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国产GIS: 在曙光中前进——专访北京大学数字中国研究院副院长方裕
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方裕,现任北京大学数字中国研究院副院长、北京大学遥感与地理信息系统研究所副所长、教授、博士生导师、国家遥感中心空间信息系统软件测评专家委员会主任、中国GIS研究著名学者。他曾担任国家"九五"科技攻关计划中与GIS有关课题的专家组长、“十五”863计划GIS技术总体组长十余年,1996-2008年间连续十三次主持国家遥感中心主办的全国空间信息系统软件年度测评工作,是目前我国GIS软件与产业发展的主要推动者之一。
2009年的春天,人们在企盼和希望中度过。金融危机在全球范围内进一步恶化,世界经济整体下滑,各行各业的人们都在竭尽全力、积极应对,IT业更是集体进入了冬季。
然而,在国内GIS行业却传来了不同的声音。在“规范与服务——2008高校GIS论坛”上,很多行业代表都表示,我国空间信息技术(GIS)行业不仅没有受到金融危机的影响,反而因为国家大力拉动内需而迎来了发展的新机遇。
2007年,我国从事GIS产业的企事业单位就已达到2万多家,员工30万人,年产值500亿,应用范围覆盖了国土、地矿、环保、城建、能源等重点行业,有力地促进了我国的信息化建设。随着新一代互联网技术、3G技术、数字电视技术的应用和发展,我国GIS产业将进入一个快速发展时期。
国产GIS及其产业化的蓬勃发展,需要大批GIS及相关专业的综合性人才的支持。近年来,我国地理信息系统的研究在学科建设、人才培养、技术应用等方面也取得了长足发展,目前约有500多所高等院校设立了与GIS相关的专业,其中约有80多所院校、科研机构开展了GIS硕士、博士研究生教育,有近200所院校设有本科、专科专业,200 多所高校建立了GIS实验室,每年有近万名毕业生走出校门,服务于社会,己经初步形成了多层次、多触角的人才教育体系,从而为我国的GIS产业提供了大量的人才储备,这也让我们看到了国产GIS发展的无限曙光。
在曙光中前进,在逆境中前行。我国的国产GIS究竟走过了怎样一条道路,取得了哪些辉煌成就,它还将朝着哪些方向发展,是否具备了与国外GIS产业抗衡的实力与条件,有哪些值得我们期待的新看点……我们带着这些疑问采访方教授,以期能够探究个中源由,找到GIS产业的发力点,从而能够更好地帮助国内GIS高校走出人才培养误区,为国产GIS企业发展指明方向或提供借鉴,以迎接未来国产GIS发展的更多机遇与挑战,共同推动我国国产GIS不断向前发展。
Q:作为多年国产GIS软件测评专家组组长,请您谈一谈我国国产GIS的产业化道路。
A:GIS的发展历史到现在为止已有四十多年,大概在上世纪六十年代初,当时加拿大的一位测量学家R.F.Tomlinson最早提出把地图变成数字形式的地图,以便于计算机分析与处理。这个想法就是GIS的雏形,但当时还不叫GIS,仅仅是提出要利用计算机来反映地理信息。
中国的GIS实际上起步很早,70年代中后期就开始了这方面的研究,但是相当长的一段时间GIS研究都是在科研机关和高校进行。1974年,我国引进美国地球资源卫星图像,开展遥感图像处理研究,同时国家测绘局系统地开展了一系列航空摄影测量和地形测图,着手建立GIS数据库,打下了基础。
80年代初期开始有人尝试做GIS软件,那时候北京大学做了一个栅格GIS软件,GIS的发展也进入实验阶段。到了80年代的第七个五年计划,GIS软件第一次作为七五科技攻关项目获得立项,当时应用GIS技术开发了一套三北防护林地理信息系统。到了80年代后期至90年代初期,GIS软件才整体走向推广,北京大学当时开发了一套很小的Spaceman系统,虽然也产生了一些经济效益,但是属于小打小闹,没有走向正规的商业化。
