童庆禧院士做报告阐述遥感大数据在建设数字中国和智慧城市上的应用
2018年7月19日，在湖南长沙召开的《2018年大数据空间信息应用博览会》上，中国科学院院士、国际欧亚科学院院士、北京大学数字中国研究院院长童庆禧，做了题为《数字中国、智慧城市与遥感大数据应用》的报告，向我们详细阐述了他眼中的数字中国和智慧城市两个重要概念，同时，也介绍了遥感大数据在建设数字中国和智慧城市上的应用。
以下是报告主要内容：
各位领导、各位专家，大家下午好!今天借这个机会到长沙开会，我学到了很多东西。今天我想利用这个机会，向大家汇报一下我对数字中国、智慧城市和遥感大数据应用方面的一些新体会，仅此而已。由于现在年龄关系，退出时间已经比较长了，所以只能是一些体会。
我想谈三个方面的问题，最后一个结论。
1 数字中国：21世纪国家发展的重要战略
1998年，美国副总统戈尔第一次提出数字地球的概念，第二年在北京召开了第一次数字地球的国际会议;
2000年，当时福建省省长习近平同志，率先在福建启动了“数字福建”的建设，它也成为“数字中国”建设的一个探索源泉和实践的起点;
2007年“数字中国”香山科学会议召开，给出了“数字中国”的科学定义;
2010年后，习近平在2015年第二届世界互联网大会上提出：要推进数字中国的建设。
2017年，中共十九大报告再次强调数字中国的建设，把数字中国建设作为中国科技强国的一个重要举措，提出要建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国和智慧社会，所以“数字中国”已经成为建设中国特色社会主义的一个重要战略措施;
2018年4月，国务院网信办组织，在福州召开了第一届“数字中国”高峰论坛，具有重要意义。
那么，到底什么是数字中国?
我认为“数字中国”的指标包括三个最重要的内容：第一是电子政务，第二是数字经济，第三个是智慧社会。
电子政务对于政府工作人员非常熟悉，中国在电子政务上也已经取得了非常好的成就，我就不多说了。
数字经济是在数字中国里非常重要的内容，我把它归纳成三条：
第一是不以实体货币交换为基础的经济活动。现在大家都在网上买东西，如支付宝、微信支付等等，大家都在数字上进行交易，对实体店造成了巨大冲击。
第二是以数字为基础的生产活动。比如人工智能，数控产品、自动流水线、数字通讯设备等，还包括通信、导航、遥感的卫星系统，都属于这一类活动。
第三是以数字为表征的各类产品、器件、部件和整机。比如计算机、芯片、机器人、各类遥感和传感器设备，这些都在数字经济的范畴。所以在数字化时代，涌现了新领域、新技术、新业态、新模式、新产品、新服务等数字产品，成为驱动和引领经济高质量发展的新动力。
最后一个智慧社会是什么呢?智慧社会最核心的就是智慧城市，智慧城市当然包括智慧生态、智慧文化等。建设智慧城市对中国意义重大，比如最近雨水并不太大，但是在各个城市造成的内涝却非常严重，这个现象产生的原因包括三个要素：第一是降水强度过大，排水不畅;第二是我们城市建设极不合理，现在城市底下都是水泥，不透水;第三是人为因素，即人们的不文明行为，如乱扔垃圾，垃圾被水冲到一起，堵塞排水管道，我们为自己的不文明行为付出了代价。所以建设智慧城市或数字城市，应该充分应用和发挥现代技术的特点，如智能技术、互联网、物联网、区块链、虚拟现实、增强现实等，使得城市发展更加科学合理、快捷高效。
2 智慧城市：城市发展的最高阶段
智慧城市或数字城市，是城市发展的一个最高阶段，或者我们有时候把它叫做未来城市，从中国宋朝的清明上河图上记载的城市发展到现在，我们的城市越来越发达。
实际上城市化是我国经济发展的一个发动机。在改革开放以来，城市化水平不断提高，2017年中国的城市化率已经达到58.52%。大量的人向城市聚集，大量的土地流转为城镇用地，劳动生产成本大幅度提高，土地的价值更是大幅度飙升，城市化成了经济发展的一个发动机，一个重要结果是国内生产总值GDP快速提升。1980到2017年期间，我国一线城市平均扩展了10余倍，城市化的发展功不可没。
