老張是北京市東城區的一名城管監督員。一天，他發現自己負責監督管理的區域裏出現了一大堆露天垃圾。他馬上拿出隨身攜帶的“城管通”，給垃圾拍了照並註明地點，傳給城管監督中心。監督中心接到資訊後第一時間迅速立案，並將地點資訊傳到城管指揮中心。指揮中心又迅速將“急需清運”的指令傳到有關地區的環衛部門。僅僅一小時後，那堆露天垃圾就被清運乾淨。
“之所以能如此便捷，秘訣就在於東城區利用GIS軟體，以每萬平方米劃分成一個網格單元，形成了一個支撐精確、高效、全時段、全方位城市管理的整合化資訊管理平臺。如今，這一模式已經在全國幾十個城市得到推廣。”超圖軟體總工程師梁軍告訴記者。
GIS(Geography Information System，地理資訊系統)是關於地理位置和地理空間的資訊技術。如今，從資源管理、土地規劃、環境監測、防災減災，到交通管理、城市規劃，再到科研、教育和國防等領域，都有GIS的身影。
作為一項重要的新興戰略性産業，GIS平臺軟體作為“地理資訊作業系統”，是地理資訊技術的核心，為各類地理資訊應用提供支撐。“發展GIS平臺軟體，佔領地理資訊技術的制高點，對發展我國地理資訊産業和保障國家地理資訊安全至關重要。”梁軍説。
可喜的是，近年來，國産自主GIS平臺軟體技術發展較快，市場份額快速上升，國內市場份額已經佔據半壁江山，並且涌現出一大批技術國際領先的公司。其中，超圖軟體就是這批公司中的代表，依靠先進的技術實力，已成為國內GIS市場的重要力量。前不久，由該公司科研團隊研發的“雲端一體化SuperMap GIS軟體平臺研發及産業化”項目榮獲2015年度北京市科學技術獎一等獎。
國産GIS進入超越階段
大多數人對GIS感覺很陌生。其實，GIS正走出測繪、繪圖、資源和環境管理等傳統領域，其應用日益深入到社會生活的方方面面，與普通大眾接觸得越來越親密。
在路線複雜的市區裏，如果有人突發心臟病，基於GIS平臺的120醫療急救指揮系統，可以指揮司機繞過堵車路段，爭分奪秒地把病人送到最近的醫院。GIS技術定位的呼救點，能夠自動標注發病地點及會面地點，並按照離發病點由近到遠的原則推薦5個就診醫院。在指揮中心，可直接對120急救醫院進行調度並對其車輛及出車情況進行管理與監控，還可及時列印出車單和出車地圖。
GIS與普通民眾生活對接，已抬眼可見、密不可分，進入發展的新階段。
GIS不僅服務於我們的日常生活，在電子政務中也扮演著重要的角色。目前，各級政府部門的綜合業務管理和輔助決策工作80%以上與地理資訊有關。有人把它形象地稱為“科學家手中的顯微鏡、百姓出行的指南針”。
梁軍告訴記者，GIS平臺軟體在地理資訊領域的地位，就相當於作業系統在IT中的地位，處於非常核心的位置，一旦GIS平臺軟體被攻破，系統中所有地理資訊數據及其他相關數據將完全暴露。GIS平臺軟體的自主化和國産化替代，對於國家資訊安全有著極為重要的意義。
由於各種主客觀原因，過去相當長一段時間，我國的GIS平臺軟體大量採用國外産品。隨著城市的智慧化與智慧化，城市的網路與資訊安全問題將更為突出。
近年來，我國在GIS研發領域取得了顯著成績，成為世界GIS科研強國之一。一批致力於自主創新、具有國際競爭力的高科技企業，在軟體技術的研究和産品的開發上取得了顯著的進步，在市場和應用方面不斷取得新的進展。國內市場佔有率已經達到半數以上，並在數字城市、智慧城市的建設中得到深入地實際應用與考驗，取得了非常好的應用效果。
梁軍告訴記者，“國産的GIS軟體已經開始從追趕進入到超越的階段，在跨平臺技術、二三維一體化技術等方面已領先國外産品。”
GIS平臺步入雲時代
據梁軍介紹，本次獲獎的雲端一體化GIS技術體系，是指通過“集約化的GIS雲平臺”來集約利用計算資源提供高可用的GIS服務，通過“多樣化的GIS端”來構建跨多端設備的GIS應用，通過“雲端一體化的GIS系統”實現雲端之間高效互聯、協同工作的GIS應用模式。
在當前移動互聯網、雲計算技術快速發展的形勢下，傳統的B/S架構GIS應用已經不能滿足愈加多樣化的應用需求。一方面，當前市場對GIS應用的要求，已經從簡單的Web客戶端應用，演變為跨PC端、Web端、移動端的二三維一體化的多端應用。另一方面，由於GIS應用本身有大數據的特徵，GIS正面臨著CPU瓶頸、大數據量、超大用戶量、多服務來源等問題和需求，因此亟須更強大的GIS伺服器平臺、一體化的GIS系統來支撐。