也就是说,实际上从70年代一直到80年代的后期,我国的GIS产业还基本处于一种准备阶段,谈不上产业化。因为当时国内还没有设立GIS专业,GIS基本是附属在一些老的学科里面借壳生蛋。北京大学真正建立GIS专业、建立北京大学遥感与地理信息系统研究所是在90年代初期(中科院遥感所是八十年代中就建立的),这应该是算是相当早的了。之前虽然有些学生研究生期间学的是GIS、做的是GIS,但是毕业的时候不是GIS专业。而当时地理所虽然很早建立了重点实验室,但是因为那个时候没有学科,而教育不可能没有学科,所以从产业的角度讲,这个阶段基本上是处于准备时期。
GIS从90年代中期开始走向产业化。在我的印象中,有组织地进行GIS开发工作,最早是由北京大学一位搞数学的石青云院士开始的。80年代初期她就开始在实验室搞GIS研究,组织了一支团队开发GIS软件,八十年代后期在“七五”攻关计划中立了项。但是GIS只是她的副业研究,很难形成规模。GIS真正很明确地朝着产业化的方向发展,是在80年代后期90年代初,而GIS真正得到国家的充分重视,应该是在90年代中期。
从1996年“九五”科技攻关计划开始,GIS首次得到了真正意义上的立项,并开始了第一届GIS软件测评。当时作为九五科技攻关的“GIS技术与产品的开发”项目,国家投入了1000万经费。第一届GIS软件测评总共有19家单位参加,数据是300MB,水平参差不齐。在这种情况下,经过严格的招标和竞标过程,到1996年5、6月份科技部最终选定了5家给予支持。其中,正册三家,第一家是中国林科院,第二家是中国科学院地理所,第三家是中国地质大学(武汉),第一年每家均获得了60万的科研经费;副册两家,分别是北京大学和武汉测绘大学,作为备选,每家获得了30万的支持经费。
到1997年第二届GIS软件测评的时候,虽然只有七家单位参加,但得到了科技部的重视,原科技部徐冠华部长亲自到场座谈。最终的结果,正册两家被中国地质大学和北大遥感所摘得,分别得到50万的科研经费;而副选三家仅得到前者经费的三分之一。而且,还有深圳的雅都新加入,真正坚持了滚动发展的原则。
在GIS发展早期,出现了两位标志性人物,一位是已故的陈述彭老先生,另一位就是武测已故的王之卓校长。陈老先生从地理方向入手,王老先生从测绘角度入手,他们在GIS前期的宣传引入上,为我们做了很多工作。此外,科技部前部长徐冠华的贡献相当突出。90年代中期,徐冠华在担任科技部副部长以后,于“九五”期间力主将GIS列入了国家重中之重的科技攻关计划并坚持产业发展。这是一个标志性的事件,如果说之前GIS的发展只是侧重于科学技术的准备阶段,那么从“九五”以后,GIS开始进入到产业化阶段。
Q:您觉得从进入产业阶段到现在,我国在国产GIS发展方面做得最突出的是什么?
A:从没有自己的GIS软件产品到现在拥有自己的品牌,实现了全系列产品的国产化,我想国产GIS发展做得最好的地方就在于在国家科技部的重点支持下,形成了一批以SuperMap、MapGIS为代表的国产GIS品牌。
通过年度测评等形式来推动滚动发展,提供国家资金和项目支持,对于我国GIS软件发展初期的水平提高和产业发展起到了极大的推动作用。特别“九五”期间科技部为GIS召开了两次全国工作会议,直接推动了产业的迅猛发展。当时科技部提出了三句话,即“滚动,产业,竞争”。三句话合起来就是:引入竞争机制,坚持滚动发展,促进产业建设。
这一点在超图软件身上体现的最为明显。超图软件是从1998年开始,加入的国产GIS行列。在1998年第三届国产GIS软件测评的时候,市场上开始有初步的产品出现,宣传声势也比较大,国家投入的经费也增加了500万,并成立了05课题系统。面对这种情况,作为新生力量的超图软件,在科技部的支持下参与到05课题当中,为香港驻港部队开发了一套应用系统,真正做到了滚动式发展。
“十五”是超图软件确立在国产GIS市场地位的阶段。“九五”期间,我们国家的发展目标是中小型的GIS基础软件,而“十五”期间的 “863计划”在GIS方面列了不少课题,其中最重要的课题是推进大型的国产GIS平台软件的建设。2001年,超图软件经过五年的准备而来,尽管刚开始的不如老牌国产GIS的成熟,但是发展的上升势头很猛,给人的感觉是朝气蓬勃,一年比一年好。03、04年的时候,超图软件就真正发展起来了。
