人工智能和地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相互影響研究

逯娟

摘 要：隨著5G時(shí)代的到來，人工智能的浪潮席卷全球。人工智能與大數(shù)據(jù)、5G的深度融合，促使地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)生了顛覆式的變化。人工智能是地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力，在人工智能技術(shù)迅速發(fā)展的大環(huán)境下，地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既迎來了較好的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的。本文闡述了人工智能和地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相互影響，以推動(dòng)人工智能技術(shù)在地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工智能;地理信息產(chǎn)業(yè);時(shí)空大數(shù)據(jù);衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：P205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）05-0019-02

Abstract： With the arrival of 5G era， the wave of artificial intelligence swept the world. The deep integration of artificial intelligence， big data and 5g has led to subversive changes in the geographic information industry. Artificial intelligence is the core driving force of the transformation and upgrading of geographic information industry. In the rapid development of artificial intelligence technology， the development of geographic information industry is facing both good development opportunities and challenges of transformation and upgrading. This paper expounded the interaction between artificial intelligence and the development of geographic information industry， in order to promote the application of artificial intelligence technology in the development of geographic information industry.

Keywords： artificial intelligence;geographic information industry;spatio-temporal big data;satellite navigation system

1 人工智能概述

在信息化與智能化的科技進(jìn)程中，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等科技應(yīng)用愈加成熟和完善，已成為未來科技發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)產(chǎn)業(yè)。其中，“人工智能”的概念在1956年首次被提出。人工智能（Artificial Intelligence，AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的前沿科技領(lǐng)域。人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。它集模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、語言處理、數(shù)據(jù)挖掘和智能算法于一體[1]，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科[2]。

2 人工智能對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)的影響

地理信息產(chǎn)業(yè)是以全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，以地理信息“獲取→處理→應(yīng)用”作為產(chǎn)業(yè)鏈的信息產(chǎn)業(yè)，屬于信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

2.1 人工智能對(duì)地理信息空間數(shù)據(jù)采集的影響

地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，GIS）建設(shè)的基礎(chǔ)工作是地理信息空間數(shù)據(jù)的獲取、采集。5G網(wǎng)絡(luò)以其超高帶寬、超低時(shí)延、超大規(guī)模連接的特性及優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的快速批量下載或?qū)崟r(shí)上傳、存儲(chǔ)與處理。野外工作人員可利用智能移動(dòng)終端（奧維地圖、手持GPS等軟件）快速下載數(shù)據(jù)，輔助地理野外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)[2]。利用高速數(shù)據(jù)傳輸5G網(wǎng)絡(luò)載體，可以實(shí)現(xiàn)野外數(shù)據(jù)收集和室內(nèi)分析處理同步交互，使土地土壤調(diào)查、林木植被調(diào)查、水利河流調(diào)查、位置軌跡數(shù)據(jù)采集、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)現(xiàn)革命性的發(fā)展。

5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的深度融合發(fā)展，使地理信息平臺(tái)智能化迎來新機(jī)遇，構(gòu)建智慧城市“大腦”，可最大程度上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)的數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化、智慧化。借助人工智能，可快速、便捷、智能分析與處理多種平臺(tái)及手段采集的衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)（含點(diǎn)云數(shù)據(jù)）、遙感影像數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文數(shù)據(jù)等地理信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與融合、可視化研究及開放式的二次開發(fā)，可實(shí)時(shí)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)、無人駕駛、智能城市、數(shù)字交通、物流服務(wù)、智慧運(yùn)行等。

2.2 人工智能對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位的影響

通過機(jī)器深度學(xué)習(xí)，利用各種來源的衛(wèi)星、航空、地面、海上多平臺(tái)多傳感器地理信息數(shù)據(jù)構(gòu)建高位階、高精度地球重力場(chǎng)模型，從而推進(jìn)地球重力場(chǎng)的可視化進(jìn)程。利用數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）測(cè)定的重力數(shù)據(jù)、大地水準(zhǔn)數(shù)據(jù)等構(gòu)建高精度似大地水準(zhǔn)面模型，以提高高精度似大地水準(zhǔn)面精化的研究意義。采用智能化的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)，提供精確的差分改正數(shù)據(jù)?？傊l(wèi)星導(dǎo)航定位與計(jì)算機(jī)視覺和人機(jī)交互技術(shù)的深度結(jié)合，徹底顛覆了以全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、光電測(cè)距儀等傳統(tǒng)技術(shù)手段進(jìn)行大地測(cè)量、工程測(cè)量的時(shí)代。