為此，超圖的科研團隊打造了雲端一體化GIS技術體系，致力於在GIS系統中充分發揮雲計算的優勢，以更加友好的方式，支撐地理空間要素的建模、存儲、處理、分析等，使用戶在更多種終端設備上更快速、高效、低成本地使用地理資訊資源。
項目基於雲計算和移動計算等新一代資訊技術，設計和研發了雲伺服器和雲端一體化GIS體系架構，實現了雲GIS服務與各種智慧終端的一體化協同，並在多項GIS關鍵技術上取得了突破性進展，形成了全新的GIS體系架構，研發了新一代SuperMap GIS技術體系和系列平臺軟體産品，成功實現了市場推廣應用，取得了良好的經濟效益。
“我們在GIS高性能計算、GIS智慧集群、二三維一體化GIS和跨平臺GIS等方面取得了重大技術創新與突破。”超圖軟體雲産品研發中心總經理胡中南説。
據胡中南介紹，國外主流廠商的GIS平臺軟體主要基於Windows內核，無法原生支援國産Linux作業系統。其號稱支援Linux作業系統是通過安裝額外的Windows虛擬環境來支援運作。“這種技術架構，不僅性能低，而且依然無法擺脫Windows環境，而且國外GIS品牌還不支援國産數據庫。”
科研團隊研究並實現了跨平臺GIS技術，全系列産品支援Windows、Linux和Unix等作業系統，支援麒麟、凝思和中標麒麟等國産作業系統以及超算平臺，已成功運作于天河系列超級電腦，支援龍芯、飛騰和浪潮K1等三款國産CPU架構，同時還支援平板、手機和專業移動設備，全面實現了跨硬體平臺和跨作業系統的應用。
科研團隊提出和設計了雲端一體化GIS體系架構，研製了GIS應用伺服器、分發伺服器和門戶伺服器，構建了大型雲GIS軟體平臺，其中GIS分發伺服器為國內外同行首創，解決了多層級分佈式GIS應用的網路頻寬性能瓶頸問題。
此外，項目組研究並實現了高性能GIS計算技術，研發了高性能GIS內核，該技術可整合發揮電腦大記憶體、多CPU、多核和顯示卡的的經濟效益。
項目最終形成了SuperMap GIS伺服器、桌面軟體、開發套件、移動軟體等系列産品，項目産品已經成為我國GIS市場的主流平臺軟體，在智慧城市、國土、房産、交通、水利、國防、公共安全、物流、銀行、保險和電信等幾十個行業成功應用。三年累計銷售軟體許可數逾12萬套，實現收入10.08億元，並出口日本、瑞典、南韓等數十個國家和地區。形成了700多家增值開發商，開發了多種行業應用軟體，提供了大量增值技術服務，極大地推動了我國地理資訊産業發展。
深耕中國 領先世界GIS應用水準
“如今中國GIS的應用水準，已經在世界範圍內走在最前沿，解決好中國用戶的問題，就能解決其他國家用戶絕大多數問題。”梁軍表示，超圖軟體結合國家大政方針，對關係國計民生的重要項目深耕細作，提供最接地氣的先進技術、産品和解決方案。
例如，針對當前老百姓十分關注的食品安全問題，利用GIS平臺軟體可建立追溯管理平臺和流通節點追溯系統，可以匯總肉蔬在生産、流通、交易、消費環節的相關資訊，監控全過程，建立食品安全行政聯合執法平臺，提供社會公眾食品安全服務窗口。通過建立日常監控管理機制，針對突發事件快速建立應急響應機制，確保民眾食品安全。
北京是世界上擁有文化遺産項目數最多的城市，但很多資源由於“知名度”不夠，政府部門和老百姓不熟悉，得不到重視和保護。為此，北京市測繪院與超圖合作，啟動“歷史文化地理資訊系統”建設。通過利用3S（GIS、GPS、RS）技術對歷史地圖及場景進行建模、復原、製圖及展示，使3S技術與北京的歷史文化元素相結合，綜合性、立體化、多層次地展示北京古城魅力和現代文明，保護和傳承北京悠久的歷史文化。這是GIS在文物保護領域的又一個成功應用。
在應急救災方面，GIS也發揮著重要作用。在雅安地震中，超圖工作人員用移動GIS技術來參與搜救等工作。工作人員人手一個手機或者平板電腦，給他們劃定區域，確保整個區域無遺漏，也不會有重疊。此外，因為有幾十個工作人員同時參加工作，就需要實現多人之間的工作協同。一個區域發現了生命特徵，會緊急召集其他區的工作人員匯集過來，儘快地把受困人員救出來。這同時也體現了“雲端一體化”伺服器強大的計算能力以及移動端GIS便攜實用的優點。
以上列舉的案例只是超圖雲端一體化GIS平臺應用的幾個縮影。在當前智慧城市、不動産登記等資訊化建設領域，GIS也正發揮著重要作用，必將為城市發展和城市生活帶來嶄新變化和無限可能。
（本版文字由本報記者申明撰寫）
(責任編輯：羅伯特)
