当我们站在时下，重新核阅元宇宙这一观点时，不难创造科幻小说中的名词已经逐渐照进现实，新兴数字技能的发展彷佛给了我们一条通往元宇宙的可行路径。有专家认为，元宇宙不是一个新的观点，而是一个经典观点的重生，是在扩展现实（XR）、区块链、云打算、数字孪生等新技能下的观点具化。
GIS（地理信息系统）技能作为空间数据剖析和处理的根本技能手段，不仅支撑着数字孪生在多场景下的运用，也为我们通往元宇宙的道路贡献了技能力量。可以预见，在未来的元宇宙中，GIS技能将大有可为。
进入21世纪，随着信息技能和互联网的迅速发展，GIS技能也不断迭代升级，无论是在空间数据剖析还是可视化能力上都迈出了一大步。易智瑞信息技能有限公司（以下简称“易智瑞”）高等副总裁、研究院院长沙志友认为，过去十年间，GIS技能从二维超过到三维，而面对数字孪生、元宇宙以及虚实共生等数字化发展趋势，“升维”依然是GIS技能的一定选择。
从“云平台”到“云原生”
软件架构的升维
众所周知，GIS因此数据库为根本，在打算机软硬件支持下，对地理数据进行输入、存储、管理、处理、剖析和输出的打算机技能系统。因此，GIS技能的创新与升维和信息技能、通信技能的不断创新密不可分。
随着人们的生产生活逐渐从PC互联网跨入移动互联网时期，GIS的开放化、网络化、集成化和空间多维化等成为新的哀求。“无论是基于PC互联网、移动互联网还是万物互联技能背景下的GIS，它的运用都须要依赖云平台和云资源的支撑。”沙志友先容，在云架构技能的助力下，不同的地理信息系统软件可以实现不同数据库中的信息共享，因此，云中生产的内容就会逐渐积累，就须要依赖云原生干系技能去掩护和管理日益增多的云资源。
虚拟化和容器化都是实现云打算技能的两种办法。虚拟化技能会将虚拟硬件、内核（即操作系统）以及用户空间打包在新虚拟机当中表示，虚拟机能够利用“虚拟机管理程序”运行在物理设备之上。简言之，虚拟机先须要虚拟一个物理环境，然后构建一个完全的操作系统，从而实现云资源的管理、打算并供应用程序运行。容器化技能则是直接将容器层安装在主机操作系统之上。在安装完容器层之后，就可以从系统可用打算资源当中分配容器实例了。容器可以算作一个装好了一组特定运用的虚拟机，它直策应用了宿主机的内核，抽象层比虚拟机更少，更加轻量化，启动速率极快。
“有了容器化技能之后，资源的分类和管理会更细，微做事也就能够实现。比如，以前我们供应的做事类型，或许只能划分为十几种，而现在我们能够供应成百上千个不同类别的细分做事，让做事变得无微不至，这便是微做事。”沙志友说，实在微做事的实现给软件研发职员带来了很大寻衅，但这无疑让产品更加易用和便捷。
以新一代国产地理信息平台GeoScene 3.1为例，基于全新的云原生支配能力，该软件可利用支配脚本自动实行静默安装，无需单独安装独立组件。此外，它还能够根据负载变革快速伸缩，当访问人数突增处于高负载状态时，系统会横向扩展自动最大化利用根本举动步伐资源，而在低负载时动态开释打算资源。
“总之，从云到云原生，其本色便是打算机对付云资源的‘理解’更深，能够更加自主、快捷且只管即便少人工干预地对打算资源和做事资源进行调用、剖析。我们常常把00后称为互联网原住民，他们出身于互联网全面遍及的时期，因此他们对付互联网的理解是与生俱来的。而在互联网全面遍及前出身的人们理解互联网就须要通过其他外在‘媒介’来学习，从而理解互联网。云与云原生也是这样，云原生就好比互联网的原住民，能够直接、快速地理解云资源、云做事。”沙志友如是说。
GIS作为范例的交叉技能领域，在其发展中一贯不断领悟新兴的技能手段，云技能便是个中之一。此外，近年来随着数字化进程的加速，大数据、人工智能也逐渐与GIS发展相互交织，深度领悟。
大数据与人工智能
地理聪慧的升维
数据化是数字化的条件。在数字化时期，数据就像农业时期的水利，工业时期的电力一样，成为主要的生产生活资源。随着空间数据采集手段的不断增多，时空信息数据量呈现指数级增长，时空大数据时期已经到来。
当然，大数据不仅指数据量的增长，更包括了对大数据打算、剖析框架和技能体系的全面提升。沙志友见告，GIS技能作为空间数据管理和剖析的根本工具，大数据确实给它带来了许多机遇和寻衅。一方面，数据量和数据类型增加后，一定对现有的打算能力、打算框架带来直接的冲击，同时多源数据的接入和管理是必须要办理的难题。另一方面，有了更大量的数据后，宏不雅观层面的预测与剖析能力也能够得到更好的升级与换代。
