近年來，信息技術(shù)（IT）發(fā)展可謂風(fēng)起云涌。GIS（地理信息系統(tǒng)）作為IT大潮的一員，自然也要緊跟趨勢，做時(shí)代的弄潮兒。近年來有哪些重要的趨勢，會(huì)影響GIS的發(fā)展呢？筆者以為主要有這六個(gè)方面：1、Linux的快速發(fā)展以及與其相關(guān)的云計(jì)算技術(shù)，使IT成為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分；2、ARM低功耗計(jì)算平臺(tái)的突飛猛進(jìn)，將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的快速發(fā)展；3、移動(dòng)應(yīng)用和基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，推動(dòng)專業(yè)GIS功能讓大眾所用；4、數(shù)據(jù)開放浪潮和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展讓“地理智慧”落到實(shí)處；5、三維技術(shù)和全新的數(shù)據(jù)采集手段拉開了新一輪GIS技術(shù)革命的序幕；6、開源軟件和社會(huì)化軟件工程將極大地改變GIS軟件研發(fā)和應(yīng)用的流程和模式。

一、linux的快速發(fā)展以及與其相關(guān)的云計(jì)算技術(shù)，使IT成為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。

    隨著云計(jì)算的興起，Linux操作系統(tǒng)以其資源消耗少、軟件生態(tài)全、可定制化能力強(qiáng)、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)得到幾乎所有IT服務(wù)商的青睞，就連微軟也開始在Linux系統(tǒng)進(jìn)行大量的投入。以Ubuntu為首的桌面Linux在專業(yè)用戶、軟件開發(fā)者、IT發(fā)燒友中裝機(jī)量也在迅速上升，逐漸改變了Linux在桌面應(yīng)用上的弱勢形象。我國的基于Linux的深度定制操作系統(tǒng)，也開始得到更為廣泛的應(yīng)用。因此，2015年可以說是Linux從打破Windows壟斷到全面開花的轉(zhuǎn)折之年。尤其是各種嵌入式Linux系統(tǒng)以及基于Linux內(nèi)核的Android的手機(jī)、平板設(shè)備得到了迅猛的增長，Linux從此走上了飛速發(fā)展的康莊大道。
    云計(jì)算概念已提出多年，前幾年主要是進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、云計(jì)算支撐軟件的研發(fā)，很多小型的云計(jì)算系統(tǒng)也在摸索中逐步建設(shè)。這一過程中，云計(jì)算的概念得到了普及、技術(shù)得到了驗(yàn)證、產(chǎn)品得到了完善?，F(xiàn)在，基礎(chǔ)云計(jì)算資源已經(jīng)可以做到“按需提供”，成為整個(gè)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施必不可少的一部分。2015年云計(jì)算將快速進(jìn)入應(yīng)用之年，使云計(jì)算的“集中管理、資源共享、節(jié)能降耗、穩(wěn)定可靠”的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮。
    適應(yīng)這一趨勢，超圖軟件推出了可運(yùn)行于Linux的全系列GIS平臺(tái)。高效的Linux64內(nèi)核能夠更好地支持虛擬化和云服務(wù)平臺(tái)，為自主、安全、可靠的專業(yè)應(yīng)用的開發(fā)提供GIS承載平臺(tái)?；贚inux的GIS服務(wù)器和組件已經(jīng)推出和應(yīng)用4年以上，今年發(fā)布的基于Java的桌面GIS平臺(tái)補(bǔ)齊了Linux上的桌面GIS工具鏈，使測繪和地理信息專業(yè)人員可以在Linux上完成所有的GIS工作，可以依據(jù)OSGi接口規(guī)范開發(fā)擴(kuò)展插件，整合專業(yè)知識、拓展平臺(tái)能力。面向云服務(wù)環(huán)境的云GIS平臺(tái)，包括iPortal、iServer、iExpress、iCloudManager以及在線服務(wù)平臺(tái)，可以為共有云、私有云、混合云的搭建提供多級分布式的解決方案。所有的專業(yè)桌面GIS、移動(dòng)GIS和開源的Web客戶端都能接入云服務(wù)平臺(tái)，并聚合應(yīng)用其服務(wù)和各類第三方信息。
    云計(jì)算時(shí)代的GIS創(chuàng)新即將全面開啟，云GIS來的正是時(shí)候。

