理图象、声音等等；第六、国际互连网的普及和发展；第七、移动终端和无线网络的发展。

    电子地图与数字城市的关系主要表现在以下几个方面：第一、数字城市中大多数信息与空间位置相关，人类信息80%都是与空间信息相关，这是美国人口调查局把手上的所有数据经过分析以后得出的结论，不管什么信息，我们统计其实有80%以上都于空间相关，有些不一定以图形的方式表达，有可能是街道的名称，但是都和空间信息相关。正如传统地图在记录和船传输空间信息的功能一样，电子地图是数字城市中表达和呈现空间信息的重要手段。电子地图是一种新的媒体形式。

    第二电子地图的表现形式：可以显示我们的手机上、电子墙上、信息电视上都可以。按照用途分也可以分很多种，导向电子地图，在国际上用得非常好，现在很多的高档汽车在出厂的时候有内置的导航电子地图，现在的手机和很多电子导航仪都可以买得到，实际上已经进入我们的生活，除此之外还有专门的电子地图，比如城市电子地图，现在全世界所有的城市都有一张、两张所谓的电子地图，在网络上也有很多城市的电子地图。

    电子地图从数据类型分可以分为三种：矢量型的电子地图；栅格电子地图，矢、栅混合电子地图。

    按表达形式分：二维电子地图，三维电子地图。

    CD、DVD-ROM电子地图，日本的电子地图都在DVD上，DVD和CD都便于携带，还有一个最大的好处，它可以作为出版物，因为出版需要经过一个程序，让人们在外面可以买得到，用CD和DVD可以便于人们买到。它还可以集成多媒体信息，用网络传输不太现实，现在一种方式就是用DVD或CD存储，所以用来表达电子地图或其它多媒体信息的时候比较快，信息容量比较大。

    （图）这是我们已经做过的中国各个城市电子地图集，1999年不是深圳最早一版，最早的是1997年版的电子地图。在中国几乎所有的城市都有CD版的电子地图，这种和一般的电子出版物类似，但是在这里面都是以电子地图为基础，也有遥感、影像。

    网络电子地图我们现在非常熟悉，现在很多网站都提供网络地图，这是机遇Internet和B/S，可以通过网络传输数字地图信息，从服务端可以看到电子地图的产品，它覆盖全球，而且更新和发布非常方便，只要把数据上传到web服务器就可以，这种电子地图很容易在网上获取，而且技术花样翻新，特别是当Google出现以后，人们对象网络上发布空间信息的热情发展得非常快，行业内、行业外有很多的公司、很多企业、很多组织做这样的事，把自己手上有的空间信息更快发布到网络上。

    移动电子地图，主要提供人们在移动过程中使用电子地图服务，它头长基于无线网络或本地存储介质，比如用小的CF卡，数码相机的卡有1G或5G，存储量不小，里面可以存储大量的地图数据，以便于人们在应用过程中获取，这种小型的移动终端，导航以便于随身携带，可以提供随时随地的地图信息服务，特别是当人们在街上迷路，这个时候非常需要移动电子地图的服务，刚才在会展中心下地铁以后我不知道会展中心在什么地方，手机里面正好有地图，这时候就可以查阅。还可以广泛用于汽车导航和个人移动计算服务，另外有一个趋势可虚拟现实和增强现实的结合，这个是现在电子地图发展在平台方面的新趋势，现在的计算机、PTA再下一个方向就是穿戴式计算机，有专门用的夹克，有主机，有专门用的键盘，显示器不需要拿在手上，是夹在眼睛里面或变成头盔戴在头上，当人们在移动的过程中操作计算机的同时可以进行其它的操作，警察、士兵要有手拿枪，宇航员在外部作业的时候还需要拿别的东西，他需要计算机的移动支持，他需要用穿戴式的计算机服务，因此在PTA上的地图，或在穿戴式上的地图是将来人们在移动的时候提供的一种方式。和穿戴计算机结合的就是增强现实技术，增强现实技术就是当你在移动的过程中你的眼睛会看到真实世界的景象，同时穿戴式的计算机或你身上的计算设备同时为你提供数据库虚拟物体，与你看到真实现象之间的叠合，就像广告牌是一个虚拟物体，虚拟影像和你看到真实影像叠合的时候，我们走路的时候如果看到一个房子，我们可以看到它的名称，比如我们走到一个被墙堵住的房子，如果我们有影响，可以看到真实的影像，实际上是数据库中的影像，当虚拟影像和真实影像叠合在一起，我们就得到增强现实的图形。

