测绘大咖：李德仁院士与智慧城市

李德仁院士

1.院士简介

       李德仁，1939年12月31日出生于江苏泰县，籍贯江苏镇江，摄影测量与遥感学家，中国科学院院士、中国工程院资深院士、国际欧亚科学院院士，武汉大学学术委员会主任、测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任、武汉市科学技术协会主席、武汉·中国光谷首席科学家。

       长期从事遥感、全球卫星定位和地理信息系统为代表的地球空间信息学的教学研究，提出了处理测量误差的可靠性和可区分理论和空间数据挖掘理论。30项成果分别获国家科技进步二等奖及省部级奖、全国优秀教材奖、全国优秀教学成果奖、德国“汉莎航空测量奖”，1999年获何梁何利基金科学与技术进步奖。

       李德仁1963年毕业于武汉测绘学院航测系，获得学士学位；1981年获得武汉测绘学院摄影测量与遥感专业硕士学位；1985年获德国斯图加特大学博士学位，同年返回武汉测绘学院任教；1986年被破格晋升为教授；1991年当选中国科学院学部委员；1994年当选中国工程院院士；1997年担任武汉测绘科技大学校长；1999年当选国际欧亚科学院院士；2000年担任测绘遥感信息工程国家重点实验室主任；2012年获得国际摄影测量与遥感学会“荣誉会员”称号；2013年被聘为北京大学工学院教授；2017年获得第八届“中国地理科学成就奖”。

       他主持设计了我国第一颗民用测绘卫星“资源三号”，可生成1:50000正射影像和数字表面模型实现大区域（1000-2500km2）无控制点测图。他与龚健雅院士合作开发了三代地理信系统软件GeoStar，GeoGlobe和GeoSmart，在全国和全球数字城市与智慧城市建设中广泛应用。他提出3S集成理论与算法体系，支撑了移动测量、无人机巡检系统等诸多应用。

       今年，国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）授予李德仁院士布洛克金质奖章，以表彰他在摄影测量、遥感和地球空间信息科学领域作出的杰出贡献。李德仁成为获此殊荣的首位中国学者。

       在火神山医院和雷神山医院建设过程中，李德仁院士亲自率领他的团队协调国内外卫星持续观测建设进展，从航天遥感视角见证中国速度和中国力量，回应公众对疫情防控工作进展的关切，上亿人次给予关注，为抗击疫情做出航天遥感人的努力。

2.既为“智慧”城市,武汉为啥还封城?

       2月10日，面对疫情，李德仁领衔九院士发声力挺武汉战“疫”，给人留下深刻印象。宅在家中40余天的李院士遥望无垠江汉平原与浩渺天空，思索一个敏感话题：既为“智慧”城市，武汉为啥还封城？难道智慧之墙不能代替无奈但有效的封城？看院士怎么说——

       武汉智慧城市建设亮丽回眸：武汉市早已开始智慧城市建设，各类基于网格GIS开发广泛应用。早在2005年，相关部门同李德仁院士团队合作，在武汉市建立了覆盖全市域16万个基础网格、近1500余万人口、400万套房屋、109万法人组织、200万部件等社会治理要素的大数据资源池，建成城市网格化管理与服务平台。该平台一直服务至今，已成为基层治理体系重构的重要支点。疫情发生后，这一“基于最小空间管理单元‘人、房、组织、事件、部件’的融合，基于空间多级网格社会治理信息的自动综合和关联聚类”的系统，为疫情防控发挥了重要作用。相关单位将确诊、疑似病人与社会管理资源池进行比对，获取人口实际居住情况，以此进行密切接触人员监管，并分析疫情传播规律以及公共设施对疫情传播造成的影响。此外，基于网格化管理体系，各部门协同开发了“微邻里”全渠道在线抗疫平台，上线31天，小时访问量最高达到260万，最高并发数达到3000；开发上线“肺炎自查上报”系统，系统通过定位自动上报所在地社区服务中心，由社区安排就诊服务，以实现患者分级分流就诊，截至3月2日0时已收到肺炎自查上报41394例；建立拉网群防群治“关爱群”4785个，社区网格员每天通过“关爱群”了解被隔离居民、居家困难的孤寡老人的体温和生活状况，及时解决生活困难、协助就医就诊。

