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2024年空间智能软件的技术和应用趋势,你瞄准哪几个关键点?

来源:本站 | 发布时间:2024-06-27 | 浏览次数:1297

  2024年将成为推动“十四五”规划目标任务实现、美丽中国、生态文明建设以及数字中国和数字经济持续发展的关键之年。在这一背景下,地理信息行业面临着新的机遇和挑战。即将引发关注的热点需求将包括数据融合与挖掘、智能化解决方案、以及多源数据整合等方面。空间智能软件将重点关注于领域知识融合、深度学习与推理技术的应用,以及智能化数据管理等方面。未来,新的应用态势可能围绕智慧城市、智能交通、环境监测与管理等领域展开。13位超图专家呈现了他们眼中的热词,为地理信息行业的发展指明了方向。


热词1:智能化

   2023年标志着人工智能进入了2.0时代,大规模模型和人工智能泛化能力的崛起,对各行业带来了深刻的思考和变革。新一代人工智能技术展现出智能的“涌现”,能够在多场景和多任务中实现泛化。特别是NLP大模型在提升文本信息提取和理解能力方面表现出色,推动了人机对话交互的成熟;CV大模型为提升图像解释精度和泛化性开辟了新途径;而多模态大模型中的AI绘画已成为生产力工具,并在逐步向三维场景AIGC扩展。

   在地信领域,2014年首次提出了地理智慧(Geospatial Intelligence)概念。2023年,随着AI 2.0时代的来临,这一定义更新为空间智能(Geospatial Intelligence,简称GI)。AI 2.0将为GI带来新的技术进步、产品形态和应用模式:

   在地理空间感知方面,SAM的行业应用展示了泛用智能“分割一切”的魅力和强大,CV大模型将为用户带来更为精准的影像时空信息提取结果;而NLP大模型进一步将时空信息感知能力延展到文本领域。

   在地理空间可视化方面,在AIGC的推动下,三维场景AI渲染等技术正快速演化,有望为实景三维、数字孪生的低成本建设与沉浸式体验注入新活力。

   在地理空间决策方面,引入GIS能力到NLP大模型,将改变人机对话的互动方式,显著降低传统软件使用门槛,为用户带来简单而不简约的使用体验。AI辅助的更为智能地理空间决策愈发引人关注。

   在地理空间设计方面,AI绘画已在空间规划领域发挥作用,赋能智能、高效、低成本的地理空间设计;更高维度的生成式大模型,让人们看到AI为三维地理空间设计赋能的前景。

   在地理空间控制方面,随着空间智能技术逐步成熟,融合智能感知、智能分析和智能决策,未来地理空间控制将更趋智能、更为精准。

   展望2024年,这将是AI 2.0技术得以落地的一年。提升软件智能水平,实现行业智能应用正成为当今发展的趋势。未来十年将是AI迅猛发展的十年,也是地信技术智能化升级的十年。深度融合AI 2.0时代,定义下一代空间智能将成为地信领域的共同使命。


热词2:业务智慧化

   2024年2月发布的《自然资源数字化治理能力提升总体方案》中重点关注人工智能在自然资源领域的应用。涉及内容包括人工智能基础设施搭建、算法能力提升、样本模型构建以及各种业务场景中人工智能的实际运用和安全防护体系的建设。这些论述表明了人工智能在推动自然资源业务智能化转型方面的重要作用,并且同样的趋势也适用于住建、水利等行业。

   自电子计算机问世以来,传统业务界经历了信息化、数字化、智能化、智慧化等多个阶段的演进与提升。智慧化转型相对于智能化具有两个显著特点:一是人工智能的应用场景由以往相对单一发展为多方位开花;二是信息系统逐渐具备了一定的自主学习能力,能够实现自我完善和进化,无需人工干预。

   从本质上看,人工智能并没有摆脱仿生技术的范畴,它是机器对人类智慧活动的模拟。而业务智慧化则是利用信息系统模拟人类业务处理过程,以实现提高效率、甚至取代人类的目标。类比人类神经系统,业务智慧化信息系统可概括为“感知、记忆、逻辑、表达”四个方面。

   在其中,“感知”利用计算机视觉、多维传感、互联网信息获取等技术构建立体感知网络;“记忆”通过分布式数据存储和数据治理技术建立大数据仓库;“逻辑”则结合规则和概率模型,采用最新人工智能大模型算法,实现智能监管、模拟推演和科学决策;最后,“表达”运用可视化图表、GIS技术、高保真渲染等技术,直观展示智慧计算结果,并提供沉浸式体验。

