本文由国家测绘地理信息局测绘发展研究中心组织编译
一、执行摘要
由于全球城市化进程的推进，城市环境领域预期将吸引更多的关注。智能技术与有效管理模型的集成度将有所增加，并且“事半功倍”的准则将比以往任何时候都更适用。与智能资源管理和互操作的服务相结合的智慧城市与物联网的新兴趋势，将会使人们关注市民服务、土地管理与资源可持续等焦点问题。
随着智能信息处理技术的发展，人们可以更加便捷地获取许多不同的服务。这些服务曾经被用于独立的应用程序。其中包括家庭与工业智能化、医疗救助、移动医疗、智能能源管理、汽车和交通管理，以及更多。
在未来的五到十年里，互联网的体系结构将会有显著发展。目前互联网是人性化的;机器学习的兴起和物联网的应用，将会使互联网更加独立运转。
人们越来越倾向于集成多数据源的数据：官方统计、地理信息、卫星数据、大数据和众包数据。为了充分发掘这些数据源的全部潜能，人们一致认为数据需要是可访问的、可互操作的和标准化的。这个观点在本报告各个章节中都得到了认可，用户需要集成不同来源和类型的数据。
国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructures)的作用比以往任何时候都更加重要。他们可以提供方法来组织核心地区应对全国性与全球性挑战，例如可持续发展等。数据可用性的模式正在发生变化;实时数据的可用性大幅增加，不再仅用来制图与交付，还用来集成、分析、建模和聚合。
工作继续按照国际标准在全球范围内进行。标准的广泛和有效应用在许多数字信息领域是至关重要的——不仅为了持续有效地应用基于互联网的产品和服务，也为了不同数据组之间的协作。
虽然世界各地在权威数据的使用政策上的观点相当一致，但文化差异对此也有很大的影响。政府更倾向于成为信息专员，而不是信息的创造者。政府与私营部门组织的合作日益密切，并能够为公私合作关系(PPP)提供的数据和服务提供权威性证明。
新数据源和数据采集新技术必须谨慎地应用，以避免产生偏差，使天平偏向比较富有并已建立数据基础设施的国家。创新工具的使用也可能有助于那些拥有更多方法来接触到技术的人，因此扩大了数据的“贫富差距”。
政府仍在站在一个独特的角度考虑整个社会对于地理信息的需求，并将继续发挥关键作用提供可靠的、可信赖的与可维护的地理信息基础支撑。政府在地理信息管理中的确切作用、所面临的挑战与所做的改变都因国家而异。
政府在确保全面和稳健的框架与相关政策、资源与架构妥当方面仍具有关键作用，以确保地理信息对于决策者来说是易于获取的、协调的。
二、引言
(一)地理信息在衡量和监督2030年可持续发展议程中的作用
2015年是让地理信息价值被世界各地被政府认可的一个分水岭。联合国千年发展目标(MDGs)经过15年的努力于2015年得出结论，形成了一个具有8大目标、21个具体目标的全球框架，旨在减少极度贫困并在地方、国家、区域乃至全球级别改善全世界人民的生活。千年发展目标的经验清楚地表明，数据的有效使用可以帮助激发建设力度、实施有针对性的干预、跟踪工作并改善问责制度的施行。
联合国正在建立一个大胆的2030年可持续发展议程，其中包括17个可持续发展目标(SDGs)和169个相关目标。可持续发展目标(SDGs)在2015年9月的联合国大会上通过并推行，在2030年以前将作为全球发展议程的框架。为能够实施和实现主目标和具体目标，加强数据生产与在决策与监督时使用更好的数据被认为是至关重要的。
许多具体目标是基于主题的，并且本质上与地理信息相关。这为全球地理信息用户群体提供了一个理想的机会来确定地理信息的作用——提高数据的可用性、质量、及时性、集成与分类——在具体目标发展和指标落实中得以实现。以上均发生在一个基于位置的环境中，地理信息在这样的环境中可以为全球指标框架以及衡量和监督可持续发展目标(SDGs)提供了基础支撑(fundamental baseline)。
