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“互联网+”时代下GIS专业创新创业模式研究

2020-07-29孙超

大学教育 2020年8期
关键词:空间信息时空虚拟现实

孙超

[摘 要]分析不同学科在“互联网+”时代下的特点与优势,对于明确指引当代大学生选择科学的创新方式、规划合理的创业路径具有重要意义。作为地理学的新兴专业,地理信息系统(GIS)强调通过网络通信技术将地理空间信息数字化表达出来,与“互联网+”内涵不谋而合。项目组研究着眼于社会前沿应用领域,在梳理GIS专业创新服务知识点的基础上,提出了“互联网+”与空间信息采集技术、空间信息网络技术、空间虚拟现实技术、时空大数据技术相结合的四种具体创业模式。以上创新创业模式有望优化GIS专业人才培养方案,同时有助于启迪相关专业大学生的创新理念、扩宽其创业路径。

[关键词]“互联网+”;创新创业;地理信息系统

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2020)08-0171-03

一、“互联网+”时代下的创新创业

李克强总理在2015年《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中,提出要推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业相结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展[1]。可见,“互联网+”的内涵是实现互联网与传统行业的交叉融合,创造新的发展生态,推动国家经济形态不断演变,实现社会财富不断增长。

2014年9月,李克强总理在夏季达沃斯论坛上发出“大众创业、万众创新”号召,“双创”进入大众视野。创新是改变思维、改进方法、创造新事物的过程,是发展的第一动力,也是建设现代经济体系的战略支撑[2]。目前,我国经济处于从“管理型”向“创业型”转变的关键时期,创业已经成为推动社会经济发展的重要部分。与创新相比,创业与经济效益及社会价值联系更为直接,是人们通过整合、优化自我资源而创造更大经济效益或社会价值的行为。从本质上看,创新是整个创业模式的核心与基础,而创业是具有特色的创新行为与结果;创新层次的不同决定了创业模式推动经济的能力大不相同。

创业模式是创业者运用特定的创新手段,合理配置创业要素,实现创业理想的途径,实质上就是创业组织形式、创业方式和创业行业等要素的统一。随着我国经济步入新常態发展阶段,怎样的创业模式适应当前经济发展环境,大学生如何结合创新创业模式推动经济的发展,都是目前研究的热点问题。例如,罗剑宏等基于创新教育与创业模式对接的视角提出了“模拟企划+资金注入”“技术导向+园区孵化”以及“创意课程+多渠发展”三种创新创业模式[3]。徐明提出了在“互联网+”视角下以互联网本身、以“互联网+”和以物联网为导向的创业三种模式,分析了核心要素和相关条件的创业路径优化方式[4]。在总结了“互联网+”时代下大学生创业现状和特点的基础上,陈陆提出了“互联网+”与零售行业、金融行业、旅游行业以及教育行业相结合的四种模式[5]。孙珊在分析当前高等学校角色、职能、协同和能力等方面存在的困境后,提出了围绕价值、文化、实践、协同、能力和载体六个方面构建高校服务大学生创新创业的“生态圈”模式[6]。

尽管目前涉及“互联网+”时代下大学生创新创业模式的研究较为丰富,但多围绕大学生整体在创新创业的宏观层面进行探讨;在微观层面,分析不同学科的大学生在“互联网+”时代下独特的特点与优势,结合不同学科培养知识体系提出具体创新创业模式的研究仍相对匮乏。而具体创新创业模式的研究,有利于促进相关专业大学生更加聚焦“互联网+”时代下的巨大机遇,明确指引大学生选择科学的创业模式、规划合理的创业路径,实现个人创业理想。因此,本研究以地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)专业为例,通过将本专业先进的知识技术融入“互联网+”时代下的前沿应用领域,探索具体的创新创业模式,旨在为GIS专业大学生开拓创新理念和思路,启发创业方向和路径。

二、GIS专业的创新创业模式

GIS作为融合地球科学、计算机科学、信息科学、测绘科学的多学科交叉专业,是传统地理学背景下的新兴专业,强调通过网络通信技术将空间信息进行数字化表达,融入经济社会、资源环境和城乡规划各个领域[7]。由于人们生活和生产近80%的信息与空间位置相关,GIS专业知识可以直接或间接服务创业目标和商业方案,借此提升产品的附加值[8]。在“互联网+”时代下,GIS专业应用正逐步发生着从政府服务向大众服务、从追求质量向追求可用性的转变。具体来说,GIS专业知识体系中涵盖的空间信息采集、空间信息网络传输、空间虚拟现实以及时空数据建模等技术,无论在政府部门还是大众生活中都能被加以创新、用于创业。