   业务智慧化的应用潜力巨大,比如自然资源行业的智慧耕保、智慧规划,以及住建行业的智慧城市等领域,都是业务智慧化的前沿探索。以智慧耕保业务为例,通过利用“天空地网”一体化感知网络和多模态行为判别技术,可以准确发现和判断“非农化、非粮化”行为,严格执行耕地保护政策;同时,利用分布式GIS分析和智能化指标判定与预测技术,能够快速挖掘具有高潜力的宜耕地块,有效实现耕地总量不减少的目标。


热词3:数字・数治・数智

   我国的信息化发展经历了几个关键阶段,包括以"电子公文"为代表的办公自动化阶段,以"电子政务"为代名词的业务流程信息化阶段,以及以"数字行业"为代名词的数字化阶段。

   根据信息化的整体发展趋势和国家相关部门的工作思路,我将2024年的信息化关键词总结为"数字·数治·数智"。

   近30年来,在信息化方面的投入和积累使政府和行业开始反思信息化给管理带来的影响,以及如何跟随信息化步伐进行转型。数字化作为必然产物,准确和精准的数字将为管理决策提供依据,促进管理向精细化迈进。可以预测,在管理中数字化的监测和监管手段将逐渐兴起。

   对于获取准确实时数据,数据治理将成为关键。如何处理近30年来积累的复杂数据,以高效准确的方式输出所需的数字给决策监管提供支持,将是2024年信息化亟需解决的问题。同时,将数据转化为资产,建立众源众筹的市场模式,促进信息化的自我增长,也是数治需要攻克的难题。因此,各类配套的数字治理规定将陆续出台。

   此外,近年来IT行业普遍流行的人工智能技术将进一步深入数字化领域,智能地获取、识别和处理数据,通过大模型技术智能再现数据内容。预计,2024年将有更多的人工智能公司利用其优势,结合相关数据技术,强势进入数智新兴市场,实现数据智能化和智能化数据。

   2024年,数字化为目标,数据治理为手段,数智技术和信息化趋势将全面赋能。以数字为基础,政府和社会数字化治理为过程,智能化的数字治理成为未来信息化的趋势。


热词4:(空间信息×数据要素)×

   在2022年12月,中共中央和国务院发布了《关于构建数据基础制度,更好发挥数据要素作用的意见》,将数据定义为新型生产要素,与传统的劳动力、资本和土地等生产要素地位相等。

   数据要素被视为驱动数字经济发展的核心引擎,支持产业数字化转型和智能升级,同时也被视为国家的基础战略资源。国家数据局于2023年底正式成立,标志着国家对数字经济和数据治理的关注。

   空间信息是展示地理实体空间分布特征的信息。政务信息、社会信息、物联网信息与空间信息相结合形成的“空间信息X数据要素”在推动高质量发展中发挥了关键作用。随着跨平台、遥感GIS一体化、新一代三维技术以及分布式空间计算等技术不断发展,行业对空间数据挖掘能力不断增强,“空间信息×数据要素”已成为“数据要素×”的重要组成部分之一。

   在感知方面,“空间信息×数据要素”将通过低空经济、物联网和众包等手段构建常态化的空天地网一体化数据感知系统,以确保空间信息×数据要素的时效性和可用性。

   在治理方面,通过全流程数据治理,包括数据汇聚、处理、确权、定价、流通、交易、使用、分配和安全管理,推动数据要素资源化、资产化和资本化,支持实现“(空间信息×数据要素)×”的倍增效应。

   在运营方面,建立标准化、商品化的数据要素商品,构建“数字底座×”、“网格×”、“空间智能×”等应用模式,进一步发挥“(空间信息×数据要素)×”对服务集约化、治理精细化和业务智能化的作用。

   “(空间信息×数据要素) ×”必将极大促进空间信息领域的数字化建设,推动数字经济迈向高质量发展。


热词5:数字孪生+空间智能(GI)

   2020年4月10日,国家发改委和中央网信办发布了《推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》,将数字孪生、大数据、人工智能、5G等7项技术列为数字化转型的“共性技术”和“关键技术”,并提出了“数字孪生创新计划”的开展。同年9月,国务院发布了《加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,明确了企业数字化转型需要运用新一代信息技术如5G、云计算、人工智能、数字孪生等,探索构建适应企业业务特点和发展需求的新型IT架构模式,以加速形成集团级数字技术赋能平台。数字孪生技术已被提升为国家科技战略,展现出重要的发展前景。