在应对这些重大的全球性挑战时，政府将面临数据质量差、缺少实时数据以及不同来源的数据互操作性差的问题。这可能会导致政府使用并依靠不准确的或者低质量的数据来进行决策。
在发展中国家，2030年可持续发展议程可能是加快法律、技术、地理信息和统计标准的制定与采用的催化剂。包括但不仅限于：包括数据和信息系统的互用性的数据和元数据的开放和交换;人口数据和地理信息的管理和变更。
许多可持续发展的挑战本质上是跨领域的，并有复杂的内在联系，因此将受益于使用位置作为通用参考框架。为有效地测量、监测与缓解挑战，我们需要将人口、统计和环境数据与它们的共同点——地理信息数据关联在一起。
地理信息技术是一个非常宝贵的工具，可以用于提高基准能力的，并且可以在不同尺度测度可持续发展的现状。例如，实现次国家级层面计划进展的监测，帮助减轻国家内部的不平等情况，辅助更好地进行决策从而让资源可以分配给最需要的地区。
(二)地理信息价值最大化
本报告旨在解决的问题之一是，许多政府官员和其他利益相关者没有充分理解什么是地理信息以及地理信息对于可持续发展计划的益处。
非洲正越来越多地使用地理信息，但是为了扩大现有的计划并从世界各地引进创新应用，非洲未来需要更多的能力建设。目前，非洲缺少一致的、最新的底图——基础地理数据集，如大地控制、高程、排水、交通、土地覆盖、地理名称与土地使用权等——这在非洲仍是一个挑战。
地理信息的模式正在发生变化;它不再只是用来制图和可视化的数据，同时也用来与其他数据源进行集成、数据分析、建模和政策制定的基底。地理信息数据一旦被创建，就可以被重复使用以支持多种不同的应用和服务。
政府需要认清基础地理信息的“价值”，而不是它从何而来或者谁拥有它。地理信息应被视为决策过程中的重要组成部分，而不仅仅是一个可以销售的商品。
知道人与物的位置，以及他们相互之间的关系，对于明智的决策来说是重要的。不仅仅需要实时信息来应对自然灾害和政治危机，基于位置的服务还可以帮助政府制定战略重点、决策、测量和监控结果。
不同的专业用户群体都致力于促进联合国2030年可持续发展议程的推进，这一现状向专家委员会提出了继续在地方、国家、区域和全国各级提高对地理信息的认识与做好教育工作的任务。
三、智慧城市与物联网
(一)城市化加剧带来的全球性挑战
1、现今，大约有51%的世界人口居住在城市环境中。当前有一个相当大的转变——人口向城市移动，城市本身已经成熟，非正式定居点已经越来越庞大。然而，城市不均衡地消耗着物质和社会资源(大约80%)，因此联合国将城市化定义为人类社会化以来面临的最大挑战。然而，城市化也是商业增长的经济引擎，对社会有着积极的影响。
2、这一趋势预计不仅在未来五到十年内会有大幅增长，在更远的未来也会有进一步的增长——据估计，全球人口在2050年将超过九十亿，其中80%的人口将居住在城市中。这种增长将继续给资源和现有的基础设施带来压力，例如安全饮用水、电力网络、交通网络、废物管理和财产所有权的可用性。一些措施已经开始实施以应对这些问题，例如智慧城市、生态城市、安全城市、适应型城市(resilient cities)或者未来城市，这些标签表明了系统的特别关注点。出于本报告的目的，我们将使用通用术语“智慧城市”来指代“在建成环境中有效集成物理、数字与人类系统，为市民提供可持续、繁荣、包容未来”。
(二)智慧城市的发展
1、尽管智慧城市及其各种名目的概念被广泛使用，但仍然抽象、难以把握。它通常被分为不同的维度，包括智慧移动、智慧环境、智慧生活、智慧管理、智慧人类与智慧经济。管理更加复杂的环境为物联网(IoT)的应用提供了一些机会，物联网可以横跨所有这些维度。
2、智慧技术与高效的管理模式的集成将会有所增加，尤其是由于城市规模不断扩大，以及城市在储备不断减少的情况下对于资源的需求。“事半功倍”的准则比以往任何时候都更适用于此时。为了确保商品供应、抗灾能力、或者医疗保健与安全服务的持续提供，需要更智能或者更持续的解决方案。将高质量的生活与资源的可持续性相融合，推动了许多研究的发展。正是这种智能资源管理与可互操作服务的结合，成为了智慧城市基础设施的重点。