    三维电子地图，通过三维的方式，通过表现地物第三维特征，利用纹理、光影的效果制作的新的一种电子地图形式，通常三维电子地图表现的范围比较小，小场景，特别是在城市中用的非常多，但是理论上说也可以用于反映比较大的场景。比如香港岛的影像三维地图实际上是地形模型加上地图，因为地图具有抽象性，所以它可以在比较大的尺度范围内表现，把一些传统的地图表现方法引入到三维地图，便于我们了解真实世界。

    第三、比如空间数据库技术，我们有很精炼的数据库理论，当你做电子地图产品的时候要考虑很多的问题，比如说我们的地图和地图上面所表达的我们一般叫做兴趣点，他们之间的关系，在地图当中背景都是所谓的基础底图，然后在上面有我们关心的专题信息，比如公交线路和城市之间的关系。

    我们需要把矢量栅格结合在一起，比如我们看到的地貌，比较用三个图形才能表示，但是其它的一些信息可以用点、线、面的矢量方面表现，所以需要用点、线、面、图象集成来表现，所以希望计算机可以管理矢量数据。

    我们看地图可以用远到近看，我们需要特定的技术管理矢量数据和栅格数据，使我们可以远看、中间尺度看、近看。而且每一种尺度上都要保持它还是地图，还是保持地图的特性。

    多位空间数据结构，通常我们会把三维、二维、动态信息集成在一个数据库信息中，使我们可以在二维、三维间自由结环。

    同一种地理现象我们有多种表现方法，地形可以用等高线还可以用其他的方法，因此同种现象的不同表达在电子地图的运用是非常普遍的，因为不同的用户有不同的需求，不同的用户需要空间信息用不同的方式表达，现在所谓的知识性技术是我们广泛应用的一种方法，人们看东西的白天、晚上、老人、小孩对地图的要求是不一样的，一种物质的多种表达需要我们研究的问题。

    多媒体技术大家都比较熟悉，地图可以有声音，可以有动画，使空间信息的表现更加丰富、更直观。这是一幅照片，这是多媒体中最主要的方式，就是图象。

    可视化的技术就是可视化，就是把复杂的数据变成图形，这个数据不一定是空间数据，比如股票数据、人口数据等，因为数据人是看不到的，你印在纸上分析起来比较困难，一旦变成图形以后就可以很好利用我们的视觉和我们思维能力做出决策，所以可视化技术对于电子技术的支持也比较重要。

    网络技术现在发展得非常快，电子地图和网络技术的结合实际上是电子地图一种主流的问题，包括刚才说的Web   Services通过网络提供服务，这是我们现在重点研究的问题，我们和中科院计算所也有863个项目。

    移动计算与普适计算技术，就是移动和普适计算保障随时随地的以人为本的空间信息，因为无线网络通常比较贵，人们不愿意传输多余的数据，数据刚刚够用就好，怎么研究无线网络数据的调度，这也是需要研究的问题。

    第四、电子地图趋势性的问题，我们国家在电子地图当中涉及到几个大的应用领域。

    一、城市与区域基础电子地图数据库建设问题，现在我们国家测绘部门做这件事情，DLG不能直接拿去用，必须加工成电子地图才可以给别人用，如果你直接拿给别人用别人会以为这不是地图，这种需求是非常旺盛，因此我们需要把传统的GIS改成电子地图数据，我们把遥感影像、结合起来，最主要是增加兴趣点和社会经济要素，形成特定的产品数据库，这是我们国家正在进行的一些应用方面的问题。

    二、机遇数据库的国家及区域制图工程，是希望变成地图产品，这可能是我讲的，也可能是电子媒体上的，这是我们国家今后长期的工作，国外的网上地图集我们还没有。

    三、公众型网络电子地图服务系统，主要以Google  Map  为代表的空间信息服务模式，对于提供服务的人来说，它也是一种信息的搜集机制，就像Google，每个人都可以把自己知道的东西打点，别人可以打点，搜集信息的人也可以从上面搜集信息。