(一)“互联网+”与空间信息采集技术结合模式

在“互联网+”时代下,通过互联网串联,信息采集工作从专业性和目的性向广泛性和大众性不断转变——随着智能手机不断普及,人们日常生活都与空间位置联系日益紧密,每人都拥有GPS接收器、辅助WiFi等无线定位技术,使得每人都能实时获取和分享位置信息,这孕育了空间信息采集技术的应用创新。“互联网+”与空间信息采集技术结合模式是指以智能手机、摄像头、全球定位系统(GPS)等为硬件支撑,依托于移动/无线通信网络信号和手机软件系统,结合GIS专业的基于位置服务(LBS)、图像解译、空间分析等理论方法,实现室内场景建模与导航、智慧泊车和远洋捕鱼等创新创业目标。

近些年,室内场景建模与导航以其直观、内容丰富的特点广泛应用在虚拟三维漫游、室内装饰设计、数字城市等诸多方面,具有很高的社会实用价值。目前主流的三维场景重现系统基于同步定位的地图构建(SLAM)和多视点影像匹配建模等技术[9]。随着传感器日益丰富,室内场景建模将不再依赖于影像,而有望通过集成多传感器加以实现。同时,未来数据传输方式将会聚焦在卫星、飞机、地面站(“星-空-地”方式)和专线的实时传输上,可作为GIS专业大学生创新创业的重要方向。室内导航系统是LBS重要组成部分,是建立在室内场景模型上的,通过获取用户当前位置,寻找最适合用户的路径,引导用户抵达目的地的应用。区别于传统的基于位置信号传输的定位方法(如GPS),基于视觉信息的室内定位导航,是通过利用移动平台获取周围环境图像,解析图像特征或者局部模型,匹配室内三维模型来确定用户位置的技术,具有广阔的创业前景。

(二)“互联网+”与空间信息网络技术结合模式

随着我国对物联网的推动发展,射频识别技术(RFID)的问世使得世界上任何实质物体都能被唯一标识,传感器网络技术日益普及、传感器网络广泛遍布使得全球信息得以在计算机中实时更新。同时,越来越多的自发地理信息通过互联网产生,人人都是传感器,时时扮演着传感器网络的传输节点,造就了空间信息网络技术的创新热点。“互联网+”与空间信息采集技术结合模式是以射频识别(RFID)、全球定位系统或无线传感网为硬件支撑,以无线网上协议(Zigbee、6lowpan等)和传感器模型语言软件为依托,关联GIS专业的3S集成、物联网、传感网等相关知识,实现空间信息在线实时更新技术,借以达成现代农业管理、物流快递管控、生态环境环保等创新创业目标。

现代农业是GIS技术的重点应用领域之一,也是与物联网技术集成最明显的领域。在智能灌溉方面,若利用传感器探测地形、土壤和含水量,通过无线设备传输数据至服务器,结合作物对水分的需求和吸收速率,有望设计出具有针对性的灌溉实施方案,帮助农户精准灌溉。在农场经营方面,利用传感器和互联网,可实时掌握农场的土壤结构、天气变化、生长进度、养分状况等信息,耦合建立时空统计模型,有望服务收成预测和库存管理,提高农场的现代化水平[10]。当前,互联网与空间信息网络技术在欧美农业领域应用日益广泛,逐步形成较为系统的现代农业管理体系,而其在我国的应用尚处于起步阶段,具有广阔的创业前景。目前,研制植物土壤信息传感器和构建GIS时空模型是这一模式的主要关注问题。此外,GIS专业大学生创业也可聚焦在智能变量播种、机械自动耕种、环境/质量自动管控、农场管理信息系统等欧盟农业信息技术发展的重点领域上。

(三)“互联网+”与空间虚拟现实技术结合模式

作为新兴科技,虚拟现实可以满足人们身临其境、全方位感官的需求,旺盛的市场需求不断推广其应用领域。同时,“互联网+”时代下Web 3D技术的发展,通过互联网促使人们对物体感知的需求由平面向立体升级,提供了空间虚拟现实技术的创新契机。“互联网+”与空间虚拟现实技术结合模式是以三维激光扫描仪、图形处理器、立体显示系统为支撑硬件,以渲染三维图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(OpenGL、Java3D等)为软件依托,结合GIS专业的虚拟现实、分布式计算、Web3D的理论和方法,实现虚拟旅游、智慧家居、动漫游戏等创新创业目标。

虚拟旅游是建立在社会信息化基础上的,将GIS专业的虚拟现实技术、智能技术应用于旅游业的一种新型旅游模式。在国内,虚拟现实技术颇具潜力但尚未成熟,主要处于利用个人计算机进行桌面仿真的初级阶段——以计算机为窗口,通过输入设备与虚拟世界交互,成本相对较低但缺乏用户沉浸感。在此阶段,虚拟现实技术融入旅游业的表现形式为旅游宣传,即在旅游网站上加入虚拟现实技术,让游客通过虚拟现实预先游览景区,按需规划旅游线路。高级阶段虚拟现实涉及并行计算、分布式计算、视觉跟踪量算等对GIS专业要求很高的技术,通过电子头盔、数据手套、位置追踪器等设备以封闭的虚拟感官替代用户真实感官,计算机根据获取的数据测得用户的运动和姿态,将其反馈到生成的视景中,借此使用户产生身临其境、沉浸其中的感觉[11]。目前市面上仅有少量的基于沉浸式虚拟现实技术的旅游产品,该领域蕴含巨大市场需求和商业价值,可作为GIS专业大学生创业的又一着力点。