   数字孪生概念最早由美国密歇根大学的Michael Grieves教授提出,被称为“镜像空间模型”,通过整合物理模型、传感器数据和运行历史等信息,在虚拟空间中建立与实际物理实体或系统完全一致的数字化模型。空间智能(GI)概念则是由超图在2014年提出,强调从空间数据中提取信息和知识,用于管理和设计世界。数字孪生与空间智能(GI)形成了互补增强的融合关系,在可视化表达方面,结合GIS数据与虚拟模型,实现了三维全空间的建模与表达,增强了真实感和精度,有助于更准确地模拟和预测现实世界中的物理现象。在数据应用方面,借助空间智能(GI),数字孪生赋予了计算和预测能力,使其更具智能化和动态化。基于空间智能(GI)的数字孪生不仅具备空间感知、计算、解析和检索等能力,还可用于构建数字化空间智能管理,真正实现从“看”到“用”。

   数字孪生+空间智能(GI)在智慧园区、智慧能源、智慧机场、智慧景区等领域有着巨大潜力。以智慧机场建设为例,基于数字孪生可建立机场各实体的信息模型,融合空间智能化。


热词6:国土空间信息模型(TIM)

   最近,自然资源部相继发布了《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023-2027年)》和《自然资源数字化治理能力提升总体方案》,提出了国土空间信息模型(Territory Information Model,TIM)的建设任务。TIM涵盖我国主权管辖下的领土、领海、领空等全空间范围,不仅是规划和自然资源管理工作的数字基础设施,也是数字中国建设的核心。TIM的发展将带来重大机遇,影响时空数据治理、时空数字底座和行业应用模式等方面。

   数据治理是数字中国建设的基础。TIM数据治理以多尺度空间单元为核心,借助跨平台、大数据、人工智能、新一代三维、遥感GIS整合等技术,建立常态化的国土空间数据治理机制。通过构建全空间数据融合治理体系,将业务、技术和数据融为一体,促进跨层级、跨地域、跨部门、跨系统、跨业务的一体化数据资源资产体系建设。

   数字底座是数字中国建设的核心能力。TIM数字底座将各类基础数据、行业数据和业务逻辑整合到底座平台,形成多层级的数据资产运营管理和服务能力,实现TIM数据的高效利用、自主管理、标准服务和常态化运营。

   应用模式创新对于数字中国建设至关重要。TIM是对国土空间进行全业务建模,有效支持数字生态空间中业务网络、信息系统网络和开放治理网络的构建。TIM将革命性地推动行业应用模式创新,“TIM数据治理+数字底座+集约应用”的结合将成为数字生态文明建设的关键路径。


热词7:数字孪生水利

   近年来,全球气候变暖导致极端恶劣天气频繁发生,如2021年郑州720特大暴雨和2023年京津冀鲁豫、东北地区遭受的极端暴雨事件,对生产活动造成严重影响。水利部在多次会议中明确指出,数字孪生流域建设是推进智慧水利建设的关键,需要加快推进。相关政策文件如《数字孪生流域建设技术大纲》和《数字孪生水网建设技术导则》等细化了数字孪生水利工程的要求,强调数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程及水利业务“四预”等方面的建设和共享方式。同时,国家近年来还新增了大量国债用于水利领域。

   数字孪生水利是指通过将物理水利系统与数字信息集成,构建一个实时、动态、持续学习和适应的水利系统虚拟模型。数字孪生水利融合了物联网、大数据、人工智能和模拟仿真等技术,实现了数字化场景、智能模拟和精准决策,使水利系统具有“四预”功能,为水旱灾害防御、水资源集约利用、水资源配置优化、大江大河大湖生态保护治理提供支持。

   在应用建设方面,数字孪生水利以物理流域为单元,以时空数据为底座,以数学模型为核心,以水利知识为驱动,对全要素和全过程进行数字化映射和智能模拟。GIS平台起着重要作用,通过高效可视化和丰富的三维场景交互和分析,在数字孪生流域建设中扮演关键角色。基于该底座平台,开展2+N水利业务应用建设,进一步推动水利综合业务管理的精细化,并提升科学化决策调度管理水平。