    四、专业的电子地图应用系统，我们现在工作、政府用的电子地图在专业的部门，比如国土资源部、国家海事局他们也有特定的要素，他们希望可以发布到网络上，因为电子地图需要用更专业的技术和分析功能、数据挖掘功能为专业部分提供服务。

    第五、电子地图随着空间服务的导带迅速进入政府和公众的视野，最近两年时间，随着google  Map，原来不用网络的人，知道网络可以提供多种方式，电子地图作为媒体的一个环节成为电子政务信息流中不可或缺的内容，过去想拿可能拿不到，有了网络、空间信息服务可以更方便获取地图，获取空间信息服务。电子地图技术已经从单机时代进入网络时代，这是一个发展趋势。电子显示技术如手机屏、电子枪、HDTV等将为地图服务提供更多的通路，成为政府与公众信息共享、交流字至作业的公共平台是电子地图技术发展的长期目标。

    我的报告就到这里，谢谢大家。

 

主持人：刚才我们听了杜清远教授对电子地图的报告，这是我们电子地图的专家，深圳最早的电子地图就是他做出来的，看看大家有什么问题。我有一个问题，现在网络地图有一些出版的标准，什么样的地图可以在网上流通？谁来负责更新？因为我们国家这个问题比较复杂，请问杜教授有什么看法？

 

杜清远：关于国家法规的问题，现在地图在网络上发展还没有明确的法规，实际上是一种从紧的原则，如果电子地图的来源有深图就可以拿到网络上发布，发布上用相同的符号，但是如果超出这个以外，政府监管部门还不允许，说是监管现在管不了，因为现在有太多的公司做和地图相关的服务。

    第二、更新也是一个很大的问题，实际上分为两部分，现在网上的地图分为地图和专业的数据，专题信息的更新必须快，基础信息的更新比较慢，要通过我们基础信息获取部门不断更新数据，通过解决这个问题逐步解决网络电子地图的更新问题。

 

提问：很高兴听了您的报告，有一个问题，因为我不是搞地图的，但是我们参与深圳市环境保护局展览，我们为深圳市环保做的实时视频监控，同时我参与了规划，当时我看了那个地图，我们监控的同时我们可以采集到好几家数据，比如环境的大气数据，如何把地理数据表现给公众，深圳大气污染情况能不能用纵向的方式上网就可以看到今天的天气、今天的污染，是直观地理和三维的表达方法，是地理信息和综合信息以及某个局部的污染通过数据的表达，比如深圳重大的污染影响周围环境，会引起民众和政府的关注，这是我想问的问题，技术上如何处理？

 

杜清远：你讲这个问题是完全没有问题的，因为我们在地图中有一个专题图，这个专题图是专门表现某种专题现象，污染是一个连续现象，连续现象我们有很多表现方法，像等高线一样，哪个地方严重值就高一些，还有表达地形的方法，还有第三种用分区的方法，你可以按照数字分成重度污染区，中等污染区，轻度污染区，这些方法都可以表达，太多我们可以下面再交流。

 

主持人：你这个问题我还可以做一些补充，电子地图的公开问题在武汉市跟李宗华，内网、外网可以开一些比较机密的东西，在公网上是按照国家的政策，要把内网和外网的关系做好，让公众看到不是保密的信息，这是可以做的。关于数据更新的问题，原来在城市里面有一个很好的方法，竣工以后要交一张竣工的图，原来这是一片地，你盖房子必须把道路绿化图才可以，我们跟建设部提过这个建议，在很多城市在是使用这种方法。Google  给我们很多的启示，Google你要做标注，上传的信息是正确，不侵犯别人的隐私，你可以做上传信息的人，信息上传以后，但是很可惜，中国人把我们的秘密传给了Google，界面打开就传出去了，很多都是中国人糊涂送给外国人的信息，但是方法是好的。关于很多老百姓知道的环境参数计算三维描述是可以的，现在有两个问题，第一、问题时效性够不够，如果把环境参数都给我的话，这个系统可以演示出来，还可以做成动画，最近有一个理论问题还没有完成好，这边有山、有河有房子的城市造成的污染，这些问题的内参不像等高线这么简单，因为中间有个楼这个就过不去，先让我的博士生能提出一个模型的问题，最好的方法就是增加数据点，用移动建设的趋势，大量在城市污染比较重的增加高密度的采集点，像深圳市演示关于台风入境地图中的表现，这里面有很多的内容需要年轻人钻研，而且数据需要整合。网络、网格给我们了机会，我们可以通过网络、网格的方法让大家做数据的采集，另外每个人做一点，这样就可以减少专业人员的很多工作，涉及到好几个问题，生产问题、安全问题、网络问题，这个社会如果走向有信誉，信息化可以给我们带来很多东西。

