老张是北京市东城区的一名城管监督员。一天，他发现自己负责监督管理的区域里出现了一大堆露天垃圾。他马上拿出随身携带的“城管通”，给垃圾拍了照并注明地点，传给城管监督中心。监督中心接到信息后第一时间迅速立案，并将地点信息传到城管指挥中心。指挥中心又迅速将“急需清运”的指令传到有关地区的环卫部门。仅仅一小时后，那堆露天垃圾就被清运干净。
“之所以能如此便捷，秘诀就在于东城区利用GIS软件，以每万平方米划分成一个网格单元，形成了一个支撑精确、高效、全时段、全方位城市管理的集成化信息管理平台。如今，这一模式已经在全国几十个城市得到推广。”超图软件总工程师梁军告诉记者。
GIS(Geography Information System，地理信息系统)是关于地理位置和地理空间的信息技术。如今，从资源管理、土地规划、环境监测、防灾减灾，到交通管理、城市规划，再到科研、教育和国防等领域，都有GIS的身影。
作为一项重要的新兴战略性产业，GIS平台软件作为“地理信息操作系统”，是地理信息技术的核心，为各类地理信息应用提供支撑。“发展GIS平台软件，占领地理信息技术的制高点，对发展我国地理信息产业和保障国家地理信息安全至关重要。”梁军说。
可喜的是，近年来，国产自主GIS平台软件技术发展较快，市场份额快速上升，国内市场份额已经占据半壁江山，并且涌现出一大批技术国际领先的公司。其中，超图软件就是这批公司中的代表，依靠先进的技术实力，已成为国内GIS市场的重要力量。前不久，由该公司科研团队研发的“云端一体化SuperMap GIS软件平台研发及产业化”项目荣获2015年度北京市科学技术奖一等奖。
国产GIS进入超越阶段
大多数人对GIS感觉很陌生。其实，GIS正走出测绘、绘图、资源和环境管理等传统领域，其应用日益深入到社会生活的方方面面，与普通大众接触得越来越亲密。
在路线复杂的市区里，如果有人突发心脏病，基于GIS平台的120医疗急救指挥系统，可以指挥司机绕过堵车路段，争分夺秒地把病人送到最近的医院。GIS技术定位的呼救点，能够自动标注发病地点及会面地点，并按照离发病点由近到远的原则推荐5个就诊医院。在指挥中心，可直接对120急救医院进行调度并对其车辆及出车情况进行管理与监控，还可及时打印出车单和出车地图。
GIS与普通民众生活对接，已抬眼可见、密不可分，进入发展的新阶段。
GIS不仅服务于我们的日常生活，在电子政务中也扮演着重要的角色。目前，各级政府部门的综合业务管理和辅助决策工作80%以上与地理信息有关。有人把它形象地称为“科学家手中的显微镜、百姓出行的指南针”。
梁军告诉记者，GIS平台软件在地理信息领域的地位，就相当于操作系统在IT中的地位，处于非常核心的位置，一旦GIS平台软件被攻破，系统中所有地理信息数据及其他相关数据将完全暴露。GIS平台软件的自主化和国产化替代，对于国家信息安全有着极为重要的意义。
由于各种主客观原因，过去相当长一段时间，我国的GIS平台软件大量采用国外产品。随着城市的智能化与智慧化，城市的网络与信息安全问题将更为突出。
近年来，我国在GIS研发领域取得了显著成绩，成为世界GIS科研强国之一。一批致力于自主创新、具有国际竞争力的高科技企业，在软件技术的研究和产品的开发上取得了显著的进步，在市场和应用方面不断取得新的进展。国内市场占有率已经达到半数以上，并在数字城市、智慧城市的建设中得到深入地实际应用与考验，取得了非常好的应用效果。
梁军告诉记者，“国产的GIS软件已经开始从追赶进入到超越的阶段，在跨平台技术、二三维一体化技术等方面已领先国外产品。”
GIS平台步入云时代
据梁军介绍，本次获奖的云端一体化GIS技术体系，是指通过“集约化的GIS云平台”来集约利用计算资源提供高可用的GIS服务，通过“多样化的GIS端”来构建跨多端设备的GIS应用，通过“云端一体化的GIS系统”实现云端之间高效互联、协同工作的GIS应用模式。
在当前移动互联网、云计算技术快速发展的形势下，传统的B/S架构GIS应用已经不能满足愈加多样化的应用需求。一方面，当前市场对GIS应用的要求，已经从简单的Web客户端应用，演变为跨PC端、Web端、移动端的二三维一体化的多端应用。另一方面，由于GIS应用本身有大数据的特征，GIS正面临着CPU瓶颈、大数据量、超大用户量、多服务来源等问题和需求，因此亟须更强大的GIS服务器平台、一体化的GIS系统来支撑。