二、ARM低功耗計(jì)算平臺(tái)的突飛猛進(jìn)，將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的快速發(fā)展。

    ARM的崛起是一個(gè)奇跡，以其功耗低、發(fā)熱小的突出優(yōu)勢和開放的生態(tài)圈、靈活的定制能力迅速占領(lǐng)了近幾年來發(fā)展最為迅速的移動(dòng)計(jì)算市場，或者說，正是ARM的卓越貢獻(xiàn)極大地推動(dòng)了移動(dòng)計(jì)算的發(fā)展，讓“信息在指尖”能夠真正地實(shí)現(xiàn)，并且與迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)一起掀起了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的大浪潮。
    盡管ARM已經(jīng)占據(jù)移動(dòng)計(jì)算的絕大部分市場，但ARM的潛力還遠(yuǎn)未充分發(fā)揮。高達(dá)1024個(gè)內(nèi)核的ARM服務(wù)器將極大提高數(shù)據(jù)中心的部署密度和降低電力消耗，8核／16核的ARM桌面機(jī)將大大縮小體積并延長持電時(shí)間，勢將改變對于計(jì)算系統(tǒng)的高熱、笨重、能耗高的傳統(tǒng)印象；用于物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗ARM芯片也開始進(jìn)入大規(guī)模商用階段，對推動(dòng)智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展具有極其重要的作用?；贏RM指令集的全志、飛騰、海思等國產(chǎn)CPU芯片尤其是64位芯片的推出和量產(chǎn)，將迎來ARM陣營的更大發(fā)展。
    2015年，多平臺(tái)通用GIS內(nèi)核（UGC，Universal GIS Core）再樹新里程碑，SuperMap 8C完成了全球首個(gè)基于ARM指令集CPU的全系列GIS平臺(tái)，包括低功耗服務(wù)器、低功耗桌面系統(tǒng)、平板與手持機(jī)SDK和C++支持庫，可運(yùn)行于樹莓派2代B+等ARM芯片和飛騰1500A等ARM64芯片以及Lubuntu/Kylin/Android/iOS等系統(tǒng)之上，為低功耗數(shù)據(jù)中心、便攜桌面應(yīng)用、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集以及工業(yè)控制、自動(dòng)化設(shè)施、無人駕駛、無人機(jī)、傳感系統(tǒng)等新興物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建提供高效GIS內(nèi)核。新版內(nèi)核繼承了STL（Standard Template Library）、64位、多線程安全的優(yōu)勢，可以支持Java/.NET/C++/Python四種接口，支持定制的高性能專用設(shè)備和工業(yè)級系統(tǒng)的研發(fā)，為物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展提供了時(shí)空一體化管理的支撐平臺(tái)。
    開放和低功耗計(jì)算的時(shí)代已經(jīng)來臨，智能設(shè)備驅(qū)動(dòng)的智慧城市曙光乍現(xiàn)，已經(jīng)無可阻擋。

三、移動(dòng)應(yīng)用和基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，推動(dòng)專業(yè)GIS功能讓大眾所用。