    刚才有人让我增加一些点评我就多说了两句，谢谢杜教授。下面有请北电的曾旭东博士做一下报告，曾旭东博士作为北电大中国区副总裁，不仅在无线和宽带通信的系统分析、设计等方面有相当丰富的经验，而且作为专家参与了中美技术交流研讨会、APEC电信大会、亚洲WiMAX论坛等盛会，下面请曾博士为我们介绍《战略发展及打造数字化城市》。

   

曾旭东：李院士、女士们、先生们、朋友们你们好，我今天讲的主题和GIS、数字地图的项目有一些关联，但是不太一样。这两天我也利用一些时间到楼下参观了整个展示，我有两点心得报告一下再继续我的演讲。

    第一、我看到整个数字化的蓬勃发展，我看到深圳相当另我惊讶大的仿真。另外我也看到公安部门，报案的时候报案人员讲得不太清楚，就决定在每根电线杆上标出一个号，报案的时候可以把号打上去，公安就可以在地图上知道把公安送过去。我为什么讲这点呢？因为这是跟我讲的题目相关的。我讲的是战略发展及打造数字城市，我讲的是点，如何连成线再形成面，现在应该是机器和机器通讯而不是经过人来传达，再经由人传播信息进行处理。

    首先，我来谈谈无线宽带行业的发展；第二、数字化城市中无线通信带来的原动力，刚才方京云主任提到网络运营商在数字化过程中扮演的重要角色，我想我今天演讲和这个有一些关系；第三、北电无线城市的城市方面的经验，WiMAX和Wi-Fi，不仅是通信行业，这是一个新的技术，提供无线宽频的上网，我也了解国内在长江有一个计划，我看到很多参与者在李院士的领导，武汉大学有很多的研究成果，如何提供更安全的运输，我想这是一个可以连成面的课题。

    我讲一下什么叫生态系统，去年我担任北电技术长，今年我负责全球WiMAX  Ecosystem的生态系统，这是一个新的名词，我也跟你们分享我们在做什么，将来有什么机会可以合作。

    从网路的发展1990年我加入北电，带了一批博士，从网路的建设到移动智能网，目前更强调普及个人之间的宽带通讯，因为每一个人都有这个能力，每一个人的手机都有相当大的能力可以作为人对人的通讯，自己的电脑也有能力做这件事情，这是过去没有的，从整个趋势来展望，每一件事情都希望能够在网路上联线，每一种应用也可以联在一起，在任何地方都可以接入宽带。

    去年北电大中华区总裁吴强华讲了超级连接，我今天讲一下什么叫超级连接？可以在网路上连接或是透过网路连接可以增加获益，将来都会联在一起，狗可以带一个链子，你可以随时找到他。人手上GPS越来越普及；城市建设中信息点的采集，信息采集点如何在仿真中表现出来，这方面的东西都是作为超级连接的公共需求，这个需求是把咨询的采集和咨询的提供经由网路作为最有效的应用。

    整个通讯的发展过程中以人为本的通讯在2010年被机器和机器超越，在一些比较先进的国家，手机持有率超越人的数量，因为有些人不止需要一个装置，需要有好几个装置进行通讯，通讯会发展到十倍人以上的通讯。刚刚提到有关公共安全、公共环境，涉及到能源、温度、声音、地点，这些咨询都是可以采集显示到地理的咨询，如何再传达给需要用到咨询而且随时要应用到必须用无线的网路达到这个目标。

    北电有几个组织，大型企业、中小型企业、政府机构、有线网络运营商，无线电视运营商，我们作为合作的基础，从无线通讯方面来看可以带动经济的发展，弥补数据鸿沟，就是上海和其它几个地方，北京、深圳或和其它偏僻的深圳，在享受数据化方面会有比较大的差距，用无线的布置会比拉线快很多。增强公共安全，用数字就监控摄象头结合使用，减少了一半以上的犯罪活动，现在有很多破案的经验，就是在摄像头中找到影像，抓到犯罪人员。我会讲一下两各城市的经验跟大家分享。