智慧城市的关键就是智能和智慧，那么对于什么是智慧城市，现在也没有一个标准。中国住建部、国家工信部也想制定一个智慧城市的标准，但是现在看来还有难度。我把智慧城市归纳为感觉(Feeling)、传递(Pass on)、思维(Thinking)、行动(Acting)四个方面。
第一， 具有一套全面感知自身及其周围环境状态变化的探测和感应系统。
城市也像人一样，有人研究，人身上有10亿个感知细胞，帮助人类感知周围环境的所有变化，所以城市也应该有大量感知系统，比如温度计、风速计、湿度计、视频等等，这些是城市大数据的主要来源。
第二， 具有一套能完整准确将这种感觉传递出去的传输系统。
这一点讲的是全面覆盖，我们的信息要通过互联网、物联网、有线网、无线网等各种形式，传递到城市的大脑中枢，即云计算中心或大数据处理中心。
第三， 具有能快速处理感知信息并有强大的思维能力，善学习、会思考、能决策的系统。
如果没有智慧决策，没有超级计算能力，没有各种分析应用模型决策支持和解决方案，没有强大的后台支持体系，我们的城市不可能智慧。所以它是一个城市的决策指挥中心，城市的中枢和大脑，也就是今天的云计算中心。
第四， 具有一套覆盖整个城市能正确和准确执行指令的实施和执行系统。
智慧管网、气网、电网等系统，都要根据城市变化随时做出反应。城市的智能化和智慧化的目的之一，就是能够转变政府智能，转变人们的生产生活方式，使整个社会有序和谐，人民生活更加舒适、安详、便捷、美好、幸福。
最重要的标准，如果城市稍微智慧一点，领导同志就不用整天因为一点小事在会议室开会，这样的城市不可能智慧。我认为智慧城市的标志，至少是我们的领导同志们能够有时间休息、有时间休假、有时间去打高尔夫、有时间去游泳。
3 遥感在数字中国和智慧城市中的应用
城市是人口最密集、交流最频繁、创造经济价值最高、但也是社会最为病态化、风险最大、危险程度最高的地方，这里要建立智慧体系谈何容易，但是我们必须要往这方面走，在全面感知的基础上，对城市进行科学治理，统筹发展，布局合理、科学决策。技术先进、智能运作、生态文明、团结友好、经济发达、民生幸福的智能和智慧城市，是社会发展的必然，也是中国特色社会主义建设发展的一个终极目标。
实际上“数字中国”就是在大数据的基础上，其中就包括遥感。遥感是认识地球大数据的一个重要数据源。
人的感知80%以上是通过视觉，因此视觉是我们看一个城市、看一个社会的最重要指标，这也是遥感的作用。站得高才能看得远，欲穷千里目，更上一层楼，卫星遥感、航空遥感就是人类视觉的延伸。
此外，一个城市的发展有宏观和微观两个层面，宏观是看城市布局和生态环境的科学性、合理性、整体宜居性等，而微观则是贴近城市居民的生产生活活动。以前，遥感更多是提供城市的宏观生态，而随着卫星分辨率的提高和低空遥感无人机的应用，遥感在城市的微观领域也能发挥不小作用。
现在全球约有七千多个航天器，中国也至少有两百多个卫星和航天器。和其他各国一样，中国有1/3的航天器都是对地观测，当年周总理讲过首先要把地球上的事情办好。中国遥感已经在对地观测、气象、海洋、环境等领域，建立了卫星系统及其相应完整的地面系统和应用系统。
目前，中国建立了高分系列卫星，其中高分二号达到亚米级分辨率;高分三号雷达卫星提高了人们对遥感的分析能力;高分四号地球同步卫星分辨率虽然不高，但在灾害预测和监测上可以发挥重要作用，比如观测台风的精细结构，对气象卫星在技术上是一个重要补充;高分五号高光谱卫星数据是以图像立方体的形式表达，就像扑克牌叠起来，中间可以抽取任一张进行分析;高分六号卫星基本和高分一号相似，其主要特征是宽覆盖，16米多光谱可以覆盖800公里。
此外，商业遥感也得到了很大的发展，包括北京一号、北京二号、吉林一号、高景一号等。其中高景一号是中国分辨率最高的商业卫星，分辨率高达0.5米。
遥感数据具备了大数据的一切特征：宏观性、多源性、真实性、实时性、海量性，但除此之外，遥感特别是卫星遥感，还具备一个重要特点：没有地域限制，没有国家限制，可以观测世界上任何地方。
但是遥感数据并不总是显性的(肉眼容易识别)，有时需要进行数据挖掘，得到各类隐性专题信息，这就是遥感分析。通过分析，一层一层地把各种信息提取出来，这是遥感数据最终作用。
