国产GIS智变：人工智能大模型加速地理信息新质生产力发展

端午时节,流动的中国热力十足,热门景点周边、城市出入口车流如梭。城市交通指挥中心一派繁忙而有序的景象,海量交通视频数据汇聚,实时监控着城市交通状况。在人工智能技术的加持下,MapGIS采用YOLO-V8模型实现车辆识别,提升目标识别准确率,利用交通监控视频对车辆进行轨迹记录,把数据实时映射到地图场景中,生成热力图实时反应道路拥挤程度,并对目标车辆进行实时定位和跟踪。

在600公里以外的浩瀚太空,遥感卫星同样没有休假,他们一刻也不停歇地用“眼睛”“耳朵”监测着地球变化。MapGIS采用基于SAM大模型的目标识别与SAM分割机制,实现大尺度遥感影像分割和目标识别,帮助人们从海量的卫星遥感影像中快速地汲取有效信息。

在万物互联的社会,万亿传感器随时随地收集数据,人工智能解析海量的数据。瞄准新质生产力,国产GIS已经与人工智能大模型融合创新,在多个领域展现出显著的优势。

人工智能驱动国产GIS智变

人工智能是发展新质生产力的重要引擎。目前,我国的人工智能早已发展出比较完善的体系。中国信息通信研究院的数据显示,2023年我国人工智能核心产业规模达到5787亿元。工业和信息化部赛迪研究院数据显示,2023年,我国生成式人工智能的企业采用率已达15%,市场规模约为14.4万亿元。要加强前瞻布局,大力开展“人工智能+”行动,更好赋能千行百业。

从1977年陈述彭院士提出发展国产GIS软件,中国GIS走过了“引进、消化、吸收、再创新”的第一成长曲线道路,实现了追赶,进入国际先进行列。今天,新科技革命奠定了GIS发展的新科技基础,实时位置与时空耦合成为GIS发展的新起点,大数据和空间智能成为新发力点。如周成虎院士在2024新中地学术论坛中所言,随着大数据、人工智能和云计算等新兴科技快速发展和广泛应用,以地理空间智能为核心的新一代GIS成为前沿战略发展方向。

实际上,“人工智能+GIS”已不是新鲜事,早在2018年,MapGIS就提出全空间、大数据、人工智能的GIS技术发展路线,将GIS空间运算能力与人工智能技术相融合,通过多层的深层的神经网络构造,去更好地效仿人脑,从而进行空间信息领域复杂数据的解释与分析。响应“人工智能+”行动,MapGIS 10.6 Pro进一步推进人工智能技术在地理信息领域应用的深度和广度,从信息提取、三维建模、地图制图、知识图谱等方面实现AI+GIS新突破,融合人工智能框架和深度学习解译模型,MapGIS提供了遥感影像分割、建筑物三维模型分割、点云语义分割以及视频目标解译等能力。

牢牢把握新一轮科技革命和产业变革趋势,中地数码董事长刘永教授多次表示,“以新质生产力为引领,中地数码持续推进GIS与云计算、大数据、人工智能、BIM、虚幻引擎等新兴技术的深度融合,做出与时俱进的地理信息产品,赋能产业数智化。”

国产GIS的新探索

伴随着人工智能技术飞速发展,地理信息分析进入分布式多核知识驱动的大数据智能时代。中地数码副董事长吴亮教授认为,数字经济时代,地理信息基础软件关键技术转变之一是由结构化空间分析式信息服务发展为“预训练—自学习”为核心的时空知识服务。

以理论为基础,MapGIS结合人工智能大模型技术,持续开展智能GIS研究。比如,构建基于海量瓦片地图的专家制图知识表征模型和全局-局部多尺度地图要素语义信息提取模型,实现建筑物、道路等地图制图要素精细化提取,并将其作为语义信息用于辅助地图智能化快速制图;研究“图-文-数”一体化的地学大数据时空、主题及关系抽取与融合模型,构建融合时间、空间特性及复杂知识结构的地学知识表达框架,发展融合领域权威知识的地学知识图谱构建理论与方法;研究构建融合领域知识的基于Post-training的中文地质文本预训练模型GeoBERT,实现地质命名实体识别、关系抽取等地学知识精准探测与发现。

发展地理信息新质生产力

在大数据、人工智能大模型等新技术的激发下,地理信息行业正在经历一场由新质生产力驱动的变革,需要建立开放的地理空间信息体系架构和生产模式,优化提升地理空间信息业务模式与服务形态,实现地理信息行业人力、智力、物力全共享。在2024新中地学术论坛中,吴亮教授提出,要从完善现代化地理信息产业体系,保证产业体系自主可控、安全可靠,科学布局科技创新与产业创新,促进数字经济与地理信息产业深度融合等五大方向发展地理信息新质生产力。

科技创新催生新产业、新模式、新动能,是发展地理信息新质生产力的核心要素,为此,MapGIS秉承国际领先+自主可控的理念,持续提升核心技术创新能力,形成更多创新引领型发展,实现自主可控、国际领先的关键技术突破和核心产品;以全空间GIS+数字经济来持续深耕全空间GIS技术,探索数字化转型路径,形成从数据生产、平台建设到应用创新的全链条数字孪生解决方案。

此外,中地数码面向国家重大信息化战略,聚焦数字中国、国家新型基础设施建设等重大战略,打造新型时空大脑,筑牢数字经济时空底座,服务数字产业融合发展。

为打造学术高端交流—技术创新突破—应用实践验证的人才培养体系,实现地理信息学科链、创新链、人才链、产业链四链融合。迄今为止,中地数码已主办了11届全国高校GIS论坛,为高校师生、科研院所、企事业单位和科研工作者搭建起了交流合作的服务平台;举办了15届全国高校GIS技能大赛,锻炼高校学生动手实践能力,推广GIS技术普及,累计培养了2万余名创新型技术人才。

在人工智能大模型的驱动下,国产GIS正迎来智变的时代。可以预见的未来,国产GIS将不断探索创新,加速地理信息新质生产力的发展,为人类社会带来更多便捷与惊喜,为我国的数字经济和社会进步提供有力支撑。