    我介绍一下WiMAXF和Wi-Fi的经验，Wi-Fi在使用的过程中已经到了连接Internet到电脑，Wi-Fi是以室外小区为主，它没有办法建成域网的建设，北电可以把小的Wi-Fi自动联结在一起，自己会增设自动连接，成为一个区域的网路。等下会介绍几个主要成功的例子。大的覆盖范围有Internet，WiMAX是以IT为基础建构的无线网路，它的目的是在大的覆盖范围使用宽频数据的时候，经验会跟你使用Wi-Fi一样的，不会有延迟的问题，不会有频宽不够的问题，这些是科技的进步带来的便利。把网状网路作为区域性的覆盖、室内型的覆盖，加上WiMAX作为全区覆盖的解决方案。它所牵扯的无线设备是频谱、频宽，Wi-Fi的频谱不需要使用执照，WiMAX需要使用执照，他们是作为互补，我们统计70%的数据通信发生在室内，处于相对静止的状态，如果你没有移动，你到别人的办公室你不见得可以使用它的网路，基于网路安全的理由所以你必须有一个公众可以使用的网路。

    我介绍一下无线网状网路的解决方案，Wi-Fi有两个频段，一个是在5.8，一个是在2.4，一般2.4用得比较普及，像电脑的Wi-Fi或手机上的Wi-Fi用这个频率作为使用者的传输。点对点之间的传递，当他看到附近也有同样的Access点就会传输，在布件的期间可以省掉很多的费用，运营商承担很多的成本。

    WiMAX提供四大部分：第一、使用者管的设备，在接入有网状网路，再由光纤网路把这些基站已经集接数据传输从无线的基站回到网路核心网的中心，核心网有各种不同的应用。

    WiMAX部分是主要的产品，我们是从室内的基站，室外固话在杆上。

    我来谈一下我们成功的案例：第一、台北市，这整个台北市270平方公里里面265万居民，里面提供1万个Access，你可以买到一天的高速上网，因为有地理的咨询，如果你要搭公车，你在你的手机上随时可以了解你搭了哪一路公车，下一班车在哪里，什么时候到车站。如果你开车你可以查到附近的停车场，哪个停车场有几个空位。公车上也有及时信息的服务，这是我们做的其中一点。

    第二、俄罗斯，欧洲最大的无线网状网，今年三月初实现7500个无线接入点，俄罗斯通讯进展新对比台北落后些，它目前的传输速度是跟56K 比，他是以Wi-Fi做，甚至可以提供语音通讯，目前的营业状况相当好，每个月都在扩建，这是在俄罗斯莫斯科主要的例子。

    我来谈谈WiMAX演进的方向，目前以Wi-Fi但传输天线，Wi-Fi2有两个天线，主要增加涵盖范围。往下走有两点，进入第四代，在语音方面做一些更好的配置。我们和多跳中继拓扑图，刚才谈到Wi-Fi会自动连接成小的区域网，在Wi-Fi中也带入这个概念，有一个大的基站，附近会控制几个小的中继站，中继站可以快速的部署。我们如果在长江部件一个WiMAX的网，如果你不想布太多的基站，你可以布一些基站后，再船上布基站，可以透过船只的连接跳跃回到基站。我刚刚在听几位先生的演讲，如果长江可以提供给每一艘船，每艘船上都有地理咨询，把地理咨询从网上传，每个船知道附近所有船只，一点就可以马上语音通讯，我想这样对于货运建设、船只通讯安全很有贡献。为什么会有这样的想法呢？我自己打高尔夫球，一些高尔夫球场的球车上有屏幕，有相关的位置，它是通过GPS，你球车的位置中间树的距离、障碍的距离都了解，你可以知道用哪只杆子打。更清晰一点，卖冷饮的球车来的时候你也知道，如果这个东西应用在长江的通讯，我觉得是一个很好的例子，应该还有很多的例子可以做。这是几个感想和大家分享一下。