(三)物联网的连通性
1、信息与通信技术在许多应用中都有重要作用，包括环境、经济、社会、管理和健康等领域。智能设备与器械的部署将会增加对于技术标准与信息交换协议的需求，以实现所有系统的完整的互用性。最突出的例子发生在能源领域，智能电表在一些发达国家已经被当作是一个提高用户体验度的工具广泛使用——远程操作家用电器，节省电费，推动减少能源消耗，支持可持续发展目标的实现。新能源相关的系统之间的互联性很有可能会有所增加，例如电动汽车、存储设备或者家用级别的小规模可再生能源系统。
2、除了城市物联网系统是用来支持智慧城市概念的，智能信息处理技术的发展也将通过信息共享、协作与大型数据集的智能使用，使智能传感与机器学习被广泛使用。大范围设备之间的轻松访问与交互在不同领域都有应用前景，例如家庭与工业自动化、医疗救助、移动医疗、智能能源管理、汽车、交通管理等等。
3、物联网不局限于城市环境，尽管城市是增长速度最快的地区。连接到互联网的传感器网络可以被用于测量和监控不可靠近区域的环境变化或用于定位大型远程农场的动物等等。
4、监测和评估新的技术与服务将会开拓地理信息工具与系统的新领域。地理信息在我们的生活中“无所不在”，即几乎所有的数据都有某种形式的位置参考，通过位置提供传感器之间的重要纽带，将生成物联网与互联世界中某个事物或对象的统一资源标识符(URI)。推动将信息标准化的元数据作为地理信息数据一部分的需求，将使地理信息的可用性最大化。
5、在接下来的五到十年里，我们可能会看到互联网架构的显著发展。目前，互联网是以“人”为本的，机器学习或者物联网领域的变化将要求人们重视人或者系统在积极使用、自主独立运转的设备。
6、智慧城市概念发展的一个关键因素将是地理信息如何集成到不断改进的架构、标准与最佳实践中。位置的重要性越来越明显，因为每一个连接到物联网的传感器、物品都有一个位置。在许多情况下，这个位置是信息的重要组成部分，为传输的信息设定了环境。当传感器或其所附的物体位置不是固定时，地理信息变得尤其重要。
7、连通的生态系统的演变需要地理信息来协助，并且这一趋势在不久的将来还会增强。这种方式的精确位置信息的出现和使用提供了重要的机会，并将会成为信息技术基础设施的核心部分。然而，这种方式的使用也将会在未来几年里带来地理信息管理的挑战。
四、人工智能与大数据
(一)人工智能与机器学习
1、我们创建数据的能力整体上已经超过我们用这些数据解决复杂问题的能力。毫无疑问，已产生的数据中包含的信息还有巨大的价值可以发掘。数据量的增加不仅需要人们可以在正确的时间找到正确的信息，还对如何存储、维护与使用已创建的数据提出了挑战。
2、如此海量数据的创建要求人们有理解这些数据的能力。位置对于决策的重要性将驱动对于数据中地理信息标识符的需求。要解决这个问题，需要依靠大数据技术和工艺(即能在一定时间内分析海量信息的技术)、人工智能(AI)或机器学习技术的发展，这将使数据更有效地被处理。
3、这份报告的第一版自然地假设地理信息与服务的使用者和创建者是人类，而不是机器或者机器人。未来，我们可能期望社会越来越多地使用自动化机器和机器人，这是因为人口老龄化、无人值守的自管理系统与人工智能技术的快速进步、以及已经超出人类处理能力的数据流量的共同影响。
4、人工智能的发展正开始改变机器与世界交互的方式。到目前为止，机器主要是执行定义好的任务，例如机器人组装或者使用预定义标准的数据分析，但我们正在进入一个时代，机器学习将允许机器用更灵活和自适应的方式与它们的环境进行交互。这是一个趋势，我们希望未来五到十年能看到技术与对技术的理解能有重要的进步，并得到更广泛地认可。
5、机器学习是超越“硬编码”的算法，可以不断学习并且更新自己、适应环境。它被“非监督学习”或“代表性学习”的发展所推进，这种方法可能命令一台机器去寻找大量明显非结构化数据中的结构。
