“空间信息技术，我们往往又称为‘地理空间信息技术’，这是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，80年代在我国开始应用，进入21世纪在全球获得迅速发展。空间信息技术主要包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球导航卫星定位系统（GNSS）和虚拟现实技术（VR），已广泛应用于需要空间信息服务的各行各业，如农业、林业、环境保护、城市规划与管理、公共安全与防灾减灾、海洋、能源、国防等各领域，空间信息技术为社会经济的发展和科学决策作出了应有贡献。”

 

说这番话的是清华大学建筑学院教授毛锋，采访一开始，他就向我们介绍了空间信息技术的概念组成和对国民经济的作用。

 

 

1985年，毛锋从同济大学测量系大学毕业后分配到胜利油田所在地东营市的中国石油大学（华东）（原华东石油学院）工作，自1985年起开始了空间信息技术在石油天然气勘探开发中的应用教学和科研工作。科研成果应用在胜利油田陆上油田和海上油田。

 

1996年毛锋在跟随中科院地理所陈述彭院士、何建邦研究员进行博士后研究期间，与导师一起又将空间信息技术推广应用到大庆油田、辽河油田等其他油田。

 

1998年博士后出站分配到清华大学后，继续开展空间信息技术在海洋和陆地油气资源管理中的应用研究，如： “十五”攻关课题：“塔里木数字油田示范系统研究”，主要研究油气田勘探开发数据中心建设的技术路线，包括数据资产的管理与服务机制、数据中心建设软硬件平台方案、数据中心建设与系统开发、数据资产的数字化整理技术、综合应用基础项目库的建设技术；研究塔里木油田元数据；研究数据集成、数据交换、数据接口、数据转换、数据分析等数据挖掘技术。

 

再如毛锋参与的“数字塔河油田”，主要建立塔河油田统一的数据中心：除油气勘探开发数据外，还包含塔河油田道路、水系、建筑物等基础地理数据及不同分辨率的卫星影像，油井、水井、气井，管线、阀室、电力线等专业数据，在统一的数据中心基础上，数字塔河油田利用地理信息系统技术（GIS）、遥感（RS）、全球导航卫星定位系统（GNSS）、网络技术等开发数字塔河油田门户网站，集成塔河油田地理信息系统、塔河油田地面工程系统、塔河油田勘探数据库管理系统、物资设备管理系统、职工培训系统等12个子系统，各自系统之间通过接口互访，实现塔河油田的勘探开发协同化、地上地下一体化。数字塔河油田是国内第一个完整意义上的数字油田，涵盖了塔河油田不同部门之间的数据共享、业务协同，为智能化油田奠定了基础，为我国数字油田的建设和发展起到了示范作用。

 

2003年，毛锋参与了“863”重大专项：“数字海底技术渤海油田示范区建设”课题的研究工作，主要研究内容是针对海洋工程地质环境调查工作的特点和应用需求,课题基于渤海油气资源勘探开发过程中获得的底质沉积物属性、工程地球物理和油地质资料，分别建立了渤海海底地形数据海底质属性数据库、渤海工程地球物理数据库、渤海油气工程地质数据库和渤海海底图件库。基于地理信息系统软件平台，研究海底信息数据库的数据标准检索技术以及常规空间分析建模技术，开发了一套具有较高自动化程度的海底信息管理应用系统，建立了渤海油田数字海底示范区系统，为我国海洋油气资源勘探、开发体系的形成和发展提供一个高层次、系统化、标准化、国际化的海底信息资料整合、管理以及成果展示的机会，实现成果资料和空间一体化分发和共享。

 

2007年至2008年，毛锋作为课题负责人承担了海洋908专项“海洋数据挖掘”课题的研究，该课题全面、系统地分析了海洋数据的特点，并针对这些特点系统研究了适用于海洋数据挖掘的算法，在此基础上研发了我国海洋领域第一个功能齐全的海洋数据挖掘示范系统。

 

自1985年至今，毛锋在空间信息技术应用于海洋和陆地油气资源管理科研的基础上，提出了数字油田的理论方法，并发表了一系列论著，对空间信息技术在海洋和陆地油气资源的管理进行了开创性探索。

 

