北大遙感樓建于上世紀(jì)八十年代初，是我國第一棟以遙感冠名的的科研樓，在春光的映襯下，灰白的外墻爬著春藤，顯得歷史感十足。它靜默地矗立于未名湖畔，博雅塔前，見證數(shù)十年間學(xué)者們在3S領(lǐng)域探索與奮斗的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。

沒有電梯，鄔倫教授領(lǐng)著大家從一樓逐級上到四樓，穿過樓道打開一間貼著“鄔倫”姓名標(biāo)識的辦公室，陽光豁然間就跳了進(jìn)來。

東西兩面墻分別掛著一幅世界地圖與中國地圖，隔著一個(gè)大辦公桌和一個(gè)小茶幾兩兩相望。北邊靠墻是一大排被填得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)臅瘛Ｊ聦?shí)上，書柜之外的其他地方，包括辦公桌面甚至地板上，都堆著形形色色的書籍、資料和各式遙感衛(wèi)星模型，陪伴著一位教授的日常。

一進(jìn)門，鄔倫教授就開始致歉，第一是因?yàn)樗拿β担尣稍L時(shí)間一再延遲，第二還是因?yàn)樗拿β担魅司梦椿貧w的辦公室落了不少灰塵，并不算是一個(gè)好的待客場所。

然而，你只消看一下接下來的一長串頭銜，就會(huì)明白鄔倫教授為何如此忙碌了：北京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，數(shù)字中國研究院副院長，遙感與地理信息系統(tǒng)研究所副所長，兼任國家測繪地理信息局科技委委員、聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)項(xiàng)目專家、聯(lián)合國國際糧農(nóng)組織(FAO)GIS顧問、國土資源部信息化專家委員會(huì)顧問、住建部數(shù)字城市專家組成員……身兼多職，鄔倫教授還帶領(lǐng)成立北京大學(xué)Geosoft實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)多項(xiàng)國家攻關(guān)、863、自然科學(xué)基金等重要科研項(xiàng)目，以及來自于不同領(lǐng)域的橫向研究課題。而這也是國內(nèi)高校最早從事地理信息系統(tǒng)教學(xué)、科研和實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)室之一。

作為第一代開展國產(chǎn)GIS軟件研發(fā)并推進(jìn)應(yīng)用的專家，鄔倫教授見證了我國GIS軟件從無到有和GIS產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的整個(gè)歷程。

對于當(dāng)初為何選擇“地理信息系統(tǒng)”作為自己的研究方向，鄔倫教授如是說：“這個(gè)學(xué)科在國內(nèi)起步相對國際較晚一些，上個(gè)世紀(jì)80年代初，由陳述彭、承繼成等幾位老先生倡導(dǎo)開始研究發(fā)展。我1984年就讀地貌專業(yè)研究生的時(shí)候，國內(nèi)還沒有這個(gè)學(xué)科。當(dāng)時(shí)，地理學(xué)研究更偏于定性而非定量，描述性研究居多。計(jì)量地理革命雖然已于六、七十年代提出，但由于缺乏數(shù)字化工具手段，前行緩慢，舉步維艱，甚至出現(xiàn)了地理學(xué)危機(jī)的說法。新興的遙感與地理信息技術(shù)為地學(xué)發(fā)展提供了前所未有的定量化良機(jī)。”正是認(rèn)識到這一點(diǎn)，進(jìn)入碩士生后期和博士階段時(shí)，在地理學(xué)家王乃樑先生、遙感信息學(xué)家承繼成先生和地貌學(xué)家韓慕康先生指導(dǎo)鼓勵(lì)下，鄔倫逐漸轉(zhuǎn)向了地理信息系統(tǒng)，并將其用于定量地貌分析。1990年取得博士學(xué)位后，鄔倫又在北大數(shù)學(xué)系應(yīng)用數(shù)學(xué)與信息科學(xué)專業(yè)，跟隨數(shù)學(xué)泰斗程民德院士進(jìn)行博士后研究，進(jìn)一步夯實(shí)交叉學(xué)科基礎(chǔ)。1992年鄔倫回到城市與環(huán)境學(xué)系(原地理系)籌建GIS研究室，并于1997年在北大主持創(chuàng)辦了國內(nèi)高校第一批GIS本科專業(yè)。期間，鄔倫作為主要人員推進(jìn)了我國最早的自主GIS軟件Spaceman(1988，DOS版)和CityStar(1992，Windows版)研究開發(fā)，促進(jìn)了環(huán)境、水利、氣象、地礦等眾多行業(yè)的GIS推廣應(yīng)用。三十余年彈指一揮間，如今中國的地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，中國的GIS軟件技術(shù)和應(yīng)用也開始在世界范圍內(nèi)嶄露頭角，并與IT新技術(shù)結(jié)合得越來越緊密。鄔倫教授的研究領(lǐng)域也從3S逐漸延伸到大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)。