为此，超图的科研团队打造了云端一体化GIS技术体系，致力于在GIS系统中充分发挥云计算的优势，以更加友好的方式，支撑地理空间要素的建模、存储、处理、分析等，使用户在更多种终端设备上更快速、高效、低成本地使用地理信息资源。
项目基于云计算和移动计算等新一代信息技术，设计和研发了云服务器和云端一体化GIS体系架构，实现了云GIS服务与各种智能终端的一体化协同，并在多项GIS关键技术上取得了突破性进展，形成了全新的GIS体系架构，研发了新一代SuperMap GIS技术体系和系列平台软件产品，成功实现了市场推广应用，取得了良好的经济效益。
“我们在GIS高性能计算、GIS智能集群、二三维一体化GIS和跨平台GIS等方面取得了重大技术创新与突破。”超图软件云产品研发中心总经理胡中南说。
据胡中南介绍，国外主流厂商的GIS平台软件主要基于Windows内核，无法原生支持国产Linux操作系统。其号称支持Linux操作系统是通过安装额外的Windows虚拟环境来支持运行。“这种技术架构，不仅性能低，而且依然无法摆脱Windows环境，而且国外GIS品牌还不支持国产数据库。”
科研团队研究并实现了跨平台GIS技术，全系列产品支持Windows、Linux和Unix等操作系统，支持麒麟、凝思和中标麒麟等国产操作系统以及超算平台，已成功运行于天河系列超级计算机，支持龙芯、飞腾和浪潮K1等三款国产CPU架构，同时还支持平板、手机和专业移动设备，全面实现了跨硬件平台和跨操作系统的应用。
科研团队提出和设计了云端一体化GIS体系架构，研制了GIS应用服务器、分发服务器和门户服务器，构建了大型云GIS软件平台，其中GIS分发服务器为国内外同行首创，解决了多层级分布式GIS应用的网络带宽性能瓶颈问题。
此外，项目组研究并实现了高性能GIS计算技术，研发了高性能GIS内核，该技术可整合发挥计算机大内存、多CPU、多核和显卡的的经济效益。
项目最终形成了SuperMap GIS服务器、桌面软件、开发套件、移动软件等系列产品，项目产品已经成为我国GIS市场的主流平台软件，在智慧城市、国土、房产、交通、水利、国防、公共安全、物流、银行、保险和电信等几十个行业成功应用。三年累计销售软件许可数逾12万套，实现收入10.08亿元，并出口日本、瑞典、韩国等数十个国家和地区。形成了700多家增值开发商，开发了多种行业应用软件，提供了大量增值技术服务，极大地推动了我国地理信息产业发展。
深耕中国 领先世界GIS应用水平
“如今中国GIS的应用水平，已经在世界范围内走在最前沿，解决好中国用户的问题，就能解决其他国家用户绝大多数问题。”梁军表示，超图软件结合国家大政方针，对关系国计民生的重要项目深耕细作，提供最接地气的先进技术、产品和解决方案。
例如，针对当前老百姓十分关注的食品安全问题，利用GIS平台软件可建立追溯管理平台和流通节点追溯系统，可以汇总肉蔬在生产、流通、交易、消费环节的相关信息，监控全过程，建立食品安全行政联合执法平台，提供社会公众食品安全服务窗口。通过建立日常监控管理机制，针对突发事件快速建立应急响应机制，确保民众食品安全。
北京是世界上拥有文化遗产项目数最多的城市，但很多资源由于“知名度”不够，政府部门和老百姓不熟悉，得不到重视和保护。为此，北京市测绘院与超图合作，启动“历史文化地理信息系统”建设。通过利用3S（GIS、GPS、RS）技术对历史地图及场景进行建模、复原、制图及展示，使3S技术与北京的历史文化元素相结合，综合性、立体化、多层次地展示北京古城魅力和现代文明，保护和传承北京悠久的历史文化。这是GIS在文物保护领域的又一个成功应用。
在应急救灾方面，GIS也发挥着重要作用。在雅安地震中，超图工作人员用移动GIS技术来参与搜救等工作。工作人员人手一个手机或者平板电脑，给他们划定区域，确保整个区域无遗漏，也不会有重叠。此外，因为有几十个工作人员同时参加工作，就需要实现多人之间的工作协同。一个区域发现了生命特征，会紧急召集其他区的工作人员汇集过来，尽快地把受困人员救出来。这同时也体现了“云端一体化”服务器强大的计算能力以及移动端GIS便携实用的优点。
以上列举的案例只是超图云端一体化GIS平台应用的几个缩影。在当前智慧城市、不动产登记等信息化建设领域，GIS也正发挥着重要作用，必将为城市发展和城市生活带来崭新变化和无限可能。
（本版文字由本报记者申明撰写）
(责任编辑：罗伯特)
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