    很多地方的通讯本身需要跳动的连接，比如在公车上装上Wi-Fi，用大覆盖的WiMAX，这样在公车上也可以做无线的上网。

    最后谈一下Ecosystem，网路的建设如果没有终端设备，这个应用不容易普及，如果成本太高也不容易普及，这是WiMAX  Ecosystem我所负责的事情，从半导体的指导，从芯片放在终端设备中一整套合作的基础的生态，让这部分的互动和网路建设可以同时进行，这是我负责的一些事情。如果把这样的想法扩大一点来看的话，也就是说整个地球信息系统、网路的建设、应用的发展、咨询的采集、Web的方便性结合，这也是生态系统发展，才有办法带动真正的价值，也就是刚刚谈到的超级连接，会扮演整个进展重要的关键。

    一些有关装置的系统，和GIS没有太大的关系我就跳过。我在参观会场的时候看到有些公司做GPS，GPS的装置不是作为开车时候用的导览，只有几个展位展及，他说这个项目年初才开始火红，我说有没有加上无线的功能，他说目前还没有。我知道台湾一些厂商已经把WiMAX的功能加进去，这些功能加进去以后可以带来的应用就可广了，咨询、信息采集上传到网路，下传到应用，都是在装置设备生态系统能够为整个国家数字城市作为很好的连接。

    我的报告就到这里，谢谢。

   

主持人：谢谢曾博士，下面有没有对无线通讯有什么问题？

 

提问：昨天听到你们讲超级连接，今天也讲到超级连接，你们的推两个事情，当在一个空间里，两个点加到一密度就会产品某种联系和连接，我是做网络通讯，最重要的不是物理之间空间的堆积，而是多层分层次的媒体通讯，比如说我能不能知道你在哪里。在另外的层次上如何进行？不同带宽的网络通讯，北电在网络通讯协议和超级连接从协议这层又做了什么工作？

 

曾旭东：我想您也是专家，在超级网络连接有两个关键：第一、必须要宽频网络；第二、这个网路本身要知道信息应用是什么，在网路里面能够提供适当的QLS，作为整个网路从端到端提供一定的QLS，这是两个超级连接。

    第二个问题超级连接如果是谈机器和机器之间太表面化了，应该更深层次看这件事情，地理咨询在应用中是很关键的东西，当每一个机器点都带自己的地理位置的经纬度，事实上在网路中心可以把自己当成上帝或是神，知道什么时候提供任何需要的东西。

 

提问：我很关心一个问题曾经有一个专家说3G网络和城市无线网络在通讯领域存在一种竞争，  3G网络和城市无线网络之间的关系？

 

曾旭东：3G目前为止还是以移动为主，一个大的移动运营商说我们投资太大，如果说他做得不好股票就完了，实际上3G并没有把Internet变成移动，而是以更贵的方式变成

 

主持人：我们有宽带无线通讯，列为国家中长期规划，我们973也启动一个项目，关于无线通讯在时间、空间，都要打电话拜年爆炸性问题的解决，我们973有一个支持，感谢曾博士。我们请武汉规划土地管理信息中心多年来在三维地图方面作出了卓越的成就。有请武汉市规划土地管理信息中心李宗华助人为我们介绍《武汉市三维数字地图系统平台建设及关键技术研究》。

 

李宗华：李老师，各位专家、各位同仁大家好！武汉在数字城市建设方面起步比较早，我们在“十五”期间在二维建设方面做了一些工作。今天我主要报告我们武汉市三维数字地图系统平台的建设。

    我主要分为五个方面：第一、引言；第二、平台总体框架与功能设计。第三、需要解决的关键技术。第四、平台特征与应用；第五、结束语。

    武汉市在“十五”期间开展了“数字武汉空间数据基础设施”建设，初步构建了“数字武汉空间信息与服务平台，实现了全市地理空间信息跨部门、跨行业的信息共享和在线网络服务。“十一五”期间我们又起了“武汉三维数字低聚系统平台”建设，数字地图项目已经开展了，我们对武汉市三维数字地图有了一个定义。具有准确空间位置的城市三维仿真模型，是传统二维平面地图的延伸。它是将自然、地形、地貌、环境、道路、建筑以及重大基础设施城乡自然和人文要素，通过划分模型单元和管理对象进行平面、高程、结构、纹理等数字化处理，并按照统一坐标无缝拼接的模型。

    第二、我们概括了一个标准：一、三维数字地图建模单元划分规则，我们进行一些更新的维护，作为三维数字地图，我们实际上划分规划单元，武汉网络化建设是同步的。二、三维数字地图建模技术标准。三、数据采集预处理规范；四、安全管理。五、数据验收办法。可以满足数字点图建设的标准。