鄔倫教授認(rèn)為，如何從大數(shù)據(jù)中挖掘動(dòng)態(tài)時(shí)空地理信息是地理信息科學(xué)的前沿方向，在地理國情普查、智慧城市建設(shè)等國家與地方重大任務(wù)中有不可或缺的作用。同時(shí)由于人們的日常生活與地理位置高度關(guān)聯(lián)，以地理位置為聚合框架，將地理大數(shù)據(jù)疊加其他數(shù)據(jù)，可以為城市運(yùn)行和智慧生活提供更好的保障與服務(wù)。例如，在節(jié)假日黃金周，利用手機(jī)基站定位信號能掌握絕大部分人的活動(dòng)情況，新型地理大數(shù)據(jù)挖掘?qū)⒂行Х治鲱A(yù)測景點(diǎn)游客時(shí)空分布態(tài)勢與演變規(guī)律，提前做好引導(dǎo)與防范工作。

在采訪中，鄔倫教授就基于地理大數(shù)據(jù)的社會(huì)感知研究和應(yīng)用方向與《超圖通訊》編輯部進(jìn)行了交流。

對話鄔倫

01、您這么忙，最近在關(guān)注什么課題?

近期我主要關(guān)注基于地理大數(shù)據(jù)的社會(huì)感知研究與應(yīng)用。以前我曾說過，3S結(jié)合是兩只“眼睛”(RS、GPS)加一個(gè)“大腦”(GIS)的模式，遙感看到什么，大腦才能接收到什么。但是，傳統(tǒng)的遙感和測繪方式獲取的是偏自然和物理的信息，如房屋、土地、樹木等。隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等發(fā)展，產(chǎn)生了大量新型地理大數(shù)據(jù)，如手機(jī)定位、簽到、公交刷卡等，能實(shí)時(shí)反映出人員的移動(dòng)變化、出行時(shí)空規(guī)律等。我們可以利用這些新型的地理數(shù)據(jù)來感知社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)層面的動(dòng)態(tài)信息，我們稱之為社會(huì)感知。可以這樣認(rèn)為：人是社會(huì)感知最小單元，手機(jī)等終端是新型傳感器，通過采集各類多通道的(精確到個(gè)體和匯集成群體)的數(shù)據(jù)，將構(gòu)成人類時(shí)空行為識別與區(qū)域社會(huì)特征分析的新型遙感基礎(chǔ)。目前，在我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)形成了一個(gè)包括幾位教授、副教授和二十多位研究生的團(tuán)隊(duì)，由劉瑜教授具體牽頭開展理論方法研究，并已有了一定的國際影響。

02、為何要做這樣的研究?

我國城市化的進(jìn)程很快，由于信息感知不夠及時(shí)全面，信息系統(tǒng)孤島林立，沒有動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)集，城市規(guī)劃與管理決策很難做到科學(xué)精準(zhǔn)，造成各種各樣的城市病，如交通堵塞、霧霾嚴(yán)重等，甚至一場暴雨就演化出滅頂之災(zāi)，突發(fā)事件常得不到及時(shí)響應(yīng)，鮮有預(yù)見性，更談不上前端治理和防患未然。

要解決這些問題，一定要反思過去數(shù)字城市建設(shè)的不足之處，厘清未來智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵所在。數(shù)字城市雖初見成效，但不能動(dòng)態(tài)更新的死庫不少，信息管理對“物”而不對“人”，缺乏定量的人地關(guān)系，信息把握不全，只能頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，無法綜合地理科學(xué)決策。因此，建立全面的動(dòng)態(tài)感知體系，尤其是加強(qiáng)地理大數(shù)據(jù)分析和社會(huì)感知研究，解決人地關(guān)系定量化的短板，是智慧城市建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

03、如何詮釋大數(shù)據(jù)和地理大數(shù)據(jù)?

關(guān)于大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，人云皆云有4個(gè)V(Volume、Velocity、Variety、Value)，好像把數(shù)據(jù)堆在一起形成大數(shù)據(jù)集就可以了，但是我并不認(rèn)為這些就是大數(shù)據(jù)的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。

我理解的大數(shù)據(jù)本質(zhì)特點(diǎn)，可以借三個(gè)通俗詞匯來概括：一是“跨界”，即把一個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)和處理方法拿來用到另外一個(gè)看起來不搭界的領(lǐng)域，得到新的發(fā)現(xiàn)。比如利用谷歌搜索引擎數(shù)據(jù)來進(jìn)行禽流感的預(yù)測。二是“混搭”，將多領(lǐng)域(本領(lǐng)域、他領(lǐng)域)、多途徑(傳統(tǒng)獲取方式、物聯(lián)網(wǎng)方式、互聯(lián)網(wǎng)+方式等)數(shù)據(jù)匯聚，以滿足綜合應(yīng)用需求，如多規(guī)融合等。三是“算命”，從所有經(jīng)典案例來看，大數(shù)據(jù)的提出很“功利”，目的性很強(qiáng)，都是要預(yù)測的，如預(yù)測未來機(jī)票價(jià)格走勢、預(yù)測禽流感時(shí)空分布等，因此，只提建大數(shù)據(jù)集不提預(yù)測應(yīng)用等于“耍流氓”。然而這種預(yù)測并不是基于因果關(guān)系，而是建立在關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上，不能做到絕對準(zhǔn)確，只是有一定置信水平的“算命”，所以不可盲目迷信大數(shù)據(jù)，胡亂挖掘解釋大數(shù)據(jù)有可能是挖了埋自己的坑。需要客觀了解數(shù)據(jù)、不斷積累數(shù)據(jù)和不斷挖掘?qū)W習(xí)，提高置信度才有實(shí)用價(jià)值。