2.3 人工智能對(duì)GIS時(shí)空大數(shù)據(jù)應(yīng)用的影響

GIS時(shí)空大數(shù)據(jù)具有屬性、尺度、分辨率、多樣性、多維性、價(jià)值隱含性、快速性等特性。以地圖為載體的大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為重要資產(chǎn)，通過對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、甄別、提取，可以為公眾出行提供更為精準(zhǔn)的出行決策或建議，提高出行效率。通過對(duì)時(shí)空大數(shù)據(jù)的充分挖掘和利用，可以讓導(dǎo)航平臺(tái)承載更優(yōu)秀的出行規(guī)劃“大腦”，打造智能化的導(dǎo)航產(chǎn)品。例如，早已生態(tài)化的高德地圖、騰訊地圖、百度地圖等，目前均廣泛接入了第三方網(wǎng)約車、出租車和共享單車出行服務(wù)，并基于自身的高精地圖數(shù)據(jù)和導(dǎo)航?jīng)Q策能力，對(duì)社會(huì)人口的出行狀況進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)分析，幫助用戶規(guī)劃最佳出行線路，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)“雙輪驅(qū)動(dòng)”。同時(shí)，未來時(shí)空地理信息大數(shù)據(jù)平臺(tái)是智慧城市的“大腦”[2]，GIS軟件平臺(tái)把時(shí)空框架數(shù)據(jù)和時(shí)空變化數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化整合，以期實(shí)現(xiàn)智能化新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新商業(yè)。

綜上所述，“空間智能時(shí)代已然來臨”[3]，未來地理信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展離不開人工智能。但是，人工智能對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)也帶來了極大挑戰(zhàn)。一是海量空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法;二是隨著5G和AI的重大技術(shù)變革發(fā)展及地理信息技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，人工智能的迅猛發(fā)展要求更精確的全球?qū)Ш较到y(tǒng)的定位精度、空間信息準(zhǔn)確度、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化及地理信息認(rèn)知等。

3 地理信息產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)對(duì)人工智能技術(shù)的影響

人工智能促使地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大變革，而人工智能的發(fā)展離不開地理信息技術(shù)的發(fā)展和服務(wù)，是隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和交叉融合的深度學(xué)習(xí)而不斷發(fā)展的。

3.1 自主定位導(dǎo)航技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能的第一步

隨著機(jī)器人的發(fā)展不斷升溫，自主定位導(dǎo)航技術(shù)（如激光定位導(dǎo)航、紅外線定位導(dǎo)航、視覺定位導(dǎo)航、GPS全球定位導(dǎo)航等定位導(dǎo)航方式）作為機(jī)器人智能化的第一步，正不斷引起地理信息系統(tǒng)行業(yè)企業(yè)的高度重視。與傳統(tǒng)地圖相比，全方位機(jī)器人定位導(dǎo)航系統(tǒng)的適用對(duì)象發(fā)展了巨大變革，其不再是輔助參與，而是與其他傳感器一樣起到控制決策作用，這對(duì)人們的生活、工作帶來了顛覆性的影響。今后需要借助地理信息技術(shù)繼續(xù)研發(fā)移動(dòng)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)的定位精確性、多傳感器信息交叉融合等，提高機(jī)器人自主定位導(dǎo)航的先進(jìn)性、實(shí)用性和智能性。

3.2 高精度地圖是實(shí)現(xiàn)無人駕駛不可或缺的環(huán)節(jié)

“高精地圖是人工智能的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，地圖產(chǎn)品是人工智能的落地場(chǎng)景”[3]，高精度地圖對(duì)于人工智能來說至關(guān)重要。由于目前定位存在路面強(qiáng)度信息缺失、垂直物體信息多變、位置信息不穩(wěn)定性等缺陷，研發(fā)基于先驗(yàn)地圖、機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)、慣性導(dǎo)航測(cè)量單元運(yùn)動(dòng)信息的交叉深度融合高精度定位，通過對(duì)信息熵的計(jì)算，將不同高度的激光雷達(dá)觀測(cè)信息與車輛位置信息的關(guān)聯(lián)程度表示出來，將三維激光點(diǎn)云觀測(cè)數(shù)據(jù)與車輛的位置信息數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而提高定位的準(zhǔn)確度和精確度。

4 結(jié)語

隨著科技迅猛爆發(fā)，人工智能將成為未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。人工智能和地理信息產(chǎn)業(yè)的同步快速發(fā)展將給人們的生活和工作帶來巨大影響。因此，要利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)挖掘有效數(shù)據(jù)信息，建立地理信息技術(shù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集成與可視化技術(shù)算法研究，以實(shí)現(xiàn)智能化地理信息系統(tǒng)的構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔健雅.人工智能時(shí)代測(cè)繪遙感技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2018（12）：1788-1796.

[2]曾德培.5G技術(shù)對(duì)測(cè)繪地理信息行業(yè)的影響研究[J].工程技術(shù)研究，2019（16）：235-236.

[3]徐延軍，沈浩，林書羽.大數(shù)據(jù)與人工智能助力中國(guó)“智”造[J].中國(guó)發(fā)展，2020（1）：19-22.