我国是世界上唯一的五千年文明不曾间断的国家，文化遗产丰富且分布广泛，历史文化遗产的保护迫切需要空间信息技术支持。2006年毛锋作为课题负责人主持了“十一五”国家科技支撑“空间信息技术在大遗址保护中的应用研究（以京杭大运河为例）”课题，带领课题组探讨了空间信息技术在我国大遗址保护中应用的理论、方法和技术路线，建立了空间信息技术在大遗址保护中的应用框架和相关标准规范。以京杭大运河为研究对象，应用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、虚拟现实系统（VR）等技术，与考古学、文献学、科技史等学科研究成果相融合，研发京杭大运河保护地理信息系统、京杭大运河保护规划支持系统及京杭大运河虚拟现实系统，为京杭大运河保护的规划、管理提供了新的技术手段和管理平台。为大遗址的管理、研究、监测、展示提供重要支撑。通过跨学科联合攻关，将空间信息技术成功应用于京杭大运河调查和考古发掘工作中，揭示了京杭大运河在社会与环境中的时空演变过程，建立的京杭大运河空间数据库、开发的大运河保护规划辅助支持系统为京杭大运河保护规划作出了贡献。毛锋作为主编出版了“空间信息技术在文化遗产中应用”丛书，为空间信息技术在文化遗产保护中的应用奠定了基础。

 

2008年5月12日，四川汶川特大地震给灾区文物造成了极大破坏，为此，毛锋主持了国家文物局“灾后文化遗产抢救性保护综合信息平台”的研发工作。课题在分析受损不可移动文物、可移动文物、博物馆、文物保护业务用房及设施设备、少数民族文化遗产的抢救性保护修复主要任务及业务流程基础上，通过网络和信息技术建立灾后文化遗产抢救性保护中应用的体系框架和业务流程标准体系和文物抢救性保护综合数据库，最后进行灾后文化遗产抢救性保护综合信息平台系统开发，建立一个国家、省市、地方多级的基于网络技术和信息技术的跨文物管理部门、文博单位等和集各项行政审批、管理于一体的综合信息管理平台。

 

毛锋主持的空间信息技术在文化遗产保护中应用研究，是自然科学与人文社会科学的交叉研究，开创了空间信息技术在历史文化遗产的调查、保护、监测与管理等方面的应用，对我国的历史文化遗产保护具有现实意义。

2000年至2002年，毛锋承担了国家自然科学基金“基于RS/GIS的城乡空间规划辅助支持系统”课题，该课题在国内率先探索了以GIS/RS 为代表的现代空间信息技术支持城乡空间规划的问题。提出了以RS 技术解决城乡规划基础地理信息的快速获取问题，以GIS 解决城乡规划各个环节的信息共享和规划支撑工具的问题，为城乡规划的定量化、动态化提供了可能。 研究成果为城乡规划空间信息的快速获取、分类管理、自动提取与数字化建库和空间信息在城乡规划各个阶段的应用打下了基础；为现代空间信息技术与城乡规划学科交叉提供了数据标准、语义规范和信息系统工具。

 

2008年至2009年，毛锋完成的大庆城市总体设计是利用RS/GIS技术支撑城乡规划的成功示范。大庆市总体城市设计核心区面积300平方公里，总面积800平方公里，在《大庆市城市总体规划（2005—2020 年）》原则指导下,充分利用空间信息技术从城市设计角度在三个层面（都市区、主城区、城市组团）对总体规划用地布局、城市道路交通系统、城市开放空间模式等进行了时空分析,利用RS/GIS等技术对大庆市各种自然、人文景观资源、城市空间结构特点、历史文脉、寒地油田特色等方面进行深入分析研究，在空间信息技术支撑下确定了发展目标与定位，空间形态与结构，景观组织、开放空间及生态环境保护方案，大庆城市总体设计为空间信息技术在大范围城乡空间规划与城市景观设计提供了成功案例。

 

2012年，毛锋又获得了国家自然科学基金“土地利用变化对碳源碳汇的影响机制及低碳城乡规划方法研究”面上课题，该项目拟利用多学科综合理论知识研究人类活动对碳源碳汇的影响因素及各影响因素与土地利用/覆盖变化（LUCC）的关系,构建碳源碳汇影响因素指标体系；研究利用多光谱、多时相、多空间分辨率卫星遥感数据提取土地利用变化的遥感解译信息提取方法；研究多种数据联合建立土地利用变化与碳源碳汇模型的理论方法，利用GIS 技术研究土地利用变化和碳源碳汇的时空耦合特征及土地利用变化对碳源碳汇的影响机制；建立土地利用变化与“大气—植被—土壤”碳源碳汇模型，为城乡碳源碳汇高效计算提供科学方法；研究低碳城乡空间规划方法，为低碳城乡发展模式奠定基础。

 

毛锋致力于空间信息技术在城乡规划中的应用和城乡规划科学技术的研究，研究成果对探索我国快速城市化进程中的城乡规划方法有理论方法方面的指导意义。

 

 

2010年，国家科技支撑“中华文明探源及其文物保护关键技术研究”项目启动，毛锋主持了“GIS技术与VR技术在中华文明探源中应用”课题。

 