热词8:AI+自然资源

   近年来,新一代信息技术包括人工智能(AI)、云计算、边缘计算、量子计算、物联网和区块链等快速发展,不断融合创新,为自然资源信息化建设注入了强劲动力。 2024年初,自然资源部颁布了《自然资源数字化治理能力提升总体方案》,明确要求加速利用人工智能(AI)支持环境建设。通过融合AI的关键技术于自然资源管理全流程,能够提升自然资源和国土空间变化态势的感知能力,提高智能办公、规划、审批、监管决策和服务水平。

   在关键技术研究方面,将机器学习、知识图谱、大模型、自然语言处理、计算机视觉、生物特征识别、人机混合增强智能、智能体、群体智能、跨媒体智能、具身智能等AI关键技术与自然资源管理需求深度融合,建立基于深度学习的结合自然资源学科知识和数据特性的模型与算法,为AI与自然资源深度融合应用奠定理论基础。

   在能力提升方面,需统筹规划建设AI算力基础设施,加速推进“云智一体”基础设施融合,增强AI算力;深化数据治理技术方法研究,融合AI技术,建设智能化数据治理工具集,提升数据治理与融合能力;依托AI模型和算法增强自然资源智能计算能力,建设并不断充实遥感解译、视频融合、辅助编制、智能审查、动态预警等功能于一体的AI工具箱,推进业务智能化应用水平提升。

   在应用场景方面,应构建以自然资源底线守护、格局优化、绿色低碳、权益维护为主题的多维数字化应用场景,以实现算力资源高效利用、数据资源共融共享、平台应用智能开放、场景服务敏捷协同、线上线下安全可靠,全面支持自然资源全业务数字化、智能化转型。

   AI是自然资源产业融合升级的核心驱动力,AI与自然资源领域的结合点愈发丰富,这将进一步推动两者融合的深度发展,为自然资源产业升级带来深远变革。


热词9:国土空间规划实施监测网络(CSPON)

   《全国国土空间规划纲要(2021—2035年)》指出,重要的国家举措包括建设全国国土空间规划实施监测网络(CSPON)。2023年,为推动这一目标,自然资源部发布了《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023-2027年)》和《关于部署开展国土空间规划实施监测网络建设试点的通知》。这些文件提议依托业务联动网络、信息系统网络和开放治理网络,倡导“数字化”和“网络化”,以实现国土空间规划全生命周期智能化管理,加速智慧规划建设,引领国土空间治理向“数智化”转变,促进美丽中国数字化治理和构建绿色智慧数字生态。

   在CSPON建设中,全面治理是关键。规划全周期在线管理被视为核心任务,与调查监测、用途管制、耕地保护等相关业务的协同工作需要得到加强,以实现国土空间开发保护全链条整体治理、全域空间多要素整体治理和横纵联动跨主体整体治理。

   数字智能赋能是推动力量。CSPON建设应以业务需求为导向,善用大数据和生成式人工智能等工具,构建大算力、大知识、大模型,以增强规划管理和国土空间治理的动态感知、实时监测、自动预警、模拟推演和便捷服务等能力,推进智慧规划的实现。

   共建共治共享是核心理念。在线开放平台的搭建将实现政府、市场、社会的联合参与,形成基于规划“一张图”的数字化空间治理系统和开放服务生态,促进跨界合作创新、众筹智慧、互惠共赢,共同推动国土空间治理和治理能力的现代化进程。


热词10:自然资源资产规划

   中共中央办公厅、国务院办公厅于2022年发布了《全民所有自然资源资产所有权委托代理机制试点方案》,着力推进自然资源资产产权制度改革,其中一项重要举措是探索编制全民所有自然资源资产保护和使用规划(简称“资产规划”)。目前,江苏、广东、浙江、福建、辽宁等地已积极开展资产规划编制工作,自然资源部正在整合各地试点成果,制定资产规划编制技术规程,推动各级资产规划工作,并促进资产规划纳入国有资产法。

   在政策层面,资产规划是自然资源部统一行使全民所有自然资源资产所有者职责的具体实施举措之一,核心任务之一是通过市场化配置实现经营性自然资源资产的最大化经济价值。

   技术层面上,资产整备、资产配置、资产经营是关键,各履职主体需统筹谋划和总体安排资产的目标、权利、价值、整备、配置、经营、效益等重点内容和任务。

   在应用层面,建立资产规划与国土空间规划的协商机制,以推动空间规划的实施,并确保全民所有自然资源资产的保值增值;通过合理的资产经营管理,充分释放各类自然资源资产的价值,在房地产市场供需变化的大背景下,有助于减轻对土地财政的依赖,推动地方经济的可持续发展,实现经济、社会、生态等多元价值目标。