沙志友提到，易智瑞在技能和产品研发中同样充分应对了大数据时期的磨练。在今年6月份，易智瑞推出的GeoScene 3.1也在多源数据接入能力、分布式打算和洞察挖掘能力方面进行了全面攻关和技能升维。比如，在分布式打算和洞察挖掘能力方面，GeoScene 3.1供应了几十类分布式打算工具，全面支撑数据管理、空间统计、模型剖析、机器学习和洞察预测等运用。
空间大数据时期的到来，对数据处理、剖析的智能化和自动化水平提出了新的哀求，而机器学习、人工智能是办理智能化和自动化问题的关键所在。“虽然大家总是调侃目前人工智能还处于人工大于智能的阶段，但人工智能与GIS技能的领悟发展已经在实践中得到初步运用。”沙志友先容，GIS技能和人工智能有着天然的联系，目前人工智能和遥感影像识别已经在诸多领域得到运用。比如，地物识别和提取，结合视频和位置进行信息的智能挖掘和提取，文本的和地名地址信息的智能化提取等。
在人工智能+GIS的探索中，还有一个主要的延伸方向便是知识图谱。“知识图谱和传统GIS的数据构造有很大的不同。图便是关系，便是工具和工具之间的关联，谱便是它的韶光发展轨迹，知识图谱所反响的便是演化的过程。因此，利用知识图谱技能，我们可以将工具与工具之间的时空关系通过更加便于理解的图谱形式进行动态展示和剖析。”沙志友见告，比如在疫情防控中，可以利用知识图谱技能来清晰地理解密接人群与其他人群的时空关系，从而快速地剖析出疫情传播链条。此外，在物流方面，通过知识图谱也能够清晰地洞悉高下游家当链条的动态时空关系。
从三维到多维
向着虚实共生的天下升维
在与沙志友的交谈中，他提到本日无论是市场还是技能层面，大家都热衷于谈论城市信息模型、数字孪生乃至元宇宙等新兴的趋势和观点，实在这些趋势、观点和技能正是全社会数字化进程所要经历的阶段和过程。
在全社会数字化转型中，地理信息技能尤其是GIS技能扮演着若何的角色呢？沙志友认为，对自然与人类活动产生的时空数据进行高效的管理、挖掘和可视化是数字化转型的一定哀求，时空数据的管理、挖掘剖析和可视化则是GIS的核心能力，因此我们可以肯定，地理信息系统是数字化转型的主要底座，也是城市信息模型、数字孪生、元宇宙等运用的主要底座。从技能层面看，从二维走向三维空间，从三维走向多维时空则是实现这一底座的主要方向。
多源异构三维模型领悟展示
“现今，我们提到的三维GIS、三维管理，实在是指三维空间，即从二维平面舆图到实景三维的舆图过程。目前三维的数字孪生空间已经深入民气，但现实天下不是静态的，比如城市运营管理，不能只勾留在对城市空间进行实景三维镜像采集，还须要在三维空间上加上时序这个维度。无论是数字孪生还是元宇宙，它的条件都是须要动态的实景数据，以是它们该当是多维时空或多元全景的观点。”沙志友阐明道。
其余，在地理信息可视化层面上，多元全景的运用需求一改过去PC终端展示的单一手段，变成了个人电脑、大屏幕、手持终端、各种穿着式设备等多终端设备，多元场景运用无缝切换，因此从数据采集、打算和运用展示角度看，多元场景运用或多维技能的领悟才是更相符实际的技能发展方向。
技能的发展始终不能分开运用需求这个主轴。GIS技能的领悟创新发展还是要落到助力全社会数字化转型这一目标上来。全社会的数字化转型的目标可以从两个维度来看，其一是数字管理能力的全面提升，其二是数字经济的繁荣发展。
目前，数字管理是GIS技能的主要运用领域，比如大家熟习的一网通办、一网通管以及在自然资源、应急管理、交通、水利等多行业的数字化监测和孪生管理平台都是数字管理能力的详细表示，且已经得到运用，并形成较为成熟的市场和家当模式。
“当然，无论是GIS技能的升维还是时空数据干系技能在大众领域运用处景、家当模式的探索，都不是一朝一夕之功，也不是某一个企业和技能领域的‘独唱’，必须本着领悟创新、互助共创的思路打造利于技能发展、运用开拓的市场生态和家当环境。”沙志友见告，详细而言，首先是要坚持自主研发道路，由于GIS技能是与空间数据紧密干系的，以是自主研发是信息安全必须要坚守的红线，干系技能创新也必须牢牢把握在自己的手中；其次要主动吸纳诸如大数据、云打算、区块链、物联网等新兴技能，把GIS技能放到数字化技能领悟发展的大平台上来进行技能攻关和领悟创新；末了，产学研多方以及地理信息技能领域的高下游企业该当始终将互助置于竞争之上，共同打造创新研发的家当生态。
“易智瑞在我国GIS技能遍及化和家当化推广方面作出了力所能及的贡献，未来也将全力以赴国产GIS的研究和软件开拓，我自己也有幸见证了GIS技能的国产化之路。”在交谈的末了，沙志友不无感慨地说。