(四)“互联网+”与时空大数据技术结合模式

大数据具备突出的空间和时间属性,使传统数据彰显出更大的价值。时空大数据分析在当今的城市建设和运转中扮演着越发重要的角色(交通拥堵提醒、物流配送通知、社区健康服务等),提供了时空大数据技术的创新空间。“互联网+”与时空大数据技术结合模式主要以数据中心、云服务器、传感器为硬件支撑,以大规模数据并行运算模型和分布式的、面向服务的架构(Hadoop、MapGISSOA等)为软件依托,结合GIS专业的空间数据库、云计算、大数据技术的理论和方法,对时空信息进行有效分析与挖掘,更加快速实时地提炼价值,实现智慧交通、新型零售、智慧社区等创新创业目标。

随着我国城市建设数字化、网络化发展日益成熟,大量空间数据不断积累,进一步信息化的需求,使得智能化应运而生。智慧城市就是通过互联网把无处不在的城市物体以传感器连接起来,实现对城市的全面感知,利用云计算等技术分析处理感知信息,对政务民生、城市服务、公共安全、资源环境在内的各种需求做出智能化响应和决策支持。智慧城市建设包括智慧交通、智慧电网、智慧物流、智慧公安、智慧医疗等诸多涉及地理空间信息协作的方面[12]。我国智慧城市正处于逐步发展的过程中,对时空信息的获取、管理和分析方面均存在明显需求——加快铺盖城市范围的地面传感网和地下智能管线设备以收集空间要素信息,有机融合传感网接入的地理时空数据与各行业部门的生产数据构成时空大数据库,深入挖掘时空大数据蕴含的趋势和规律为城市科学决策提供知识服务等都是有待结合GIS专业技能进一步深入创新的领域,也可作为GIS专业大学生重要的创业方向。

三、结语

当代大学生是我国未来社会发展的主力军,也是“互联网+”时代下创新创业的原生力。分析不同专业在“互联网+”时代下的特点与优势,结合不同学科知识培养体系研究具体创新创业模式,对于明确指引相关专业大学生科学选择创新方式、合理规划创业路径具有重要的实际意义。本文立足于地理信息系统(GIS)专业知识体系,提出了“互联网+”时代下与GIS专业密切相关的、社会发展前沿的创新创业领域,归纳了四种具体的创新创业模式——“互聯网+”与空间信息采集技术结合模式、“互联网+”与空间信息网络技术结合模式、“互联网+”与空间虚拟现实技术结合模式以及“互联网+”与时空大数据技术结合模式。以上创新创业模式既与当前GIS专业优化的创新创业培养方案相辅相成,可以融入相关教学的知识点中,又有望为GIS专业大学生进一步开拓创新理念和思路,启发创业方向和路径。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》[J].电子政务,2015(7):52.

[2] 杜刚,李亚光.“大众创业万众创新”背景下高校创业人才培养模式研究[J].时代金融,2015(14):174-175.

[3] 罗剑宏,谭子君.云端互动:国内高校大学生创新创业模式[J].高校教育管理,2013,7(3):104-108.

[4] 徐明.“互联网+”时代的大学生创业模式选择与路径优化[J].中国青年社会科学,2015,34(5):49-55.

[5] 陈陆.“互联网+”时代下的大学生创业模式探索[J].求知导刊,2016(9):35-36.

[6] 孙珊.高校服务大学生创新创业“生态圈”模式的构建[J].教育与职业,2019(9):59-63.

[7] 刘先林.“互联网+”时代GIS的智能特征及展望[J].测绘科学,2017,42(2):1-4.

[8] 曾文华,花存宏,李方林.“互联网+”时代下地理信息应用模式[J].测绘科学,2016,41(11):200-205.

[9] 鲁小虎.室内场景三维建模与导航技术现状与分析[J].黑龙江科技信息,2017(8):78.

[10] 李瑾,郭美荣,高亮亮.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].农业工程学报,2015,31(S2):200-209.

[11] 张欣,张汉中,董伟哲,等.基于WebGIS和虚拟现实的智慧旅游深度结合研究[J].中国新通信,2018,20(8):58-60.

[12] 王家耀.时空大数据及其在智慧城市中的应用[J].卫星应用,2017(3):10-17.

[责任编辑:刘凤华]

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