超图软件完全确立在中国GIS市场上的地位是在“十一五”期间,真正达到了和中地两雄并立的格局,互相促进,互相发展。在中国GIS基础平台上,有两家知名的平台企业并行发展也就足够了,如果品牌太多,也必然要实现市场的优胜劣汰;只有一家就会形成垄断,也不利于企业和我们国产GIS的发展。两雄并立是一种市场成熟的表现,好处就在于谁都不能掉以轻心,谁都不敢掉以轻心。从应用产业的角度来说,谁服务不好,谁就处于劣势;从技术产业的角度来讲,谁不快步前进就会落后,对国家有好处。
目前我国自己的大型平台软件已经发展起来了,而且发展得相当不错。可以说,经过“十五”的努力,我们已经完全可以与国外顶尖的GIS厂商分庭抗礼了,并且已经对他们造成了一定的压力。特别是超图软件在应用方面的表现非常突出,这一点我深有体会。举个简单的例子,在国家海洋局GIS平台的选型上,尽管国外的GIS软件在功能上比较丰富,但他们最终还是选择了超图软件,为什么?因为超图软件好用,因为超图软件在掌握丰富领域的知识的基础上,在技术平台上做得更加深入,更加专业,也更加的本土化。而且,给我的印象,超图软件在现代企业机制方面做得比较好,这有利于提升我国GIS产业的产业化水平。
总之,我国的GIS平台软件发展还要继续前进,国内的GIS企业还要在市场宣传、市场策略、服务、应用技术以及应用的深入程度上继续与外国软件较量,还要依靠国家的继续扶持,依靠像超图软件这样的国产GIS企业来推动和促进。
Q:谈到企业机制,这可能是从另一个层面对国产GIS的一种透视。那么现在国产GIS处于一种怎样的现状?
A:目前,国产的GIS软件品牌占据市场的份额超过了40%,今年已经出现两个超过亿元的GIS软件企业,超图软件就是其中之一。可以说是除了财务软件外,国产软件所占的市场比例很高,发展很快的。此外,在“十五”期间和“十一五”期间国家对科技的投入也增多,地方政府和各部门GIS应用更广泛,应该说GIS软件企业可能数以千计,整体的产值在30到50个亿,发展非常迅速。应该说,在基础平台方面,现在我们已经和ArcGIS站在了一个台阶上,已经进入了第一梯队。我们从90年代开始到现在,已经甩掉了一大批国际GIS品牌。
虽然从技术水平上讲,国产GIS软件已经与水平非常接近,但在市场、品牌和产业的层面,我们跟国外还有一定差距。
Q:您刚才提到我们跟国外一些GIS软件在某些方面还是有差距,那么您觉得我们应该在哪些方面进行努力,才能真正缩小这种差距?
A:首先,我觉得在短期内抱个金娃娃,现在还不太可能,这需要时间的积累。国外GIS平台发展时间长,跨越的行业比较广泛,吸取应用方面的营养比我们有优势,所以我们也要通过积累,通过应用提取对应用平台改进的养分来不断地充实和提高我们开发的专业性。第二,从目前来说,GIS很重要的养分就来自于应用,应用很可能是我们的一个突破口。
我把GIS软件分为三类,一类是基础平台软件,像ArcGIS、SuperMap和MapGIS等都是基础平台;第二类是行业应用平台软件,第三类就是应用软件,根据用户的特殊需要来开发。我觉得在继续发展基础平台的同时,应该加大力量投入到行业应用平台的建设上,建设一批比较成功的行业应用平台。
我们现在比较欠缺的是第二类,因为某一特定领域就应该有一个行业平台。比如在通信领域,几何里两点之间有且只有一条直线,而在通信里却是一线多路,一根光缆里有很多线路。一根中小型的光缆里面分8股,每股里面分8根,可以同时进行64路通话,那么海底隧道里的大型光缆呢?所以,你不可能在基础平台里去解决这个问题,而需要在通信行业应用平台中把这个问题解决掉。
很多应用领域都会存在类似的问题,只有把应用领域里带有共性的问题放到行业平台当中,开发起应用软件来才会更方便。所以,看谁开发的平台更完善,看谁建立的行业应用平台更多,看谁能够更多地实现与应用领域知识的结合,国内的GIS企业很可能以后会在这上边分出高低优劣。我知道超图软件在很多领域做得很不错,像通信,因为包括不少大型开发商基于超图平台开发了通信相关的多个行业应用平台,大大节省了应用工程的开发费用。
Q:其实,我个人觉得可能还有一个因素比较关键,那就是人才。您认为金融危机会给国内的GIS教育带来怎样的影响?
