地理信息行業新賦能應用領域技術水平及面臨的機遇
近年來，隨著大數據、云計算、物聯網、人工智能等新一代信息技術與地理信息產業的融合發展，地理信息行業的發展模式也在發生迭代巨變，企業的業務模式也從簡單的提供數據發展到提供數據挖掘、應用、服務等全流程地理信息解決方案。目前地理信息軟件已被廣泛運用于智慧城市、自然資源、民政民生、應急管理、市政交通、公安安監、工程建筑、軍工防務等眾多信息化建設相關領域，市場需求呈現多元化趨勢。
根據中國地理信息產業協會發布的《2021 中國地理信息產業發展報告》，截至 2021 年 6 月末，我國地理信息產業從業單位數量 15.2 萬家，市場集中度偏低。但近年來，新一代信息技術的不斷發展促進了地理信息行業時空大數據采集、處理、承載、分析、應用等相關服務的高速發展，對行業內企業技術水平和研發投入要求越來越高，未來將使行業集中度快速提升。
1、時空大數據為地理信息行業深度賦能
（1）時空大數據與地理信息行業高度相關
時空大數據包括位置軌跡、地圖數據、遙感影像數據等，涉及時間維、空間維和屬性維三大維度，是大數據與時空屬性的融合體。面向時空大數據的地理信息產業由上游的數據獲取、中游的數據處理、下游的信息服務及各類應用，以及貫穿整個產業鏈的硬件制造和軟件開發組成。在城市治理的背景下，需要解決時空大數據的“即時更新、海量搜集、多樣整理、數據開發與利用”，而時空大數據的應用是通過發現大數據中的關聯性，較為準確地預測城市未來治理中可能存在的問題。因此，時空大數據與地理信息行業高度相關。
（2）國家積極推進時空大數據與地理信息產業的深度融合
近年來，國家陸續出臺促進時空大數據發展的相關政策，鼓勵時空大數據與地理信息產業各相關領域的融合。2017 年，國家測繪地理信息局發布《關于加快推進智慧城市時空大數據與云平臺建設試點工作的通知》，加快推進智慧城市時空大數據平臺建設，加強對城市地下空間、資源、環境、災害、生態等多要素調查，為城市可持續發展提供基礎數據支撐；2019 年，自然資源部頒布《智慧城市時空大數據平臺建設技術大綱》，時空大數據平臺是連同云計算環境、政策、標準、機制等支撐環境，以及時空基準共同組成時空基礎設施。
（3）時空大數據推動地理信息產業轉型并深度賦能
當今社會已進入全面大數據時代，地理信息相關數據的多源性與海量性逐步凸顯，同時用戶的數據需求已從三維延伸至四維（三維+時間維度）。因此，傳統地理信息技術手段已經無法為地理信息所關聯到的各個行業領域的各類業務支撐與服務，而基于地理信息行業的時空大數據概念與相關技術在此背景下孕育而生。時空大數據可為地理信息產業應用于各行業領域的快速響應、迅速計算、海量存儲、高效決策需求進行賦能。具體來說，時空大數據可為地理信息產業附加如下能力：
圖片來源：普華有策
2、時空大數據平臺推動地理信息行業轉型
隨著新基建背景下的 5G、大數據、人工智能等新興技術的迅速發展，我國地理信息領域在人口、產業、市場等領域已完全超過了傳統意義上的數據規模，如今匯聚成面對空天地海一體的大規模多源異構和多維動態的數據流，無論從地圖的實時動態性、主題針對性、內容復合性、載體多樣性等特性，還是從表現形式個性化、制作方法現代化、應用泛在化等特征，其數據量已呈幾何倍數增長。時空大數據平臺是把各種分散的點數據和分割的條數據等匯聚到一個特定的平臺上，并使之發生持續的聚合效應。這種聚合效應是通過數據多維融合的關聯分析與數據挖掘后，揭示事物的本質規律。目前我國時空大數據平臺的建立分為兩個層次。首先，將時空框架數據聚合在特定平臺上，建立聚合時空變化數據的時空大數據平臺；其次，以時空大數據平臺為框架，聚合城市各部門各行業數據，構成部門或行業的應用型時空大數據平臺。時空大數據平臺是大數據的核心價值、大數據發展的高級形態，也是推動地理信息產業轉型升級的核心驅動力。