   超图积极参与江苏省省、市、县级资产规划编制试点工作,完成了全国首套分层级、全体系、实施型资产规划实物成果,参与起草了《江苏省市县级全民所有自然资源资产保护和使用规划编制指南》。未来,超图将继续积极参与更多地区的资产规划工作。


热词11:不动产登记“全程网办”

   2023年12月,四部门协同发布了《进一步提升不动产登记便利度促进营商环境优化通知》,明确要求推进不动产登记的“全程网办”。着眼于加强产权保护,提升服务效率,推动数字化转型,和提升工作队伍素质的新时代目标,其中重点是提高“全程网办”在高频事项中的应用比例,打造示范标杆,成为2024年推进不动产登记智慧化、数字化的重要举措。

   全面涵盖服务,支持在线“一网通办”。目标是加快实现不动产登记所有业务类型都可以在线办理且便捷高效,优化“互联网+不动产登记”运作模式,扩大“全程网办”服务范围,从高频业务拓展到全部类型业务,支持线上办理、移动端办理、一次办结。

   实现跨区域协同,业务无障碍。“跨域即办”是着眼打破区域限制,通过线上申请、异地审核、电子证照等手段,消除地域管理壁垒,建立“就近申请、多点服务、全方位办理”的新型服务模式,进一步提升跨区域政务服务水平。

   新技术助力,服务更高效智能。结合AIGC大模型、区块链、人工智能等新技术,不断提升在线信息查询、智能辅助审核、数据监测、信息安全等能力,依托虚拟服务大厅、智能问答系统、云端受理等多场景,持续创新不动产登记服务体验。


热词12:数字住建

   2022年9月,住房和城乡建设部发布了《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》,这一指导性文件旨在推动信息化建设和数字化转型,强调数字化转型是机遇与挑战并存的,需要充分发挥“城市更新”和“新城建”的作用,构建数字住建体系以支持数字中国建设。

   数字住建将涵盖建设标准、数字基础设施、数据要素提炼、应用支撑平台等关键工作,形成数字住房、数字工程、数字城市、数字村镇的应用体系,为行业提供更广泛的服务和支持。

   在数字住建发展过程中,技术创新将扮演关键角色。CIM平台将得到加速推进,各级CIM平台将实现互联互通;智能技术和设备如空间智能、人工智能和物联网将成为数字化转型的重要选择。

   业务创新场景也将进一步丰富。保障性住房、城市体检、城市更新被指出将成为数字住建的重点工作内容,为此,我们应以客户需求为中心,利用GIS、CIM、AI、IoT等技术创新成果,构建数字住建基础平台,拓展业务应用场景,为住房和城乡建设领域提供更强有力的支持与服务。


热词13:信创

   2024年是深化信创替代工作的重要一年,信创技术与GIS持续融合的趋势呈现四个引人期待的方向:

  1. 自主可控的GIS内核与IT技术进一步整合,提升产品和服务能力。关键技术领域自主可控性逐步加强,将与云计算、大数据、人工智能等技术深度融合,推动新产品、新服务和新模式的出现。这种深层次融合不仅提高GIS系统性能和稳定性,也推动其广泛应用。

  2. 时空大数据跨界融合,提升数据要素的全域价值。地理信息产业注重数据融合与挖掘,不断整合多源、多时相、多尺度地理信息数据,为各行业提供更具针对性和增值的地理信息服务。

  3. 空间智能技术推动业务革新和流程优化,定制灵活的应用场景。随着通信技术的发展,GIS在智慧城市、智能交通、水利水务等领域发挥更大作用。结合AI和机器学习等技术,推动GIS智能化和自动化发展,提升处理和分析地理数据的智能化水平。

  4. 产业协同与生态构建,加强安全体系,提升性能。地理信息产业将与国产软硬件更紧密合作,持续优化整合,构建安全可靠的产品与服务体系。

未来,地理信息产业将继续为政府数字化转型、智能制造升级、城市治理、区域发展等提供高水平、智能化的产品和服务,以化解潜在的系统性风险,并为产业发展带来新机遇。


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