    一套数据库：多维、多源、多尺度的城市空间数据，我们目前划分为五个层次，我们叫做“五张图”：一、框架模型、主要是DUM+DOM+注记+重要基础设施；二、体快模型，有这种房屋体块，把它建立起来，武汉市8000多平方公里大概有100万个建筑体快；三、基础模块，  基本反馈建筑外观，建筑分辨率1.5-2米左右；四、标准模型建筑分辨率1米左右；五、精细模型，建筑分辨率在0.3-0.5米。体现在一些细微的建筑。

    一个平台：武汉市三维平台的系统平台。

    一套运行维护机制：从数据采集、建模、集成、应用、信息补充的机制。

    我们把这个平台分为四部分：第一、数据生产与制作，这主要是过去讲三维建模，主要采集一个数据，如何构建三维模型；第二、三维数字地图管理平台系统，这个系统是是一个集成的管理；第三、规划支持子系统，首先从规划行业如何用，规划的支持；第四、网上发布子系统。

    继承管理平台的发展是海量数据的统一传输，机遇Web、3D  GIS相结合，三维地图在线的浏览。

    辅助规划系统主要在规划方案，在线调整、多方案比较、日照分析，通视分析等。

    作为建立系统平台来说最关键的是软件系统，目前最关键的还是运行机制和推行机制，过去一般建设在局部的地区，武汉市这么大的范围，建立一整套的三维图，运行的模式非常关键，我们系统运行模式主要采取集中建库、分散采集、应用驱动、管理建制。根据“五张图”存储在我们的统一的平台下面，根据运用管理建设子系统。目前主要利用规划、管理手段保持数据更新的连续性。

    运行机制的框图：首先还是开发、设计单位，要在项目设计前到我们这里购买初步建设的三维地图数据，购买以后他可以委托设计单位、建设单位把新的建设设计放在三维地图上面，他要到规划局进行报建，报建提供设计范围，我们通过审批、审查、确认以后，设计模型确定好以后、规划审批结束进行建设，建设以后有竣工验收，竣工模型指的是平面图，我们要把三维图构建出来，设计三维和竣工三维进行对照来验收，验收以后把竣工的三维放入地图系统中形成循环，用规划手段保证三维地图更新的连续性。我们规划编制部门也可以用三维进行设计，设备部门向设备平台提供基础的数据、地图数据、影像数据等等。

    我们建设这套数据库前面是“五张图”，我们又分三大类，过去规划设计主要在平面上，今后规划设计直接到建筑，再就项目审批层，单个项目在规划审批的时候有一个模型，第三个层次竣工验收，通过一些技术手段技术入库。

    现在三维地图建设是数字城市建设的热门话题，现在有很多产品和思路，目前三维技术的发展离实际应用还有很大的问题。有几个关键的基础问题需要解决，有些地方做了一些探讨：多元、多尺度的模型融合和海量数据的管理，如何分析、如何分层、要素之间如何关联。

    数据压缩的方法，DEM压缩，DOM压缩，建立金字塔结构，模型简化，模型缩影。

    第二、三维建模技术，武汉市地域面积广阔，不能对整个地区同时建模，应该有步骤的按划分区域进行，比如按照道路、树木不同的模型层次，要素也有不同的建模单位来承担，这就是一个区域划分和回收问题。

    多元数据的整合和利用，这么多的数据，DEM、DOM、照片、规划图纸如何融合处理、整理。

    大范围三维场景模型的快速建立，有做三维模型的建立，要有一个快速建模的技术和方法，提高模型建立的自动化的水平，同时保证模型的质量，如果采用影像快速建模对实际应用业带来很大的困难。

    建模技术规范、标准，目前我们的目标比较明确，针对城市规划的管理水平，我们建立刚才说的几套标准，这些标准对城市规划设备来说可以满足要求，但是对其它方面的要求是否满足还要进行研究，而且目前全国也没有统一建模的标准和规范。