该课题拟深入、系统地分析我国考古调查、考古发掘以及考古研究的业务模型和数据模型，在此基础上提出基于GIS 技术和VR 技术进行考古研究的理论和技术框架，建立考古空间信息数据模型、数据标准以及数据采集规范,研建中华文明探源工程综合地理信息系统，通过该系统以共同的时空框架来整合中华文明探源工程不同阶段所获取的古遗址相关考古与自然环境等信息及研究成果，并为研究不同时期古代聚落的分布与自然环境的关系以及特定区域中的古代人地关系提供有效的考古决策支持功能和考古知识发现技术，最终为中华文明探源工程考古研究提供强有力的数据和技术支撑平台。

 

课题研究成果不仅将应用于遗产考古调查、发掘、研究、展示等方面，而且基于空间信息技术可进行遗址预测、遗址形成过程分析、器物追踪、古环境模拟等研究，为文明探源和考古工作提供了科学技术支撑。

 

京杭大运河有近3000年的历史，跨越黄河、淮河、海河、长江和钱塘江五大水系，途径四省二市，沿途有18 个城市，是历史上最大最早的国家重大水利工程之一。

 

毛锋为负责人完成的国家科技支撑“空间信息技术在大遗址保护中的应用研究（以京杭大运河为例）”课题，利用空间信息技术进行了近1800公里的京杭大运河全线实地勘察，在搜集、采购、处理的大量文献资料（地方志、水利史等）、不同时期不同分辨率遥感影像的基础上，建立了京杭大运河保护综合数据库和大运河保护规划辅助决策支持系统。为京杭大运河遗产价值（历史价值、科学价值、文化价值等）评估、保护范围划定，保护规划编制和世界文化遗产申遗文本编制奠定了数据和工具平台基础。

 

2006年至2007年，毛锋跟随吴良镛院士参与了“南水北调中线干线工程建筑环境规划”项目的实施。在项目实施过程中，毛锋领导的技术组充分利用了GIS、RS、GPS、VR对空间信息技术建立了南水北调中线工程沿线数字模型和中线工程沿线景观电子沙盘。在景观模型基础上利用可视化平台，直观形象地展现中线工程建筑与景观规划设计成果，为用户提供良好的可视化和简单、方便的规划成果使用界面。现在，毛锋正在主持实施“南水北调中线生态文化旅游产业带规划”的有关工作，将空间信息技术应用于京杭大运河、南水北调这样的世界最大的水利工程不仅可以充分发挥空间信息技术的支撑作用，而且可以解决大型水利工程空间跨度大、综合规划困难的难题。

 

采访结束时，我们感慨毛锋的成绩，感慨他对研究空间信息技术应用的坚持，他却说：“没有什么可以炫耀，有空间信息技术快速发展的国际大环境在，有国家各行业对空间信息技术的需求在，又有清华大学这么好的多学科融合科研环境，力所能及地为国家经济社会发展和建设有所贡献，是一个教授应尽的职责。”

 

毛锋 清华大学建筑学院教授，博士生导师。1963年2月出生。

 

主要从事地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、数字城市与城乡规划、建筑测绘的教学和科研工作，研究方向主要为：3S集成技术在城乡规划中的应用方法研究和“数字城市”、“数字油田”和“数字海洋”建设和应用系统开发，3S技术在文化遗产保护中的应用以及全球变化研究。

 

作为项目负责人完成了以下项目：国家自然科学基金“基于RS/GIS的城乡空间规划辅助支持系统”、国家“十五”攻关课题“数字塔里木油田示范”与“数字塔河油田”、国家“863”重大专项课题“数字海底技术渤海示范区建设”、海洋908专项“海洋数据挖掘”、“十一五”国家科技支撑计划课题“空间信息技术在大遗址保护中的应用（以京杭大运河为例）”、“灾后文化遗产抢救性保护综合信息平台”等重大科研课题。

 

作为负责人之一完成了“南水北调中线干线工程建筑环境规划”项目，作为负责人完成了“大庆市总体城市设计”、“大庆市庆西新城概念规划”、“大庆石油管理局GIS平台研究”等项目。

 

目前正在主持以下课题：“十二五”国家科技支撑计划“GIS技术及VR技术在中华文明探源工程中的应用研究”、国家自然科学基金“土地利用变化对碳源碳汇的影响机制及低碳城乡规划方法研究”、 “863”计划子课题“数字博物馆多时空数据的集成导览技术研究”等课题。

 

作为主编出版了“空间信息技术与文化遗产保护”丛书，作为第一或第二作者出版了《数字油田的理论与实践》等9本专著，已发表学术论文近100篇，其中约30篇被SCI或EI检索。

 

《中国科学报》 (2012-06-15 B4 专题)