3、3S 技術的融合與提升推動行業快速發展
在地理信息行業產業鏈上，GIS、RS 及 GNSS 均有相應的企業從事對應工作，產業發展越來越成熟。近年來，行業技術的發展促使 3S 技術逐步有機結合，構成了整體上的實時動態觀測、分析和應用的運行系統，為科學研究、政府管理、社會生產提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。以災害評估為例：政府可以利用 RS 獲取大范圍數據，通過解譯技術對受害區域進行災前災后對比，評估影響范圍和嚴重程度，利用 GIS 可以在災前進行災害模擬制定救災方案，在災中和災后為救援提供分析技術支撐。因此，3S 技術正逐步趨于融合，地理信息服務領域的內外業一體化、軟硬件一體化也更加明顯，進而推動地理信息行業的快速發展。
4、產業下游應用領域不斷豐富
地理信息行業與各領域、各行業息息相關，并且隨著與時空大數據的深度融合，其下游應用領域不斷豐富，推動行業在技術、產業、業態、模式等方面的發展。
（1）自然資源領域
自然資源信息化成為實現自然資源治理體系現代化的有效手段和有力支撐，通過數據治理整合多源數據資源，以國土空間基礎信息平臺為支撐，構建自然資源調查監測、不動產及自然資源確權登記、國土空間規劃三大應用體系，實現“全域、全業務、全生命周期”的自然資源信息化。
（2）軍工防務領域
地理信息行業的發展在某種程度上改變了現代戰爭的形態，在國防信息化建設過程中提供了強有力的技術支撐。在戰爭開始前，可獲取戰區及其周圍地區的軍事地理信息；戰時可進行戰場偵察、信息更新、軍事指揮與調度、武器精確制導等；戰后則可隨時作出戰略調整與部署。地理信息行業的發展在國防信息化建設過程中起到了舉足輕重的作用。憑借信息技術與地理信息的深度融合，地理信息行業在軍工防務領域的重要性日益凸顯，其中以戰場環境時空體系建設、戰場環境時空大數據服務、智慧軍營建設發展較快。
（3）智慧城市領域
智慧城市是把新一代信息技術運用在城市中各行各業基于知識社會下一代創新的城市信息化高級形態。我國最早于 2012 年啟動智慧城市較大規模的試點，2015 年底，中央網信辦、國家互聯網信息辦提出了“新型智慧城市”概念，2016年底印發的《新型智慧城市評價指標（2016 年）》確定了新型智慧城市的發展方向，將建設新型智慧城市確認為國家工程。《智慧城市時空大數據平臺建設技術大綱（2019 版）》提出了時空大數據平臺是智慧城市建設與運行的基礎支撐，同時指明數字孿生可以大大提高城市的規劃、設計、運營和維護質量。為深入實施新型城鎮化戰略，持續推進新型智慧城市分級分類建設，2020 年 7 月，國家發展改革委發布了《關于加快開展縣城城鎮化補短板強弱項工作的通知》，提出要深化服務“一網通辦”、“一網統管”，提升公共服務、社會治理智能化水平。
（4）應急管理領域
