编者按
人工智能GIS（AI GIS）技能是当前主要的研究方向。然而，多数研究紧张聚焦某个或某些运用处景，较少涉及AI GIS技能体系的研究与探索，对AI GIS软件技能体系的梳理和总结尚不足全面。为此，超图集团总裁宋关福从地理聪慧金字塔入手，阐述了如何构建AI GIS软件技能体系，以及该体系各个组成部分的内涵和示例。并以SuperMap GIS为例，先容了AI GIS软件产品体系架构，磋商了AI GIS的未来发展趋势。
干系论文已在学报2020年第1期揭橥啦（文末点击“阅读原文”可以查看完全论文）！
《地球信息科学学报》
AI GIS是指将AI技能与各种GIS功能进行有机结合，包括领悟AI技能的空间数据处理和剖析算法（即GeoAI）以及AI与GIS的相互赋能的一系列技能的总称。AI GIS近年来逐渐成为地学科研与运用的紧张热点。
01 让我们先从地理聪慧提及......
当代地理聪慧是指以GIS、遥感和卫星定位技能为根本的地理空间可视化、剖析、决策、设计与掌握的技能总称。地理聪慧是GIS差异于其他信息技能的最为独特的代价，包括地理可视化、地理决策、地理设计、地理掌握4个层次，构成地理聪慧金字塔，自底向上繁芜度越来越高，而成熟度则越来越低。随着人工智能技能的引入，地理聪慧将会迎来新一轮技能的改造，创造更大的代价。
SuperMap在2019 GIS软件技能大会上发布了SuperMap GIS 10i系列产品，全面融入人工智能技能，创新并构建了GIS根本软件“BitCC”五大技能体系，丰富和改造了GIS理论与技能，为各行业信息化赋能更强大的地理聪慧。
02 AI GIS技能体系三部曲
AI GIS技能由3部分组成:：
GeoAI：是领悟AI的空间数据处理与剖析算法，是AI和GIS充分领悟的产物。
AI赋能GIS（AI for GIS）：是利用AI能力提升GIS软件的功能和用户体验。
GIS赋能AI（GIS for AI）：是GIS利用其可视化和剖析技能，对AI输出结果进行空间可视化和进一步的空间剖析。
机器学习是人工智能的核心，而深度学习是核心中的热点研究方向。GeoAI也包括空间机器学习（Geospatial Machine Learning）和空间深度学习（Geospatial Deep Learning）2部分。以SuperMap为例，我们可以基于空间机器学习办理空间聚类、空间分类和空间回归等多种GIS运用问题。
而空间深度学习能从地理空间数据中直接识别韶光与空间特色，并自动高效地构建繁芜特色，使数据驱动的地球科学研究成为趋势。以SuperMap为例，目前供应的空间深度学习算法包括三维数据剖析和影像剖析2类。
由于地物的空间特色在不同地域，不同时令的表现并不完备相同，因此须要供应GeoAI算法的流程工具，便于运用单位根据自身数据特点重新演习模型，提高模型推理的成功率和准确度。流程工具详细包括数据准备、模型构建和模型运用等几个核心过程。
AI赋能GIS是指利用AI技能提升GIS软件的智能化水平，包括AI属性采集、AI测图、AI配图和AI交互等多个方面。AI属性采集可以帮助用户进行视频图像等多源目标的智能分类和识别；AI测图可以供应更低本钱、更为便捷的室内测图方案；AI配图为用户免去手工配图的繁琐流程，通过大略操作就可以实现图像到舆图的风格迁移；AI交互包括利用语音、手势、人体姿态等进行丰富的运用交互。
基于手势识别的隔空地图操作
基于人体姿态识别的隔空地图操作
面向AI识别结果，GIS可以利用其空间可视化和空间剖析能力进一步处理与挖掘数据代价，即GIS赋能AI。例如交通流量监控、城市部件管理与案件等的舆图可视化运用，可为决策者供应更直不雅观的信息表达形式；而对AI提取结果进行深入处理与挖掘，可以进行地理围栏实时告警，车辆行驶路线追踪等进一步扩展运用。
为了对AI GIS的3个方面进行有力支撑，可以自底向上构建4层构造，形成较为完全的AI GIS技能体系。最底层为数据层，之上为领域库，在框架层中可以通过合理抽象和封装兼容多种AI框架，最上面的功能层即详细先容的AI GIS三个方面。
为了做事于多种GIS运用处景，AI技能须要与组件GIS、桌面端 GIS、做事器GIS等在内的多种形态的GIS软件进行深度领悟，共同构建AI GIS产品体系。
03 人工智能GIS展望
利用AI GIS完善发展新一代GIS技能体系是办理当前GIS系统智能化问题的有效方法，AI GIS初步实现了遥感图像、视频等地理信息的打算机视觉提取，以及语音识别，自然措辞处理等AI技能的引入赋能。但目前AI GIS还属于弱人工智能（Narrow AI）阶段，离通用AI（AGI）阶段还较为迢遥，因此以通用AI为代表的技能也是AI GIS未来发展的主要方向。
作者信息
超图软件董事/总裁、中国测绘学会副理事长、中国地理信息家当协会副会长、中关村落空间信息家当技能同盟理事长 、北京软件行业协会副会长。长期从事地理信息系统软件技能创新事情，主持SuperMap GIS软件研究与开拓。