3月19日下午，上海西虹桥，刘经南院士、汪懋华院士等北斗导航、农业科学两大领域的专家学者齐聚中国北斗产业园，在第14次金桥产业技术创新会议上展开“北斗导航——精准农业跨界融合“研讨。刘经南院士从泛在测绘的概念出发，系统阐述了泛在测绘产生的背景，如何实现互联网+？北斗导航从哪些方面为农业提供精准定位服务，从而实现我国农业从粗放走向精细以及可持续化发展。以下为刘经南院士的现场演讲：
各位来宾，现在互联网+是很热的词，互联网+测绘，我们叫做泛在测绘。我的报告题目就叫“泛在测绘及其在农业上的应用”，在这里和大家探讨一下。
一、泛在测绘的定义
首先要把泛在测绘的概念讲一下。这个概念是2010年我提出来的，国际上也有，也是同一天。去年世界达沃斯论坛谷歌的董事长斯密特在回答记者关于互联网+会怎么发展的问题时，他说互联网会消失。大家吃了一惊，他接着说一句话，物联网将无所不在，就是泛在的，数量巨大的IP地址、传感器，你虽然感觉不到，但是可以与之实现无缝互动的，这就是物联网时代的特性。
三星电子的总裁也讲到，三星已经把所有的产品瞄准物联网作为重点发展方向，到明年所有三星的电视将成为物联网的设备，它已经有这样的设计，它的电视设备都是LED的，能够进行红外线感知，会算你的人数，人多了亮一点，人少了暗一点。
互联网的概念正在消失或者正在进化，基于互联网时代的测绘应该怎么办？位置服务应该怎么办？这是一个很重要的值得思考的问题。有一个泛在测绘的概念，泛在测绘是指用户在任何地点和任何时间为认知环境与人的关系而使用和构建地图的活动。国际组织也曾经在一个泛在测绘小组上提出一个定义，我认为他的定义比我更好。他们的定义是，泛在测绘是指可使用户随时随地创建和使用地图来解决空间问题的能力或活动。我只讲了活动，他讲了能力，非常关键。
根据这个东西，泛在定位是用户在泛在测绘过程中，利用多种感知技术来感知自己的目标位置、环境及其变化的活动。这也是我一直强调的活动。泛在地图，利用泛在定位和多种资源可视化表达用户感兴趣的目标与环境场景或其自身实时动态环境场景的地图。我们过去的地图比较死，没有场景，现在地图比较活，有场景，今后要变成智慧化，要有场景再现。
二、如何实现互联网+？
刚才说的互联网会消失吗？互联网是信息互联阶段，只是收和发。但是互联网+是泛在信息阶段，是实现互联网与经济社会各个领域的深度融合，重塑传统产业的商业模式和创新模式，和具体的东西结合起来，这是互联网+。信息不光是收发了，里面有处理、加工这些工作。
物联网呢？物联网阶段是实现计算设备环境感知的联通，不仅物与物、物与人都可以实现互相之间的通信。
光靠互联网+是不行的，因为互联网没有本质改善的话，加不起来，它不能实现信息的传递、搜集和控制。你的控制精准了，讲话的时候舌头应该收回去，时间掌握得不好，动作不标准。控制就是解决一个时空的差异化，我们两个发生事故了，就是时空没有解决好，不正确的时间到了不正确的位置，这就产生事故了。互联网要能解决时空问题，精密的时间和位置。
现在有两个名词，学术界叫做信息互联网，美国工业界叫做工业互联网，这两个名词是一个意思，就是以信息物理系统（GPS）或者工业互联网为代表，实现人对虚拟空间和物理空间的控制协同。
互联网如何+？+行业。在线测绘、互联网地图，这是激发我想把测绘变成泛在测绘的早期的思考，就是2005年就有的互联网地图了。
+功能。不再是传统意义上的信息网络，更是一个物质、能量和信息互相交融的物联网，现在能源物联网，就是可以传递能源传递信息，交织在一起，这就是所谓的能源互联网。
+产业。互联网已不再是一般意义上的信息搜索、传输的工具，它可从设计、生产、销售到售后及远程运控的全流程对传统产业进行改造。传统产业则可能变为被+的对象，人类活动的实体空间与虚拟网络空间要实现信息融合。我在屏幕上玩游戏，那是虚拟空间的事，这两个要融合起来。
让物联网加上实时感知和精准的控制功能。基于互联网将物理设备联网，让广域或全球分布的物理设备具有计算、通信、精准控制、远程协同和自治五大功能，以实现人类感知和控制物理世界在时间、空间尺度方面的延拓，本质就是人、机器、物的融合计算，国内又称其为人机物融合系统或工业互联网。
三、 泛在测绘产生背景