隨著工業化、城鎮化快速推進，社會運行系統日益復雜，安全風險不斷增大。應急管理部相繼出臺《應急管理信息化發展戰略規劃框架（2018-2022 年）》、《地方應急管理信息化實施指南》和《應急信息化系統地方建設任務書（2019和 2020）》等應急信息化政策文件。以應急災害大數據為中心，融合時空大數據、BIM、CIM 等構建科學、全面、開放、先進的應急管理信息化體系，實現應急可視化管理、突發事件監測預警、災情信息統一發布、高效應急處置及災后恢復輔助決策。因此，地理信息行業在應急管理領域的應用前景廣闊。
（5）民政民生領域
隨著我國商貿物流、智能交通、區位規劃、養老服務、社區服務、全域旅游等領域基于地名地址的專業化、精細化需求不斷提升，企業通過收集地名地址大數據形成地名地址庫，全方位分析各地區的地名地址元素，形成的區劃地名服務的綜合性行業解決方案，具有廣闊的應用前景。
5、技術水平及特點
近年來，隨著現代信息技術發展與地理信息技術的相互滲透和集成，地理信息行業的技術體系發生了深遠變革。目前，地理信息行業的技術水平與特點主要體現在地理信息采集技術、智能處理技術和應用平臺技術三個方面。
（1）數據采集技術
隨著地理信息應用領域的不斷擴大，人們對“空天地海”一體化高精度實時數據的需求進一步促進了行業采集技術的發展。各種便捷化新型測量技術日趨成熟，如移動測量系統結合激光點云和傾斜攝影測量技術，使得移動測量車輛、無人機等在高速行駛狀態下能夠快速獲取底層的點云和影像數據。其中，激光點云技術作為高精度采集最核心的技術之一，結合了人機交互的工藝流程，通過自動提取獲取地物的輪廓，能夠有效保證數據采集后的成圖效率；而傾斜攝影測量技術則改變了傳統航測遙感的局限性，二者均集成了全球衛星定位、慣性導航、圖像處理、地理信息及集成控制等專業數據采集技術，在行業重塑了一套高精度、高效率、自動化、海量數據信息的數據采集作業方法。目前，部分業內地理信息行業領先企業正積極發展該類技術，并逐步將其應用于實景三維、數字孿生、高精地圖、戰場環境等領域。
（2）數據處理技術
現有的時空大數據主要來源于 GPS、遙感、傳感設備以及人機合作獲取的各種類型數據，面對海量多源的時空大數據，能夠自動化、智能化地處理復雜、海量、多源及多維度的時空數據，是建立應用數據庫面臨的重要問題。因此，部分行業領先企業正積極開展地理信息智能處理相關技術的研發，充分利用大數據、云計算、人工智能等信息技術，構建數據資源快速清洗、提取、整合、轉換等算法模型工具平臺，將內業人工從繁雜的數據處理工作中解放出來，逐步將基礎地理信息數據處理工作從勞動密集型向技術密集型轉變。數據清洗與提取方面，以積累的數據資源作為多源的數據樣本進行深度學習，建立算法庫，快速清洗后自動提取對象；數據整合與轉換方面，主要通過分布式架構，構建彈性的、可分配的、多源海量的時空大數據處理容器，以低耦合、高內聚的微服務模式，保證各個數據容器獨立運行，同時以邊緣計算形式滿足數據分析的實時、短周期要求，以高效率、低成本的方式支撐本地業務的實時智能化處理。
（3）基礎和應用平臺技術
移動互聯網時代下的地理信息行業，部分行業領先企業正逐步運用云計算強大的計算能力，構建面向時空大數據的地理信息基礎平臺和應用平臺。基礎平臺層面，行業內領先企業搭建自有的時空大數據平臺，形成一個開放共享的體系架構，將平臺上的資源、數據和功能全部服務化，為實現更加廣泛的信息資源共享和多層次多節點協同工作提供底層運行環境。應用平臺層面，主要針對用戶的行業屬性或個性化需求，基于時空大數據平臺所建立的行業應用或定制化軟件應用平臺，其技術特點主要體現在可視化、系統集成和互聯共享三個方面：