6、基于机器学习、人工智能的过程，以及学习对地理信息概念(定位准确度、精度、接近度)的过程，可以改善地理特征识别的准确性，提高航空和卫星影像的解译能力。它们也将被用于分析复杂的地理信息问题，可能会对物体及其属性如何与健康、犯罪、农业、环境等应用之间的联系产生新的见解。比如说从土地覆盖、人口和交通网络的组合中自动识别建筑用地。这样的工具可以在连续的数据流上持续运行，提醒利益相关方有新的发现与事件。
7、地理信息是智能设备的一个重要信息，因为智能设备需要了解所在的环境。机器被期望去解决的问题中有许多要求它们对周围世界有广泛的知识。因此，人工智能需要表示对象、属性、类别与对象之间的关系;所有这些都可以在地理信息数据库中表示。机器、机器人将利用人工智能来自行理解地理信息，甚至“调查”它们周围的环境以获得它们所需的地理信息，并且进行实时处理以完成它们的工作。因此，“调查”和分析出来的地理信息也可能转而被用来开发和更新现有的地理信息数据库。
8、专家系统作为人工智能的另一个分支长期受到关注，在专家系统中，人类专家的知识和经验被教给一台机器。制图综合已经可以获得良好发展，但专家系统的日益复杂化将使获得制图综合变成例行公事般简单。采集最高分辨率数据并普及“实时处理”地图综合的愿望也因此成为现实。
9、地图可视化技术仍是一个重要的工具，通过地图可视化数据可以在空间上被解译。需要在处理地理信息的同时开发一种新方法，为决策制定人员提供解译和表示数据的新方式。可以应用智能系统开发一种新途径，以让人类理解复杂空间关系。增强与虚拟现实的发展将允许人类以新的方式与数据进行交互。
(二)通过大数据实现价值
1、人工智能对于地理信息产业的价值与大数据问题密切相关。提供给研究人员的处理能力将意味着，机器可以用来分析和解译将要超出人类资源能力范围的大量的数据，并且往往是实时处理。
2、大数据解决方案在过去的五年里已经走过了很长的路，现在成为了日常生活的一个重要部分。例如，搜索引擎Yandex和谷歌收集了大量的数据，可以将此数据与其他来源的移动电话等信息相结合然后提供服务，例如引导驾驶司机远离拥堵区域等。
3、数据的未来不会是将多个数据源合并成一个单一的新数据集，而是会出现相互连接的、并且可以提供在世界各地使用的模型的数据集的数量的增长。如上所述，需要更灵活的信息存储在可用的数据库中，这将带来NoSQL技术和关联数据技术的持续进步。
4、多数大数据应用有个不断增长的趋势去使用实际的标准、技术和平台。有人建议需要一个通用方法以发现、发布和维护数据;这可以通过采用开放标准来支持。随着大数据的使用越来越普遍，今后越来越需要将重心从支持大数据分析和可视化的技术转移到关于数据的来源、数据质量等等方面。
5、使用大数据的中心挑战之一是，从正在生产的大量原始数据中获取信息和知识。这一挑战因为海量数据和数据高频变化而加剧。移动电话数量的持续增加已经引起了一代用户的崛起，他们期望手上可以有实时的信息。实时信息不是一个新的内容。然而，近年来以实时信息为基础要求的各种领域的数量已显著增长，例如运输、物流、灾害管理，等等。
6、我们应该致力于整合非自愿传感器——移动电话、RFID传感器等——在他们的主要目的以外可能会产生以前难以收集的信息。这将带来更多实时信息的产生。
7、虽然激增的设备所产生的“原始位置数据”可能抵达世界的各个角落，但是有效整理和管理数据的必要资金可能不会这么均匀分布。许多发展中国家已经在一些领域领先，例如移动通信，但是核心处理能力的缺乏可能会一定程度上限制了这些技术可以带来的机遇。
8、大数据技术将用来克服数据的数量、速度与种类带来的挑战。云计算能力的持续使用将允许任何人从世界的任何地方访问可扩展的、需要的处理能力。在一些国家，获取资金来发展基础地理信息基础设建设仍是重点，基础信息数据的收集可能仍然是优先考虑的事项。
五、室内定位与制图
(一)室内定位技术的发展趋势