卫星、飞机、无人机采集的遥感影像，服务于数字城市和智慧城市。通过数据挖掘，提取城市信息，如水体、道路、植被、建筑物、屋顶的不同建筑材料等信息的提取，最终得到综合信息产品。在城市水质、水系、布局、发展、减灾、交通、区域结构等方面，起着重要作用。通过遥感，还可以监测城市扩张、耕地占用。通过提取城市能源结构(如空调使用)，获取城市能源消耗情况。
此外，经过遥感数据挖掘，可以提取水域中的蓝藻信息，提取地下矿藏、断裂带、矿物分布等，助力矿产勘探。
还有，由于遥感没有国界，所以它可以支持国家“一带一路”的倡议，遥感可以作为“一带一路”的开路先锋。
遥感还可以进行三维建模。中国三维建模发展很快，一些中国企业的技术都已具有自主知识产权。
4 结束语
2017年习总书记在中共十九大报告中提出要建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国和智慧社会，把“数字中国”上升到党和国家的重大战略目标，是习近平中国特色社会主义思想的一个重要组成部分。我们很荣幸自己从事的行业，是国家的一个重要战略方向。
数字中国派生于数字地球，结合中国的特点，它又高于原来含义的数字地球，它是中国信息化的体现。作为一种智慧和智能的城市形态，它应该具有感知、信号传递、智能思维和行动的能力。
一个智慧城市绝不是一朝一夕可以建成的，需要经过漫长的发展，人的要素、文化要素等各种智慧城市要素，都要得到极大提高。也就是一个智慧的人一定是物质文明和精神文明同步发展，所以城市的生态文明建设也非常重要，比如到处乱丢垃圾，最后受到了惩罚，这是生态文明的缺失。
虽然智慧城市建设的实现是漫长的历史过程，不会一蹴而就，但是智慧城市还得靠人干出来，我们不能等待，要靠数字城市和智慧城市的建设，与全面小康的建设、与追赶中等发达国家水平同步进行。一些发达国家建设智慧城市的经验也告诉我们，虽然全面智慧城市的建设道路很漫长，但可以一步一步走，在交通出行、停车、休闲、医疗、购物、养老等方面一个一个智慧起来，最后形成统一的智慧城市。比如北京机器人派送快递、西安利用无人机拍摄、智慧车牌识别、带有高位视频的路边收费系统、深圳利用机器人实现地下智能停车等，这都是向智能化迈出了一步。
发达国家的经验还告诉我们，智慧城市最先应该落地于电子政务，有助于政府智能决策，提高办事效率。以人为本是智慧城市建设一直要把握的一个基本方针，要让民众有更大的获得感和幸福感，更爱自己的家乡，更爱自己的国家。什么时候中国官员不那么忙了，一些国人不再向往国外生活、往国外移民了，智慧城市建设和实践才算是有点成功了。
总之，以智慧城市为代表的未来城市，是对美好生活需要的一种愿景，是城市建设并完全可以逐步实现的目标。我相信，通过我们的努力，一定能让城市更加智慧，人们生活更加美好。所以遥感将助力智慧城市建设，让人民的生活变得更美好。
以下是报告主要内容：
各位领导、各位专家，大家下午好!今天借这个机会到长沙开会，我学到了很多东西。今天我想利用这个机会，向大家汇报一下我对数字中国、智慧城市和遥感大数据应用方面的一些新体会，仅此而已。由于现在年龄关系，退出时间已经比较长了，所以只能是一些体会。
我想谈三个方面的问题，最后一个结论。
1 数字中国：21世纪国家发展的重要战略
1998年，美国副总统戈尔第一次提出数字地球的概念，第二年在北京召开了第一次数字地球的国际会议;
2000年，当时福建省省长习近平同志，率先在福建启动了“数字福建”的建设，它也成为“数字中国”建设的一个探索源泉和实践的起点;
2007年“数字中国”香山科学会议召开，给出了“数字中国”的科学定义;
2010年后，习近平在2015年第二届世界互联网大会上提出：要推进数字中国的建设。
2017年，中共十九大报告再次强调数字中国的建设，把数字中国建设作为中国科技强国的一个重要举措，提出要建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国和智慧社会，所以“数字中国”已经成为建设中国特色社会主义的一个重要战略措施;
2018年4月，国务院网信办组织，在福州召开了第一届“数字中国”高峰论坛，具有重要意义。
那么，到底什么是数字中国?