现在的测绘面临一个挑战，一方面是智慧地球，我们要到外太空去了，中国也提出火星计划了，甚至还要到深空。另外现在到室内找某个人，室内也要定位。万达一个房子几平方公里，你找人，厕所都找不到，室内要定位，地下空间要定位。我到美国杜克大学去，听说我是搞导航的，专门开了一个会，人体内部怎么定位？怎么放进去，放在某个器官里面，进行精确定位，让我设计这个东西。还有心脏起搏器，要时刻监控他，他走的地方要小心一点，不然对他的心脏有影响。一方面到外太空，另一方面放在人体内。还有放在微观世界，到细胞里面去，那个蛋白质那个基因在哪个细胞的位置，它的年龄，一个是观测，一个是坐标系，还有位置和动态在哪里，都是一个原理，从这个意义上来说我们测绘可以测宇宙空间和微观世界，无所不在的，看你需要解决什么。
地球内部，我们通过地震波，看地球内部的构造，和超声波看人体内部的构造一样的，希望研究地球内部的人特别喜欢地震波。现在要建设海洋强国，要到海底去看，到海中间看，要去观测、测绘、定位，这也是我们的时空位置的差异有什么不同东西，有这个需求。这些东西都依赖于工业互联网，工业互联网的广域分布，它的协同和控制依赖于对时间和控制位置的精确判断，以精准推送位置控制通信和协调分布式计算流程的相关活动，使得计算和物理实体单元的各项活动能够更紧密地互相融合，需要泛在测绘在时间纬度上的精准度量。像我们三一公司工厂在美国，设计中心在中国，但是买它东西最多地方的是非洲。非洲在搞大建设，我们中国帮助搞建设，需要起重机、大吊车那些设备，面临问题美国工厂不能解决又到中国来找，一个按键按下去，在非洲动作是对的，但是事故已经发生了。将来我们世界是一个小世界，过去工厂能够解决这个问题，自动化工厂这些问题都解决了。现在全世界工厂是分布式的工厂，人类都是分布式的活动，就要解决时空的问题，这就是我们泛在测绘需要解决的问题，包括环境、人身健康、人身安全这些东西，泛在测绘有这么一个需求。
另外，我们过去的测绘是被动式地发现，发现什么问题我们测下来，发现房子就测一下房子，放在地图上表达出来。现在是主动式地探测，现在知道房子还没有起来，将来可能要起房子，通过虚拟现实和真实现实构成起来，叫做增强现实，要把未来的和现在的还有历史的都表达在一个空间上，这都是现在提出的需求。
还要变成持久式的监测，不是被动式的。现在哪个工具都可以测绘，过去就是专业的，理论很深，学了五六年，搞不懂。很专业化，现在很容易，外行都可以搞精准测绘。现在互联网思维——众包，给大家去搞，我就是集成，这就是我们讲的泛在测绘很重要的手段，众包的手段。刚才讲农业，现代化农业，这个可能也要实现众包的手段。
现在卫星导航已经成为世界上近30亿部智能手机的标配，有的是驾车有的步行，实时位置和驾驶行为、个人兴趣，隐含着大量的社会可用信息，成为人们位置、行为和兴趣等大数据的来源。随着手机高精度导航的应用，室内外一体化位置服务的开展，这些大数据的内涵会更加丰富，它把人的活动都记录得很清楚。这个东西现在已经开始研究了，并在《自然》杂志上发表，它的手段并不是非常先进，但是结果非常惊人：在一个150万左右人口的中等城市，通过4次手机不同位置的数据分析，就能以95%大概率找到该手机的主人是谁。该功能对提高社会智能管理水平和提升社会安全防控能力都是十分急需的，其应用前景也是惊人的，但是对我们私人来说也是可怕的。
同样，去年又发表了一个文章，需要4组较为精确的支付时间、支付商家和交易数额，就基本上可准以确定持卡人的所有消费记录，准确率达到90%。通过大量的试验得出来的，个人行为基于时间和空间的特异性，比我们通常感觉的要高得多。分析你的行为，还可以分析你的心理活动。所以国外保险市场正在普及的PAYD，按照你的习惯支付保险费，这也是需要我们GPS、北斗记录的，你是不是喜欢急刹车，保险费会提高。还有在固定场合开车，不容易引起堵塞，你的保险费就会降低。这样一来时间和空间位置是人类生存和发展一切活动的基础，其应用只局限于人的想象力。
当前有这么一个特点，人类对时空位置信息的需求从事后走向实时和瞬间，从静态走向动态和高速，从粗略走向精准和完备，从陆地走向海洋和天空，从区域走向广域和全球，从地球走向深空和宇宙。目前，正从实体空间走向虚拟网络空间，从自然走向人类自身和社会，后面两个走对我们未来的发展非常重要，很不可思议。它的特征是以GNSS为核心的位置服务网络联合泛在网可感知人类活动的任何能达到的空间，即陆海空天和室内、地下包括人类信息活动的虚拟空间互联网。