1、室内定位技术是一个日益重要的研究领域和新技术，即利用越来越多的可用的能力在建筑或其他结构内进行定位。因为卫星定位因会被建筑墙体减弱而很大程度上被排除，一些不同的技术已经出现。其中包括使用无线网络、惯性、磁性、红外、超宽带、空气压力传感器、环境光、超声波、蓝牙、射频识别标签。它们在覆盖范围、基础设施要求、准确度、精度和可靠性方面都有各自的优势和劣势，但作为一个群体，这些技术正在获得越来越高的用户基础。
2、使用地理信息数据的室内应用的发展趋势已经被私营企业的商业动机所驱动，为消费者提供价了价格优惠和个性化的应用。然而，不仅是商业部门正在受益，在公共领域，移动电话的无线跟踪已经在犯罪、安全和交通管理、路线规划领域起到了至关重要的作用。
3、RFID设备和标签的小型化让它们可以与几乎所有物体连接或者合并，包括：例如人类、动物、服装或者个人证明(例如银行票据)，并且成本低、可以在室内或者室外以非常高的准确度定位或者找到物体。有源主动RFID(而不是被动)需要能量来广播位置与其他信息，而现在有了产生能量的新方式，例如通过运动。这可能对于RFID标签的种类、普及程度、位置信息的可用量有重要意义。
4、同时，各种全球性(GPS、GLONASS、伽利略、北斗)和区域性卫星星座(QZSS、IRNSS)正在轨道上运行，接收机已经被装进各种设备中，移动电话就是一个主要例子。由此一来，未来基于卫星定位系统的位置服务的数量和多样性只可能增长。
(二)室内与室外定位的集成
1、室内与室外位置信息的大量产生提出了集成的问题。尤其室内定位常有这种情况，由于涉及了很多不同的技术，但是标准的缺少以及室内定位系统的本地化特性，导致了设计碎片。
2、相当大的努力被用来集成各种来源的信息。目标是当用户在室外和室内位置之间移动时，可以在不同协议、网络、频段和物理环境中实现无缝访问合适的位置信息。
3、随着室内和室外定位进一步发展，传统地图供应商制图范围的问题将会出现。制图是会停止在建筑物足迹，或是继续到内部。这将对许多行业造成影响，例如公用事业供应商。
(三)标准
1、集成化将需要标准的进步，不论是面向技术本身的标准，还是面向技术产生的数据的标准。目前这方面正在取得进展，但问题的关键是许多数据都是“专有的”，并不能用于公开可用的应用。因此开放标准的发展是缓慢的。目前一些室内定位现有标准是由建筑信息管理(BIM)部门建立的，例如IFC和InDoorGML，用来建模和共享室内空间数据。InDoorGML是开放地理信息系统协会(OGC)的最新标准，关注于移动室内定位应用程序(尤其是导航)。更具挑战性的问题是室内定位检测、计算技术标准的发展。这仍然是无缝的室内、室外定位应用程序发展的阻碍。
(四)制图要求
1、室内导航的一个先决条件是大型公用场所的大型建筑(医院、展览馆、车展、机场、大会堂等)要有数字地图。因此，未来将向着最初由用户市场驱动的室内制图发展。三维将具有新的意义，因此三维覆盖将在未来几年内被列入采购预算。
2、在人工智能章节有一个反对观点表明物联网的发展可能会导致不必对建筑进行测量，因为所有关联的设备将显示建筑的位置，尤其当设备开始交互并因此测量它们的环境。然而，这实际上只是导航应用程序的基础、一个更丰富的建筑内部基础信息集要求的两个方面。
六、集成统计和地理信息
(一)集成不同数据源
1、与地理信息一样，政府和政府机构也越来越依赖统计数据来支持政策和决策的制定。随着资源的约束，确保资源能尽可能地被最有效地使用变得越来越重要。无论是在全球、区域、国家或国家以下级别，地理往往是解释统计数据的媒介。随着现在对统计数据的需求不断增加，现在也需要更好的统计和地理信息的集成，因此产生了空间统计学。
2、中短期内，生产更好统计数据的其中一个主要驱动力是，在国家、区域与全球级别监测和报告可持续发展目标(SDGs)的需要。由于承诺了“谁都不会被落下”，可持续发展目标(SDGs)需要国家统计部门(NSOs)考虑如何共同携手建立一个全球性的指标框架，解决在合适尺度范围内生产信息的挑战。