    移動(dòng)應(yīng)用的浪潮已經(jīng)風(fēng)起云涌，移動(dòng)化的工作模式也正在向?qū)I(yè)領(lǐng)域快速滲透。也許只需幾年，那些笨重而效率低下的“專業(yè)”設(shè)備就會(huì)進(jìn)入博物館，看看現(xiàn)在博物館里哪些大型的測量、繪圖的設(shè)備，我們就知道這已是大勢所趨。
    移動(dòng)應(yīng)用并非簡單地“移動(dòng)著使用”，而是從里到外的一場技術(shù)變革和“從搖籃到墳?zāi)?rdquo;的數(shù)據(jù)工作流程的全面再造：①輕量的智能軟硬件一體化系統(tǒng)可以即時(shí)完成多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)運(yùn)算，并通過網(wǎng)絡(luò)快速形成時(shí)空一體化數(shù)據(jù)庫，然后發(fā)布到各個(gè)服務(wù)系統(tǒng)為應(yīng)用終端所用，從根本性上改變了工作模式和數(shù)據(jù)時(shí)效性；②超低功耗的基于太陽能、風(fēng)能等自然能源的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空氣狀態(tài)、水體質(zhì)量、滑坡位移、橋梁變化等的24小時(shí)自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)測，提供了新的“實(shí)時(shí)測繪”的可能；③大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化差分系統(tǒng)改變了高精度工程測量的理論、方法和模式，大幅度提升工作效率，拓展了地理空間信息的應(yīng)用領(lǐng)域；④網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同可以快速進(jìn)行即時(shí)任務(wù)分配和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，使業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)可以更高效率地協(xié)同工作，獲得更有價(jià)值的成果；⑤眾包模式的數(shù)據(jù)更新機(jī)制可以補(bǔ)充定期的大規(guī)模數(shù)據(jù)測量的不足，獲得最為新鮮的即時(shí)信息，使制圖成為真正的“互聯(lián)”服務(wù)，讓普通用戶也可以參與到專業(yè)工作中來；⑥手機(jī)、平板、手持機(jī)、嵌入式設(shè)備的計(jì)算能力已經(jīng)足夠運(yùn)行大多數(shù)專業(yè)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、編輯、分析、制圖、共享等操作，使專業(yè)工作可以隨時(shí)進(jìn)行。
    SuperMap 8C體系中具有豐富的桌面GIS、移動(dòng)GIS和開源的Web客戶端軟件，通過移動(dòng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同把工作人員從傳統(tǒng)的繁重業(yè)務(wù)中解脫出來，可以隨時(shí)隨地完成專業(yè)的工作。除了傳統(tǒng)的SOA服務(wù)模式，在iMobile和iClient支持消息總線的集成應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)對等計(jì)算(P2P)、空間協(xié)同和空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換、發(fā)布、共享和在線分析提供了更佳的手段。目前支持AMQP和MQTT兩個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)，支持送達(dá)、群發(fā)、過濾、增強(qiáng)等消息總線的多種路由模式，在應(yīng)急指揮、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、資源環(huán)境監(jiān)測、城市交通管理和社會(huì)化應(yīng)用、大數(shù)據(jù)即時(shí)共享等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
    移動(dòng)互聯(lián)和GIS開始進(jìn)入生活的各個(gè)層面，GIS的社會(huì)化時(shí)代已經(jīng)到來。

四、數(shù)據(jù)開放浪潮和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，“地理智慧”落到實(shí)處。

    大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價(jià)值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，正快速發(fā)展為對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價(jià)值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)。全球范圍內(nèi)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、完善社會(huì)治理、提升政府服務(wù)和監(jiān)管能力正成為趨勢。
    2015年9月5日，國務(wù)院發(fā)布《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，提出：“2017年底前形成跨部門數(shù)據(jù)資源共享共用格局，形成公共數(shù)據(jù)資源合理適度開放共享的法規(guī)制度和政策體系，2018年底前建成國家政府?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺(tái)，率先在信用、交通、醫(yī)療、衛(wèi)生、就業(yè)、社保、地理、文化、教育、科技、資源、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、安監(jiān)、金融、質(zhì)量、統(tǒng)計(jì)、氣象、海洋、企業(yè)登記監(jiān)管等重要領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)公共數(shù)據(jù)資源合理適度向社會(huì)開放，帶動(dòng)社會(huì)公眾開展大數(shù)據(jù)增值性、公益性開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用，充分釋放數(shù)據(jù)紅利。”
    在云計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新概念的重重掩映之下，各種大數(shù)據(jù)技術(shù)也在茁壯地成長。以Hadoop和Spark為首的大規(guī)模計(jì)算體系，基于R、Python的數(shù)據(jù)研究和分析工具，以Ceph、Swift、MongoDB為代表的新一代存儲(chǔ)系統(tǒng)，以及OpenCL、Cuda、MPI、OpenMP等并行化計(jì)算技術(shù)近年來取得了重大的突破，為大數(shù)據(jù)分析奠定了有力的基礎(chǔ)。
    地理空間信息領(lǐng)域每天在產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)GIS也提供了一個(gè)實(shí)現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)一體化管理、整合、分析的理論模式和最佳技術(shù)平臺(tái)。地理空間數(shù)據(jù)不僅服務(wù)于眾多的行業(yè)領(lǐng)域，也需要強(qiáng)大的計(jì)算能力為其提供快速的數(shù)據(jù)處理和行業(yè)模型分析。超圖在2015年推出“地圖慧”商業(yè)數(shù)據(jù)分析在線平臺(tái)，協(xié)助合作伙伴將“地理智慧”用于業(yè)務(wù)改進(jìn)，幫物流企業(yè)提升訂單分揀效率十倍以上。在時(shí)空大數(shù)據(jù)領(lǐng)域展開了研究，基于C++ SDK建立了GIScript腳本引擎，并搭建Celery和Python的并行處理環(huán)境，大幅度了提升數(shù)據(jù)處理能力。面向未來，明確大數(shù)據(jù)發(fā)展的技術(shù)路線，將基于C++和MPI/OpenMP實(shí)現(xiàn)高性能和并行計(jì)算，基于iObjects Java和Hadoop/Spark實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，基于GIScript和Python/R/Celery等滿足數(shù)據(jù)探索和分布式研究的需要。