四、泛在测绘在农业上的应用
泛在测绘用在很多方面，从不同角度分类，空间环境分类，陆地、海洋、网络，服务对象有军事、行业、个人、政府。服务模式也有很多，可以分为低空、高空、太空、深空，还有群体、个体。
我们看看它在农业上的应用。首先是我们可以测精准的气象变化，海洋变化监测。去年最大的厄尔尼诺现象，测绘界早就有预报，只是没有被相关人士感知。
我们现在要感知，长期感知，不是像过去被动的，要发展成主动的，持续地感知。环境监测网络，要建立这样的。不仅可以提供厘米级的位置，还有纳秒级的时间。还有各种各样的传感器，还可以计算土壤的湿度，要建立农业传感网络体系，可以监测农村人口的流动，手机位置数据分析可以区分中青年、老年劳动力的运动特征，了解学生活动状态分析农村经济活动趋势。
还有各种专业性监测，不同农业物流公司货物流转的全程监测等等。这些监测都要解决人与人、人与物、人与环境、行业与环境，农业自然灾害监测预报，极端天气监测预报，实现地区差异化的气象预报，东北新疆的大田，面积很大，多少万公顷，下雨是不均匀的，有的地方下雨，有的地方不下雨，我们搞农业预警，几时几分，在哪一个坐标到哪一个纬度，从东哪一个精度到西哪一个精度范围内，几点开始到几点结束，下多少毫米的雨，精准天气预报，解决农业的需要，也解决交通的需求。利用一个模型，820亿次计算以及60年的某区域气象历史数据来识别天气模式，再运用预测性分析进行天气预测。其预测时间更长、预测精度更高，最长可以提前40天生成预报，这对于减少农业的损失很有帮助。
自然灾害报告，包括城市农村不同功能区块水量消耗的监测、局部气象的监测，生态环境变化的监测与分析等等。利用这些信息进行灾情动态监测、交互查询、动态更新，对灾害损失进行评估。
泛在测绘在农业保险也是非常重要的，保监会专门邀请我给他们做一个这样的报告，全国所有的保监会和保险人来听，他们听了感觉非常惊讶，我们农业保险是亏本的，掌握的数据不准确，还有骗保，这是非常普遍的现象。位置大数据与精密农业，农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、植保、收获等等，对粮食和食品安全具有重大意义，各环节都与测绘数据相关。
还有建立农机联网管理调配信息平台。国务院农办的人告诉我，现在他们最伤脑筋的就是想知道每天的收获量，统计不标准，国家非常需要这个数据，只要我们把农机联网的管理调配出来，农机车辆网，未来要迈入道路与农业环境全时空感控。
还可以实现无人驾驶，我有一个学生在美国一个全球最大的农机拖拉机公司，他是那里的高管。他说他们拖拉机晚上不需要人的，又精准，多台拖拉机同步作业，一个人在信息中心，可以管很多不同州的拖拉机。他们的大田管理，水平位置10—12厘米，垂直15—28厘米。精准播种，水平1.2—2.5厘米，垂直2—4厘米，土豆是5厘米。农田平整，垂直精度要求1.2—2.5厘米，水平是10—12厘米。美国的大田管理最小面积是0.093平方米，他们一个农场相当于我们一个乡一个镇那么大，中国管理单位以亩计，666.67平方米，两者差距7176倍，你说我们的农业粗不粗放？这样的农业还可以可持续发展吗？所以很危险。这一平方英尺里面有害元素含量、水分的含量都要到精确到克，有的还是以毫克为单位，差异化种植。
我们的北斗地基增强系统可以提供厘米级、分米级和米级精度，可以了解不同区域土壤的湿度、需不需要灌溉等等，进行精确定量分析。
五、结论
下面讲一下结论，泛在测绘与泛在位置服务进入了环境感知、个性需求、社群行为监测分析，也就是产生和使用大数据的时代。地理环境国情信息的全面、实时、协同性、公众式监测要求位置服务建立适应泛在测绘要求的大数据分析、处理和预测的新手段，大数据背景下的泛在测绘将促进原创性的研发，将引起技术创新的新高潮，将推动服务模式的多样化，将促进信息产业大发展。
互联网+测绘是泛在测绘，互联网+农业是智慧农业，这两个东西加起来是泛在测绘服务现代农业的方式。如何应对这个挑战呢？跨界合作，发挥优势，做好服务。我就讲这些，谢谢各位。
转自微信公众号：北斗时空