3、监测可持续发展目标(SDGs)进展的统计数据的提供来也需要国家统计部门(NSOs)与地理信息用户群体合作来确定成员国内或成员国之间对于空间统计的要求。这包括要覆盖广泛并且多样化的统计和地理信息变量，还需要包含时间元素。
4、其中一个做法是将高级别的数据分解到小面积地理范围内。这将更加需要评估并采用可选的统计模型技术来确保统计数据是在合适的地理范围内产生，同时质量有保证，数据依然具有报告价值。最近出现了一个新的模型，可以将权威数据源连接在一起，为保证成功，需要统计和地理信息用户群体之间更紧密的合作，以确保数据源可以在最低的地理级别连接在一起。
5、将本地级别的空间统计数据提供给区域或者全球级别，将需要一个全球性的地理参考系。因此，统计业界需要推动联合国全球大地坐标系参考框架的发展，将空间统计数据的要求具体化。
(二)标准的作用
1、统计和地理信息用户群体共同面临的一个巨大挑战是地理统计术语的多样性。其中，不同的术语被用来描述空间统计中相同或相似的过程(例如“geo-enable”、地理统计、地理空间统计、地理参考)，这使得很难比较不同来源的输出和元数据。同样的情况也发生在不同用户群体间使用的术语，这不仅限于统计和地理领域内。
2、目前统计数据的发布标准与地理信息的发布标准之间存在差距，使得统计与地理信息的集成工作更加困难。现有的统计标准，如SDMX，其结构中很少有地理参考，这使得SDMX利用SDMX标准的产品很难与它所在的地理框架相关联。同样，现有的元数据标准，例如，ISO-19115没有显示统计数据集集成的元素。统计和地理信息用户群体都将需要更广泛地合作，以支持地理与统计标准更大程度的集成。
3、表连接服务(TJS)标准在未来五年会有进一步的发展。本标准提供了一个Web服务接口，实现了在Web上表格与地理数据自动、面向服务的连接，同时保证了数据分布在数据提供者的源位置上。表连接服务的规范，是一个开放地理信息系统协会标准，相对较新，目前服务器端和客户端可用的软件实现很少。
(三)2020年人口普查综合方法
1、任何一个被用来支持空间统计数据生产的空间统计框架都应该包括地理信息工作流程和技术的适用，作为推进地理信息与统计信息集成的关键。2020年人口普查的时候需要统计与地理信息的进一步集成。由于对于交付任何一个普查来说引入时间都是非常重要的，因此标准化的方法想要及时到位，需要现在考虑这些挑战。
七、数据创建、维护与管理的技术趋势与未来发展方向
(一)“一切发生在某处”——数据创造的新浪潮
1、未来，社会最重要的变化不是来自单一的技术，而是来自多种技术的结合。地理信息用户群体本身就是最好的范例之一。目前地图的无所不在是依靠多种技术实现全球定位的普遍可用、计算机尺寸的大幅减小以及大量数据的存储和分布实现的。
2、数据的创建仍然既主动又被动。社交媒体的用户正在创造越来越多的地理位置信息，没有它是一个有意识的决定。分享所在地的照片或者更新所在地的资料不是一个有意识的创建和提供地理信息的行为，但是用户是参照地理位置的。
3、使用社交媒体与日常设备产生的信息将会进一步揭示行为的模式并进行预测。这不是一个新的趋势，但随着社交媒体提供了实时信息并扩展了功能，它将为基于位置的服务提供新的机遇。
4、传感器系统和采集平台不仅是采集了位置与位置的属性，而且还采集了信息的时间，为许多应用和服务提供了重要的基础变量。这是一个重要的并且不断增长的趋势，在报告的下文会有更详细的描述。
5、有越来越多的证据表明，定位技术正在引发强烈的议论和争议。政策和法律框架的不同方式的发展也将在本报告的下文中讨论。
(二)云计算
1、普遍认为，今天和未来将有越来越多的信息将被生成和存储。在信息技术专业的世界里，“云计算”被认为是满足数据存储与检索、管理和分析的用户新需要的唯一方法。商业机构提供了直接连接到基础云环境的软件、平台和基础设施。
2、数据存储方面出现的问题已经导致非结构化数据库的建立，例如那些使用NoSQL的数据库可以允许以自由的形式进行查询。可扩展性、性能以及数据分类对于数据储存是重要的，尤其当用户因为特定目的试图存储结构化数据时遇到问题的时候。