       在武汉疫情防控工作中，地理信息、导航定位等技术，在医院建设、物资运送、巡防管控等方面均发挥了重要作用。北斗高精度定位设备，确保火神山和雷神山医院的测量标绘工作迅速完成。立得小型智能消杀机器人实现无人消杀、武汉大学小珈机器人在雷神山病区运输药物和三餐，京东无人配送机器人实现无人配送等，也都需要智能自动化定位以识别方向。

       走向封城，智慧城市之无奈：短板在哪里？李院士认为，重大疫情暴露了我国智慧城市建设还在初期阶段的现状，没有达到十分精细化、实时化、智能化管理的程度。虽然现在地理信息数据可以记录时空轨迹，但数据不全、精度不高。另外，最初建立城市网格系统是用于城市管理，主要针对大众服务，对于突发传染病的管理，需要管理到每个人和每个角落，精细程度还不够。武汉之所以“封城”，很大原因在于无症状病毒携带者难以防控。目前手机记录位置和轨迹主要依靠基站定位，这就意味着，在城市中只能精确到100米，在乡村可能精确范围在300-500米。而这些数据又掌握在三大运营商手中，病人及携带者的数据在卫健委及各个医院手里，数据是保密的，开放权在公安部门，数据没有直接连通和开放的渠道。 类似情况出现在很多场景中，有些数据在卫健委、在医院，有些数据在公安、人社等部门，有些数据在手机供应商手里，散在在各个部门的数据如果不能集成在一起，要想做好利用时空信息的防控非常困难，这才有了“封城”的无奈决定。

       当然，这里也涉及到一个问题，公民的知情权和数据隐私权之间的矛盾应该如何调和。手机里记录了每个人的位置和轨迹数据，个人对这些数据有隐私权。但同时，面对重大突发疫情，公民也有知情权，需要知道自身有没有被传染的风险，这关系到每个人的生命安全。这就需要有关部门基于这一次疫情带来的风险与提示，更好的协调二者之间的矛盾。

       让网络空间的“城墙”代替封城是完全可能的。如果再发生类似事件，能否运用时空数据网格化精细管理手段，代替封城？李德仁院士的答案是：“可以。”但前提是，需要建立一个基于时空大数据的国家级疫情防控体系。这首先要解决“数据不全、精度不高”的问题。“十三五”期间，利用手机传感器、射频信号等声、光、电、场各种设备的定位功能融合集成，进行室内外多源融合高精度定位（米级，亚米级）的“羲和计划”被提出。按照手机多源融合室内定位算法，在观测量层面紧耦融合12种定位源的任意组合，可实现高可用优于1米的定位精度。这一计划如果大规模推广，就可以避免这次疫情中定位几十米、甚至数百米不连续的情况。“基于这一理念，建议建设一个时空大数据的国家级疫情防控体系。以这次疫情为例，这个体系可以实时采集确诊病历、疑似病历、密切接触者以及发烧待查的人的数据，并可以反推其过去十四天乃至更长时间的活动轨迹，建立数据库。这个数据库中的数据来源、个人信息是保密的，但公民可以根据个人的手机信息查询自身疫情防控风险范围。”这需要公安、人社、城建、卫健、工信等部门，以及信息服务商、互联网服务商联动，形成一个多系统集成的系统（system of systems），在整个中央疾病防控管理体系下来建设，需要上层积极引导。

       李德仁院士建议，国家级疫情防控要尽早建设。“疾病防控效率也受到春节假期的影响，但网络空间开通疫情防控系统的建设不影响人们在现实空间的活动，不会因为过年等一些特殊情况耽误预测。系统建成后，平时可以作为基础功能安装在每个人的手机里，一旦发生类似情况，就可以在发生第10例，甚至第1例确诊病例时迅速启动，第一时间确定每个人和病毒携带者之间的交集。系统稳定之后，还可以基于此开发各类相关应用。”“我们现在所处的时代，网络空间的发展正在逐渐弥补物理空间上受到的局限，和100年前西班牙流行疾病爆发时已不可同日而语。网络空间上的城墙建立起来后，系统一旦启动，就可以迅速确立每个人和病毒携带者之间的交集，只要没有交集，就不可能感染，也就不用封城了。”

李院士为抗疫工作发声

       3月1日的线上讲座里，李德仁院士最后充满信心地说：“我们中国人会加油、自强，空间产业也将得到振兴，科学抗疫，中国必胜！”