A:去年金融危机爆发以后,我们国家采取了积极的应对措施,实行积极的财政政策和适度宽松货币政策,制定了扩大内需、促进经济增长的经济政策,并投资约4万亿元来加快安居工程建设等十项措施,拉动了城市基础建设、重大工程、交通、通信等领域的市场,这在某种程度对国内GIS市场产生了积极的推动作用。因为GIS本身与游戏机不一样,不是针对消费娱乐开发的,它主要是为人们提供公共服务,既然消费市场萎缩了,那么基础建设必然会加强,GIS为人们提供公共服务的的养分,GIS发展面临着前所未有的机遇。
国内GIS的发展取决于市场机遇和政府的扶植,而GIS产业要想发展起来就要依靠人才的力量。所以,GIS教育与GIS人才的培养工作不容忽视。目前,在我们国内有实践经验、符合企业需要的GIS人才还非常缺乏。由于各高校开设GIS专业的条件、时机、基础各有不同,导致了我国各高校的GIS教育水平良莠不齐、缺乏统筹规划,在知识结构、教学机制、课程设置、理论与实践结合等方面还有待提高,一定程度上影响了我国高素质GIS人才的培养,制约着GIS产业向纵深方向的发展。
Q:面对这样的机遇和市场前景,您认为我们当前的教育主管部门、GIS厂商、高校应该开展怎样的工作来推进人才的培养?
A:如何有效地解决高校GIS专业毕业生的就业问题;如何加强和完善GIS学科建设,提升GIS教育水平;如何增进GIS学术交流,打造高校GIS教学、科研和应用的交流平台;如何更好地联合企业推动高校GIS人才培养计划,提升产业人才竞争力将是我们接下来要做的工作。
首先,GIS教育的主管部门应当严格把关学科建设,对师资力量、教学条件等进行严格审核,这直接关系到人才培育和师资队伍的质量。当前学校之间差距很大,水平参差不齐。当然这也不是GIS一个专业的问题,扩招之后很多高校专业都存在这样的问题。
其次,高校方面的当务之急是要提高GIS专业教学队伍的整体素质,加强教师培训。学生学怎么样,首先要看教师,教师懂多少,教学方法是否得当。当然,在年青的GIS研究者中还是有相当一批非常优秀的人才。
第三,高校没做好的地方,企业再补课。在某种程度上,GIS厂商在人才培养方面比我们高校做得还要好。企业参与GIS人才培养,好处不在于挑选几个尖子,而在于形成了一种学习和务实的空气,现在有相当一部分GIS专业的学生连最基础的编程都不大会。企业这样做,一方面能够让更多的学生知道我们企业需要的是什么样的人才,什么类型的人才,把这个信息传达出去,从整体上提高学生学习的自觉性,提高了教学的质量,同时也有助于为GIS产业提供合格的人才,推动产业发展。
我一直都在关注高校学生的培养,这方面超图软件就做得不错,开展了GIS大赛、走进高校活动等等很多工作。我认为,还要加强这方面的宣传,包括在网站上发布、有意识地走进学校开展活动,吸引更多的学生参与进来。
Q:您认为当前我们GIS专业的大学生应该做哪些努力?