3、在过去十年里，云计算的使用有大幅提升，并成为目前最受青睐的存储选择。云计算有很多优点(降低运营成本，提供可靠、服务可扩展)。但是也存在挑战，例如在数据转移到云之前，质量和安全问题仍有待解决或者说明。
4、无论是使用专属的私人托管云，还是公共云，都提供了托管和服务大量数据的方法，利用这种方法可以不用投入大量投资成本在独立掌握必须技术上。由于创建一个公共云服务需要成本，因此可能不是所有国家都可以拥有公共云服务。因此，存在各个国家技术差距越拉越大的风险。
5、用户希望能在正确的时间收到正确的信息。为了实现这一点，并且鉴于可用数据的量，地理信息计算将越来越需要成为本质上非人工的。准确的结果将自动生成并且直接提供给最终用户。前面关于人工智能的章节已经详细探讨了这一趋势。
6、经验表明，地理信息业界必须了解它的客户，无论是在商业领域或在国家安全方面。更快、更明智的决定将有压倒竞争对手的优势。这不仅仅依靠技术来实现，也需要那些了解决策者问题、责任、意图和时间压力的人的进行技术分析。地理信息分析的首要问题是解决问题，而不是生产产品。
(三)开源
1、业界驱动的开源软件发展在过去五年里已经成熟，并被越来越多的政府组织使用。民营企业越来越专注于开源软件的技术支持。
2、开源软件可以被定义为不需要任何费用、允许任何人出于任何目的使用提供的源代码。开源软件的反义词是专有软件，用户若要使用该软件通常需要支付费用，并要遵守使用和分配的许多限制。
3、越来越多的关于组织如何受益于开源软件的信息使组织和政府都能够更好地了解他们的需要。再结合对于需求的理解，例如不同的安全级别，意味着需要在开源和专有软件中进行慎重选择。
4、政府对于开源解决方法更大程度的认可辅助消除了推广开源软件的障碍。现有的解决方案，能够在微环境项目中操作，可以更容易将不同的概念向高级决策者展示。敏捷项目方法的使用有助于减少开发时间，同时提高了灵活性，可以交付适用的解决方案。
5、一些国家测绘地籍部门(NMCAs)已经在他们的服务中采用了开源解决方案，这些可以被看作开源和专有软件如何一起造福于组织和公民的例子。
6、与任何技术一样，若要拥有开源技术，总成本里面需要重要的教育。虽然使用开源软件有前期经济效益，但若要个人定制并维护则是昂贵的，这取决于使用软件的用户群体，以及用户的内部认知。
(四)开放标准
1、在许多数字信息领域里，需要对标准的广泛和有效应用进行教育培训，不仅是为了持续有效地使用基于互联网的产品和服务，也是为了不同数据组织之间的合作。
2、有一些组织，在国家或者国际层面，负责有关获取、实施、维护与使用地理信息的标准的制定。在国际层面，这些标准由开放地理信息系统协会(OGC)、国际标准化组织(ISO)带领制定，并与更广泛的技术标准组织合作，以确保互用性。
3、标准应该在国家或者区域层面被制定或采用。如果不这样做，可能导致本地规则的创立，但不利于区域或者全球的互操作性。
4、自从上次未来趋势报告发布后，开放地理信息系统协会(OGC)、国际标准化组织(ISO)、联合国际海道测量组织(IHO)与联合国全球地理空间信息管理专家委员会(UN-GGIM)密切合作制定了一个标准的指引和配套文件。这些文件概述了技术标准对于地理信息用户群体的重要性和可用性。尽管这些文件已经让政府可以实施地理信息标准，但未来仍要提高对于地理信息标准与相关政策的认识。
5、有关国际标准的工作继续在全球层面推进。一个关于国际标准组织继续合作倡议的报告，建立在上述的标准指南与配套文件的基础上，在2015年8月的联合国全球地理空间信息管理专家委员会第五届会议上被赞同。这篇报告重点介绍了案例研究领域的丰富性、企业价值主张、数据获取、质量问题与相关政策。
(五)“专业”数据创建与维护的趋势