    第三、大规模场景的三维可视化技术，模型的组织、分层、分节点，分块的调用，如何提高操作的效率。高效的场景简化问题，采用综合运用金字塔数据压缩存储技术，多分辨率模型及时，基于LOD的场景简化技术等，加快三维场景的绘制。高效的可见性技术，采用快速高效的判断技术，提高数据加载和绘制的命中率，有很多数据在显示的时候很慢，距离比较远就会控制不显示，几百米外显示框架，目前作为城市规划来说，往往需要分析天线处理，如果采用这种技术的话，非常糟糕，因为很远的时候场景就没有了，而且这是一个存在的问题。目前打造武汉市三维地图，设计上有几个特点：

    第一、城市虚拟仿真数字化环境，采用先进的三维GIS技术、虚拟现实技术、数据压缩技术和网络技术等多种高薪技术，集成城市多源、多尺度、多时台三维空间信息，实现海量数据的动态交互式浏览。

    第二、支持网络环境下的互操作，网络环境的三维数字地图系统，提供城市空间的无缝管理，在城市网络下进行无缝的管理，并支持网络的互操作。

    第三、它是开放的城市管理的三维平台，它是一个开放式，可以支持各部门进行开发，可以向相关的单位提供全市综合的三维框架。

    第四、它是公共产品，因为目前来说，二维地图是公共产品，但是三维数据作为公共产品还存在很大的障碍，我们目前试图突破这一点。我们目前重点在规划领域应用，对于三维在网络化管理、应急指挥、防灾减灾应用上有很大的不同。

    再改一下三维数字地图应用方面的问题：第一、城市规划，三维数字地图因为城市规划可以对城市空间现状环境进行精确的测评，使分析更为直观、高效，在城市规划的布局和市政设备的设计上更加高效。

    如何与三维模型为基础，为规划师、设计师提供一个很好的三维环境。辅助建筑设计与审批，目前提出三维数字地图建设最基本的就是规划管理，目前对于武汉市来说，规划管理到建筑这儿来说每个星期市场要听一次汇报，三维数字地图进行辅助审批非常直观有效，可以大大节省时间，从单个项目审批的时候，项目可能非常好，但是放在大的环境、放在整个城市环境中分析就有问题，现在我们应用的比较好。

    （图）这是两个分方案，有同平方的比较，还有方案的切换，通过对项目不同的切换看最后的效率。展示宣传推介城市，如果要宣传这个城市要用大量的图片，如果要照像还要摄像。为城市管理公共参与提供了很好的平台，过去要平面的公示老百姓看不懂，如果用立体的方式老百姓很容易提高他们参与的积极性。

    武汉市的三维数字地图正式启动，虽然做了一些工作但还存在很多问题，我们下一步将会借鉴很多先进经验，边建设，边应用，并随着城市规划、建设和管理不断深入，提供多尺度、多层次的三维模型，同时希望各位专家各位同行对武汉市三维数字地图建设多多给予帮助、支持、指导，谢谢大家。

   

主持人：看看对武汉市三维城市模型GIS有什么问题。

 

提问：您的报告非常精彩，但是我有一个问题，因为您刚才说到开放式，这个三维框架是什么含义？如何满足应用？在三维框架上你是怎么做的。

 

李宗华：有两个含义，在线、交互，主要是向政府部门，城市内网用户提供三维浏览，在上面可以应用。第二方面提供这方面的产品，比如给开发商、设计单位，向提供二维图纸一样提供三维框架。

 

主持人：还有没有问题？

 

提问：你好李主任，我想问你两个问题，第一、在建筑设计方案方面，报建的时候你们向建筑设计单位提出出发点标准，要求他报建的方案用三维方式建模，因为要提供给规划、审批单位审批，是不是要求他们有一定的标准？第二、您刚才提到，在竣工的时候提供三维的图更新，我想更新的成本同以前数据采集的成本有什么差别？

 

李宗华：它必须有一个标准，前面已经介绍了，我们已经有这样的标准，作为一个设计单位来讲你必须用这个标准来设计、建模。第二、因为它在设计的时候已经有一个设计的三维，因为审批用的三维，这个三维在竣工的时候如果不存在违法，它的贴面需要更新，框架不需要更新。

 

主持人：我们今天这一节有四个精彩的报告，涉及到数字城市的服务总线问题，电子地图使用问题、高速无线通讯支持的问题，还有三维城市建模的问题，明天上午还会有三个演讲人提到关于三维城市建模。现在我们休息一下，我们15：40继续下午的论坛，谢谢四位演讲人，谢谢。