五、三維技術(shù)和全新的數(shù)據(jù)采集手段將拉開GIS新一輪技術(shù)革命的序幕。

    計(jì)算機(jī)的圖形處理能力的進(jìn)步推動(dòng)了三維建模、三維可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、立體仿真等三維技術(shù)的快速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR,Virtual Reality）技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行數(shù)字化，重建賽博空間（CyberSpace）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR，Argumented Reality）技術(shù)進(jìn)一步將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界相互疊加，創(chuàng)造“虛實(shí)結(jié)合的未來世界”。各種虛擬世界體驗(yàn)的專用裝備也得到快速發(fā)展。
    三維技術(shù)將徹底改變GIS管理世界的模式。海量空間信息管理與可視化技術(shù)是管理真實(shí)地理空間的核心技術(shù)，二三維一體化技術(shù)將已有的二維地圖映射到三維場景中展示，架起了傳統(tǒng)地圖通向數(shù)字空間的橋梁。BIM（Building Information Model，建筑信息模型）通過將建筑物的數(shù)字模型按照對象化管理，并與建筑設(shè)施的屬性進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)施的全生命期數(shù)字化管理，是支撐智能建筑、智慧城市的基礎(chǔ)信息技術(shù)。
    近年來傾斜攝影技術(shù)取得了重要的突破，很好地解決了3DGIS的數(shù)據(jù)來源問題，大幅度縮短了三維數(shù)據(jù)采集到投入應(yīng)用的周期，在提升了三維數(shù)字場景的質(zhì)量的同時(shí)降低了成本，基于無人機(jī)的傾斜攝影集成系統(tǒng)可以隨時(shí)啟動(dòng)、隨時(shí)采集全三維的數(shù)字化場景數(shù)據(jù)，經(jīng)過簡單的處理后即可直接導(dǎo)入三維GIS中使用。除了傾斜攝影技術(shù)，其它的智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)如全景圖、街景圖也在快速發(fā)展、成本持續(xù)降低?；谠品?wù)可以將三維場景發(fā)布為服務(wù)，通過移動(dòng)三維App可以實(shí)現(xiàn)對逼真數(shù)字城市場景快速訪問，而WebGL技術(shù)可以將三維場景帶到任何主流的網(wǎng)頁瀏覽器之上。
    SuperMap GIS 8C首次實(shí)現(xiàn)三維GIS、BIM、VR/AR和傾斜攝影四大技術(shù)的融合，提供了云服務(wù)平臺(tái)和桌面GIS、移動(dòng)GIS、WebGIS等多種客戶端，為三維GIS的平臺(tái)化發(fā)展進(jìn)一步掃清了障礙，為智慧城市建設(shè)、智慧園區(qū)管理、能源與礦山管理等提供承載平臺(tái)，為真三維分析、大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和時(shí)空仿真平臺(tái)、LiveGIS的研究和發(fā)展提供了基礎(chǔ)。
    三維GIS漸入佳境，不一樣的GIS將帶來前所未有的價(jià)值。