a、隨著對地理信息可視化表達的精確度、實時性要求日益提高，基于 GIS技術的應用平臺發揮了重要的時空大數據承載作用，并通過 AR 等技術，為數據生產者和用戶提供了可視化的支撐手段，更加真實、直觀地呈現了空間地理信息的三維實景數據，在滿足用戶個性化需求方面進一步豐富了時空大數據的表現形式；
b、根據政企、軍隊等不同客戶群體的管理和服務需求，行業內領先企業逐步在時空數據和專題信息集成上實現突破，廣泛整合地理位置、互聯網門戶、云服務、移動端以及無線通訊等多重功能，提供面向知識內容和解決方案的地理信息應用服務平臺；
c、結合互聯共享技術，應用平臺可使電子地圖成為移動互聯接口，基于地理圍欄技術所具備的精準推送服務功能，以及電子商務、線上線下交易帶來自發性的地理信息數據采集、眾包等數據生產活動，新建一個地理信息產品的生態圈。
目前，對于行業內的企業而言，基礎和應用平臺技術的突破是機遇亦是重大挑戰。
6、行業未來發展趨勢
（1）產業鏈不斷延伸
地理信息行業產業鏈的延伸程度與行業技術水平的發展相關。行業技術水平較低時，僅從事基礎數據獲取、數據處理或者軟件系統開發的某一部分，產業鏈的各個環節處于割裂狀態。大數據、信息化時代的到來，對地理信息行業產生全方位的影響，推動地理信息行業在橫向和縱向延伸。橫向來看，地理信息行業在數據生產的基礎上，結合時空大數據產業，通過分析挖掘海量數據信息，如相關地理元素的區位設置、布局優化、數量分布以及時空變化狀態等，形成對智慧城市、自然資源管理、應急管理等領域的綜合性行業解決方案。同時，地理信息行業企業也正在向地理信息軟件開發方面延伸。縱向來看，隨著個性化方案需求的逐漸顯現，企業從“基礎性”國家級時空數據中更多地挖掘適用于特定應用場景的專題數據，數據精度和針對性服務水平將不斷提高。
（2）GIS 軟件市場持續擴容
目前，政府和國防應用是 GIS 軟件的主要市場，包括軍事、公安、國土、規劃、房產、礦產、應急、交通、測繪、統計、海洋、旅游、科研等領域。早期的 GIS 軟件應用大多屬于可視化的淺層應用，隨著 GIS 技術的發展及其與IT 技術和應用的深度融合，智慧城市、智慧軍營等新興應用領域的逐漸興起，GIS 軟件已成為獲取、處理、管理和分析地理空間數據的重要工具和技術以及行業信息化和資源共享的基礎底層支撐，市場需求將持續增長，具備廣闊的市場空間。
（3）專業化程度逐漸提高
隨著技術的不斷融合、設備自動化程度的提高、產品內容逐漸豐富，地理信息行業專業化程度逐漸提高。技術方面，地理信息技術以 3S 為核心，融合人工智能、時空大數據、虛擬現實等創新技術，技術集成趨勢明顯。設備方面，由光電子技術催生的高精度測量設備提高了數據采集的自動化程度，高精度測量設備可以將測繪信息的獲取、變換、傳輸、識別、存儲、處理等以數字形式實現，通過統一的數據載體和軟件處理地理信息大數據，形成內、外業一體化系統，達到數據共享的目的。產品方面，地理信息行業從單一服務或產品發展為行業整體解決方案、地理信息專業軟件產品等，如：地理信息的數據庫從靜態數據庫轉為可動態監測、實時更新的信息化平臺；地理信息空間服務從滿足特定對象的專項服務轉向滿足社會公共需求的綜合性服務等。
7、面臨的機遇
（1）國家政策鼓勵和支持