1、自上一次报告发布以来，似乎已有从二维到三维信息的突破，并且这种情况越来越普遍。遥感的发展为收集到更加精确的三维信息创造了机会。已经存在软件来处理这些信息，并且加入时间信息来创造四维产品和服务。未来五到十年内，四维信息将在各种行业中大展身手，包括：交通——无人驾驶车辆技术、建筑施工——集成到BIM、环境监测。时间元素对于一些应用是至关重要的，例如紧急服务响应，为了模拟和分析，并且跟踪移动的物体。
2、不同专业领域的合作需要为公私伙伴关系(PPP)提供了共同开发解决方案的发展机会。一个例子是BIM的发展和有效采用，不同的信息源被汇聚在一起，并用位置信息将它们连接和联系起来。
3、不论室内还是室外，厘米级的实时定位与导航已经是一个真正增长的领域。基于准确GNSS并与其他传感器集成的系统的大众市场在不断发展，例如在无人驾驶车辆中。
4、四维在实时信息的环境中尤为重要，这已经与虚拟现实技术相关。虚拟现实在过去的五年里一直在向前发展，接近实时的虚拟世界将能够建立。在这些虚拟世界中加入位置信息依赖于环境的用途和功能。
5、四维信息的趋势可能会通过联合国全球地理空间信息管理专家委员会知识库用户案例的发布来进一步提升或者加强。这将允许其他人来讨论和探讨不同的可选项。
6、影像继续以稳健的步伐发展。更大的覆盖范围、更好的质量与更高的分辨率已经可以通过低成本、可以负担得起的卫星系统与无人机(UAVs)的可用性实现。这不仅提高了在偏远地区收集和采集的速度，还减少了进入偏远地区的成本障碍。
7、近年来无人机相关技术被快速理解与使用。这一增长已经引发了几个国家关于加强无人机使用的安全控制的讨论。
8、无人机可以提供实时信息给地面上的决策者，例如提供灾害管理的信息。它们是一个非常宝贵的工具，当需要额外的信息来提高重要决策的能力，并且无人机的相关应用将继续增加。
9、未来五到十年很可能有一个大的趋势，即用无人机来捕捉遥感影像内容，其中包括更强的隐私和安全法律。政府决定如何规范使用无人机对于无人机的使用与价值将有显著影响。无人机和卫星的作用越来越大，但是一些基本信息却不能从航空影像上获取。
(六)在未来五到十年内自我定位
1、第一版本报告中强调的一个趋势是大地测量与全球定位领域的增长。这是一个过去五年里已经有显著发展的领域。其中一个关键的驱动力是联合国可持续发展全球大地测量框架的创建。这一项决议由联合国全球地理空间信息管理专家委员会起草，并在2015年联合国大会上通过。
2、全球大地测量参考框架(GGRF)是为满足更加精确的定位框架需求的必要工具。这对于有效决策和自然灾害和灾难管理、气候变化与海平面监测、地理信息、制图和导航等领域的基础设施建设和应用。
3、该决议的通过是建立通用的基础设施，维持和改善国家大地测量框架的第一步。但是，仍需要解决的关键方面包括政府资助的承诺，对于通用标准、国际义务和协调政策的遵守。
4、为了确保从共享大地测量基础设施中获取长期可持续的最佳利益，需要大力鼓励每个参与的政府保持他们负责部分的高质量。目前，大地测量基础设施发展中的参与工作是一个全自愿的过程。参与或者从中受益的国家，GGRF应该在双方接受的情况下做一个支持、参与的正式承诺。
5、政府支持发展与维护国内基础设施的长期承诺，对于提高参与国对GGRF的贡献价值十分重要。对于全球资产的长期可持续发展也至关重要。
6、应用GGRF，定位技术可以结合观测系统和重力测量的技术来进行高精度的重力测量。利用原子干涉重力仪可以桥接基于空间的和地面的重力仪器，以获得高精度的重力测量结果。重力场的精确测量可以实现许多其他的大地测量观测，例如地球自转的测定。
7、全球均匀分布的标准化大地观测站的网络，配有最高精度的时钟与重力仪，外加基于卫星的定位和观测系统，将确保全球辅助基础设施的技术开发与技术支持可以持续进步。
8、通过未来五到十年中全球的共同努力，我们将有可能在地上、在空中以及在海上拥有一个无缝的、持久的、统一的大地测量基础设施，并具有统一的全球参考系。（文/全球地理信息管理专家委员会）
声明：中国勘测联合网登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述，文章内容仅供参考。