六、開源軟件和社會(huì)化軟件工程快速發(fā)展，將改變GIS軟件研發(fā)和應(yīng)用流程和模式。

    隨著軟件規(guī)模越來越大，運(yùn)行邏輯越來越復(fù)雜，對用戶的需求快速反饋、對發(fā)現(xiàn)的Bug快速修復(fù)、適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)行調(diào)整成為越來越艱巨的一項(xiàng)任務(wù)，傳統(tǒng)軟件的開發(fā)模式面臨極大的挑戰(zhàn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)化軟件開發(fā)的模式和快速反饋的需要，新一代的分布式軟件工程平臺(tái)發(fā)展了起來。
    linux軟件倉庫、git分布式版本管理系統(tǒng)、github.com和oschina等源代碼托管平臺(tái)、軟件開發(fā)社區(qū)和各種在線工具使軟件開發(fā)進(jìn)入了社會(huì)化階段，全球各地的開發(fā)者一起協(xié)作，完成以往只有少數(shù)大公司才能勝任的大型軟件的研發(fā)。社會(huì)化軟件開發(fā)工具鏈，包含了一系列開源的軟件系統(tǒng)：git版本管理系統(tǒng)，gitlab代碼托管平臺(tái)，Jenkins持續(xù)集成系統(tǒng)，Sonar代碼質(zhì)量管理平臺(tái)，Gerrit代碼評審工具，多種自動(dòng)測試、快速部署工具，以及Zabbix/Nagios/Cacti等運(yùn)維監(jiān)控工具，puppet部署管理工具。涵蓋了敏捷模式、快速迭代、在線測試等敏捷開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)DevOps(開發(fā)運(yùn)維一體化)。
    為了適應(yīng)多平臺(tái)、多版本軟件研發(fā)需要，超圖軟件研究院建立了研發(fā)的云服務(wù)平臺(tái)，整合了開源軟件、商業(yè)軟件和自行研發(fā)的軟件模塊，基于該平臺(tái)建立了完整的敏捷開發(fā)、持續(xù)集成和自動(dòng)化測試的完整技術(shù)系統(tǒng)。在3萬多個(gè)測試用例的基礎(chǔ)上完成三十多個(gè)版本的自動(dòng)化測試，SuperMap 8C的質(zhì)量達(dá)到了一個(gè)新的高度。
    為了回饋開源社區(qū)，推動(dòng)GIS的社會(huì)化研發(fā)和應(yīng)用，超圖軟件也逐步推出了多個(gè)開源軟件。① iClient是一個(gè)開源WebGIS產(chǎn)品系列，面向?yàn)g覽器和移動(dòng)設(shè)備的GIS應(yīng)用，支持iOS、Android等移動(dòng)設(shè)備以及FireFox、Chrome等多種瀏覽器訪問GIS服務(wù)；② iDesktop Cross是開源的桌面GIS軟件，采用多平臺(tái)語言Java開發(fā)，可以采用流行的集成編程環(huán)境Eclipse快速開發(fā)插件，基于標(biāo)準(zhǔn)的OSGi規(guī)范擴(kuò)展平臺(tái)的功能；③ GIScript地理信息腳本引擎，基于Python進(jìn)行GIS功能的腳本封裝，采用PyQt和SIP的技術(shù)路線，還一并開放了C++到腳本的封裝技術(shù)，為數(shù)據(jù)研究、算法研究和應(yīng)用模型研究提供開放的社區(qū)。
    這些功能強(qiáng)大的開源工具，可以幫助大家在Linux下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)瀏覽和應(yīng)用開發(fā)，使地理科學(xué)研究者和地理愛好者都可以參與到地理信息發(fā)掘、認(rèn)知和利用的過程，可以容易地編寫自己的模型、整合算法，并將自己的成果發(fā)布和分享。