為規范、鼓勵地理信息行業的發展，國家出臺了一系列相關產業政策，引導行業健康快速發展。《基礎測繪條例》、《關于進一步做好農村土地承包經營權確權登記頒證有關工作的通知》、《不動產登記暫行條例》等明確提出對地理信息行業在具體服務及生產過程中多層次、全方位的規定，使得服務及產品的產量具有規模化效應的同時保障質量，提高行業生產效率，擴大產業規模。《國家信息化發展戰略綱要》、《智慧城市時空大數據與云平臺建設技術大綱》、《關于推進國土空間基礎信息平臺建設的通知》等提出我國地理信息行業應用領域的戰略方向，引導地理信息行業在特定應用領域的技術創新、設備更新，提升專業化程度，以適應下游應用領域逐漸擴大的市場需求。國家政策的鼓勵為地理信息企業的持續發展提供了良好的機遇。
（2）下游行業信息化水平日益提升
近幾年，我國地理信息行業飛速發展，由勞動密集型向知識密集型和技術密集型轉化。數據生產方面，測繪作業逐步由手工測繪和小型簡單設備相結合的測繪方式轉變為大量采用現代化、自動化采集設備的作業模式，提高了數據采集效率、質量，擴大了數據采集范圍；數據處理方面，通過改變存儲構成、優化算法、開發小程序等，構建數據資源的快速清洗、整合、轉換模型，提高了位置信息和附屬信息的準確性；數據分析與應用方面，在 3S 技術的基礎上，行業不斷融合大數據、云計算、人工智能等前沿科技，在智慧城市、智慧民政、軍工防務、自然資源、能源信息化、應急管理等多個領域，搭建信息化平臺，形成綜合性解決方案及軟件產品，提高政府、軍隊及其他企事業單位管控效率，促進經濟發展。行業技術水平的不斷提高有力地推動了行業的加速發展，從而促使地理信息企業引用新興技術來提升自身技術實力。
（3）產業新業態拉動市場需求
隨著《測繪地理信息事業“十三五”發展規劃》的實施，“互聯網+測繪”的新業態不斷顯現，整個行業的數字化、信息化、智能化趨勢日漸明顯。地理信息行業的聯動性改變了以往的市場環境：一方面，數據生產領域聯動下游信息化服務、綜合解決方案領域的市場需求，形成了完整的產業鏈；另一方面，在產業新業態下，我國啟動了涉及智慧城市、智慧民政、軍工防務、自然資源、能源信息化、應急管理等領域的一系列重大工程項目，以建設時空大數據平臺的形式對地理信息行業發展形成了疊加效應。政府各部門、各公共事業單位之間改變了以往的項目實施方案，在空間維度中將水利、農業、土地、林業、經濟及人口數據關聯，打破了內部信息壁壘，進一步提高政府、公共事業單位的工作效率。因此，在產業新業態拉動市場需求的背景下，為地理信息企業帶來了新的市場機遇。
（4）市場需求不斷擴大
我國地理信息行業近年來不斷發展，基礎測繪技術服務的運用涉及經濟發展和社會公共服務的和各個方面，地理信息軟件產品與人民生活交通出行密不可分，地理信息行業具有較大的市場容量。隨著網絡強國、數字中國戰略的實施，我國政府部門啟動多個重大工程項目，帶動地理信息行業的市場進一步發展。同時，隨著我國新一輪的機構改革完成，地理信息行業更加趨向市場化，需求主體也從政府部門向企業領域擴展，發展空間逐漸擴大。市場需求為地理信息企業的未來快速發展提供了良好的機遇。
8、專業人才缺乏給行業帶來的挑戰
近年來，地理信息行業取得較快發展，企業對專業化人才的需求量迅速擴大。目前，行業高素質人才的專業技能一方面來源于高等院校計算機、網絡通信、測繪工程等多學科的專業教育，另一方面來源于長期的項目實踐和自我積累，跨學科跨專業的復合型人才整體數量較少。從長遠來看，專業人才的匱乏將對業內企業進一步的發展產生不利影響。
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