大數(shù)據(jù)的作用意義亦可用兩個(gè)俗語來概括：一是“變廢為寶”，本來在一個(gè)領(lǐng)域用完價(jià)值的數(shù)據(jù)，由于“跨界”到另一個(gè)領(lǐng)域成了不可多得的“香餑餑”。信息獲取從來都是信息化最花錢的環(huán)節(jié)，卻往往在一個(gè)部門“一次性消費(fèi)”，浪費(fèi)巨大。大數(shù)據(jù)跨界應(yīng)用將在信息化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”，效益無限。二是“眾人拾柴”，大數(shù)據(jù)綱要的國家政策導(dǎo)向和大數(shù)據(jù)“混搭”展現(xiàn)的示范效果日漸人心，“眾人拾柴”的大數(shù)據(jù)理念共識將用高漲的火焰燒破最后的信息壁壘，在更高的層面上實(shí)現(xiàn)信息化領(lǐng)域多年的信息共享夢想，合縱連橫最終實(shí)現(xiàn)1+1遠(yuǎn)大于2的信息化價(jià)值目標(biāo)。

地理大數(shù)據(jù)可分狹義和廣義兩類，前者是手機(jī)定位、簽到、酒店入住等“跨界”而來的新型空間數(shù)據(jù)集。后者是多種新型的、傳統(tǒng)的(遙感測繪等)多專題地理數(shù)據(jù)“混搭”形成的數(shù)據(jù)集，如城市大數(shù)據(jù)、國土大數(shù)據(jù)等。

需要防范裝扮成大數(shù)據(jù)的“偽娘”，曾見過有篇探討遙感大數(shù)據(jù)的文章，細(xì)觀之?dāng)?shù)據(jù)源還是傳統(tǒng)的航空或衛(wèi)星影像，處理方法也還是教科書上的那些幾何校正、圖像增強(qiáng)、監(jiān)督分類等等，除去套在頭上的4V帽子，并無本質(zhì)不同，也就是數(shù)據(jù)“大”罷了，或曰“假”大數(shù)據(jù)。

04、目前研究取得了哪些成果?

我們提出了社會(huì)感知概念：以人作為最小粒度的感知單元，以各類手機(jī)定位、社交媒體、出租車軌跡、公交刷卡等地理空間大數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，基于并擴(kuò)展GIS空間模型和分析方法，通過數(shù)據(jù)融合、機(jī)器學(xué)習(xí)等手段，提取人的時(shí)空行為模式、空間交互模式、區(qū)域演化模式，反演人文及社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的地理空間特征(如組團(tuán)特征等)，定量刻畫和揭示人地關(guān)系，從而為地理學(xué)科發(fā)展提供新的技術(shù)支撐，為智慧城市規(guī)劃決策等應(yīng)用提供依據(jù)。目前已初步形成一套理論框架體系，包括感知傳輸層、數(shù)據(jù)管理層、行為模式層、地理空間特征層、專題應(yīng)用層等。

05、研究這一課題的未來應(yīng)用方向在哪里?

智慧城市在全國已廣泛開展建設(shè)，這是未來重點(diǎn)應(yīng)用方向。如果一個(gè)城市要像人一樣有智慧，首先必須全面感知信息，不能是一個(gè)“瞎子”或者“色盲”，社會(huì)感知平臺在智慧城市動(dòng)態(tài)感知體系中不可或缺。其次，能夠綜合判斷運(yùn)籌，要有“中樞大腦”，把一個(gè)城市各種各樣大數(shù)據(jù)匯總關(guān)聯(lián)起來，包括自然的、人文的、經(jīng)濟(jì)的方方面面，大約有20多大類、400多小類，形成一套完整的城市動(dòng)態(tài)體征大數(shù)據(jù)集，可以實(shí)時(shí)診斷城市運(yùn)行態(tài)勢，再通過機(jī)器學(xué)習(xí)和關(guān)聯(lián)分析等，形成知識庫和模型庫進(jìn)行各種預(yù)測，才能真正實(shí)現(xiàn)城市的智慧決策，并可為企業(yè)商務(wù)智能、公眾智慧生活等提供服務(wù)。