A:一是继续深造,一是到实践中去锻炼自己。
GIS是一门交叉学科,但最重要的是地理和信息两个方向的知识,基础一定要打好。除了师资方面的原因,最主要的是实践。
中国GIS教育在本世纪初迎来了真正的井喷时代,大家都争着上GIS专业。在90年代初、80年代末的时候,我国高校的GIS专业还寥寥无几,而到了1994、1995年以后,基本上只要有地理系就会有GIS专业。地学是一门古老的学科,地理学也希望和现代技术相结合,也要老树长新芽。应该说大家看到了GIS的重要性,看到这种产业化的苗头,普遍对这个专业比较重视了。从高校的角度来讲,这也为GIS产业储备了大量的人才。
我认为最好的培养方式还是研究生阶段,一方面学生的基础知识比较扎实牢靠,在某一个领域掌握了足够坚实的基础,然后再扩散,在某种程度上比好多方面都蜻蜓点点水要好。先深而后博,这就像开始的时候一根针就能够扎进去,一个圆盘就挤不进去一样,是一个道理。
本科阶段,四年时间里什么都得讲到,结果什么都得不到。
Q:目前,我们国家相继出台了电子产业振兴计划和国产软件替代计划,对此您有何看法。
A:第一,在技术上,我们是有条件替代,不像有些领域是无条件替代。这是我们GIS业界准备了多少年希望看到的结果,说明我们技术和产业上具备了自己的优势。从国产软件来说,发展得比较好的,除了财务软件就是GIS软件,但是财务软件具有先天优势,可以说GIS软件走到这一步非常不容易。
第二,GIS还需要国家继续的大力支持。首先,要有切实的措施落实到实处;其次,最主要的是要克服国人的免责心理,用了国外品牌都没做好项目,那没办法,而用了超图的、中地的没做好,别人就会说,谁让你用国产的了;第三,我们的GIS企业品牌能力整体还偏弱,在市场推广方面还需要加大投入力度;第四,要重视GIS教育和人才培养,抓住学生就抓住未来。国外软件厂商也非常重视教育,他们免费给高校赠送软件的力度非常大,如何找到更好的解决办法,占领高校市场至关重要
Q:您认为我们GIS产业什么时候会进入成熟阶段?
A:总体来说,GIS的发展前景非常广阔,目前也仅处于产业化的初期阶段。什么时候走向成熟,我认为就是大家都不提GIS,GIS无处不在,自然而然地融入了人们生活之中,实现GIS真正普及的时候,这也是我们这些搞GIS技术研发和产业化运作的人的最大梦想。
我经历了比较早的文件系统和数据库阶段。80年代初,数据库作为一种新兴技术刚开始出现的时候,人们做什么应用系统总喜欢提“某某数据库”,比如我在南京做的南京汽车制造厂转向器厂的MIS系统就一定要叫数据库信息管理系统;到80年代后期90年代初,网络刚刚兴起,我们起名字又都叫做某某网络应用系统,后来也不提了。这就像做菜一样,谁也不会说我这个菜里是要放盐的。盐不可缺少,以至于后来大家都不需要提了。所以,当我们还在讲某某GIS应用系统时,说明GIS还没有实现真正普及,还没有修成正果。但我相信,这个过程不会太久。
后记
在过去的十几年中,GIS得到了前所未有的发展,其重要性和社会价值都明显提高。GIS作为同世界交流的一种新的工具,开启了我们热爱生活、认知世界和表达未来的一种全新方式,并在彰显科技力量的同时,形成了一种空间文化与产业。
意识具有能动性,意识反作用于物质。而GIS就是一种认知世界的方式,一种发现信息、获取信息的能力,一种空间思考和推理的过程,以及在此基础上形成的行为习惯、思维方式和逻辑关系。它必将打破我们固有的知识体系,形成一种新的产业链,创造并开启一个崭新的价值时代。
云霞出海曙,梅柳渡江春。从产业的角度看,GIS在我国的发展才刚刚开始。正如方教授所言,今天的GIS正处在一个产业急速发展的时期,前景异常广阔,同时也面临着培养初创期的各种机遇与挑战:产业机制尚不完善,人才培养有待加强,整体品牌水平还有差距……而我们所要做的,就是迎着这种曙光与前景,昂首阔步地挺进,实现GIS与IT更好地融合,引领新一代GIS技术与产业浪潮。
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