我认为“数字中国”的指标包括三个最重要的内容：第一是电子政务，第二是数字经济，第三个是智慧社会。
电子政务对于政府工作人员非常熟悉，中国在电子政务上也已经取得了非常好的成就，我就不多说了。
数字经济是在数字中国里非常重要的内容，我把它归纳成三条：
第一是不以实体货币交换为基础的经济活动。现在大家都在网上买东西，如支付宝、微信支付等等，大家都在数字上进行交易，对实体店造成了巨大冲击。
第二是以数字为基础的生产活动。比如人工智能，数控产品、自动流水线、数字通讯设备等，还包括通信、导航、遥感的卫星系统，都属于这一类活动。
第三是以数字为表征的各类产品、器件、部件和整机。比如计算机、芯片、机器人、各类遥感和传感器设备，这些都在数字经济的范畴。所以在数字化时代，涌现了新领域、新技术、新业态、新模式、新产品、新服务等数字产品，成为驱动和引领经济高质量发展的新动力。
最后一个智慧社会是什么呢?智慧社会最核心的就是智慧城市，智慧城市当然包括智慧生态、智慧文化等。建设智慧城市对中国意义重大，比如最近雨水并不太大，但是在各个城市造成的内涝却非常严重，这个现象产生的原因包括三个要素：第一是降水强度过大，排水不畅;第二是我们城市建设极不合理，现在城市底下都是水泥，不透水;第三是人为因素，即人们的不文明行为，如乱扔垃圾，垃圾被水冲到一起，堵塞排水管道，我们为自己的不文明行为付出了代价。所以建设智慧城市或数字城市，应该充分应用和发挥现代技术的特点，如智能技术、互联网、物联网、区块链、虚拟现实、增强现实等，使得城市发展更加科学合理、快捷高效。
2 智慧城市：城市发展的最高阶段
智慧城市或数字城市，是城市发展的一个最高阶段，或者我们有时候把它叫做未来城市，从中国宋朝的清明上河图上记载的城市发展到现在，我们的城市越来越发达。
实际上城市化是我国经济发展的一个发动机。在改革开放以来，城市化水平不断提高，2017年中国的城市化率已经达到58.52%。大量的人向城市聚集，大量的土地流转为城镇用地，劳动生产成本大幅度提高，土地的价值更是大幅度飙升，城市化成了经济发展的一个发动机，一个重要结果是国内生产总值GDP快速提升。1980到2017年期间，我国一线城市平均扩展了10余倍，城市化的发展功不可没。
智慧城市的关键就是智能和智慧，那么对于什么是智慧城市，现在也没有一个标准。中国住建部、国家工信部也想制定一个智慧城市的标准，但是现在看来还有难度。我把智慧城市归纳为感觉(Feeling)、传递(Pass on)、思维(Thinking)、行动(Acting)四个方面。
第一， 具有一套全面感知自身及其周围环境状态变化的探测和感应系统。
城市也像人一样，有人研究，人身上有10亿个感知细胞，帮助人类感知周围环境的所有变化，所以城市也应该有大量感知系统，比如温度计、风速计、湿度计、视频等等，这些是城市大数据的主要来源。
第二， 具有一套能完整准确将这种感觉传递出去的传输系统。
这一点讲的是全面覆盖，我们的信息要通过互联网、物联网、有线网、无线网等各种形式，传递到城市的大脑中枢，即云计算中心或大数据处理中心。
第三， 具有能快速处理感知信息并有强大的思维能力，善学习、会思考、能决策的系统。
如果没有智慧决策，没有超级计算能力，没有各种分析应用模型决策支持和解决方案，没有强大的后台支持体系，我们的城市不可能智慧。所以它是一个城市的决策指挥中心，城市的中枢和大脑，也就是今天的云计算中心。
第四， 具有一套覆盖整个城市能正确和准确执行指令的实施和执行系统。
智慧管网、气网、电网等系统，都要根据城市变化随时做出反应。城市的智能化和智慧化的目的之一，就是能够转变政府智能，转变人们的生产生活方式，使整个社会有序和谐，人民生活更加舒适、安详、便捷、美好、幸福。
最重要的标准，如果城市稍微智慧一点，领导同志就不用整天因为一点小事在会议室开会，这样的城市不可能智慧。我认为智慧城市的标志，至少是我们的领导同志们能够有时间休息、有时间休假、有时间去打高尔夫、有时间去游泳。
3 遥感在数字中国和智慧城市中的应用
城市是人口最密集、交流最频繁、创造经济价值最高、但也是社会最为病态化、风险最大、危险程度最高的地方，这里要建立智慧体系谈何容易，但是我们必须要往这方面走，在全面感知的基础上，对城市进行科学治理，统筹发展，布局合理、科学决策。技术先进、智能运作、生态文明、团结友好、经济发达、民生幸福的智能和智慧城市，是社会发展的必然，也是中国特色社会主义建设发展的一个终极目标。
实际上“数字中国”就是在大数据的基础上，其中就包括遥感。遥感是认识地球大数据的一个重要数据源。
人的感知80%以上是通过视觉，因此视觉是我们看一个城市、看一个社会的最重要指标，这也是遥感的作用。站得高才能看得远，欲穷千里目，更上一层楼，卫星遥感、航空遥感就是人类视觉的延伸。
此外，一个城市的发展有宏观和微观两个层面，宏观是看城市布局和生态环境的科学性、合理性、整体宜居性等，而微观则是贴近城市居民的生产生活活动。以前，遥感更多是提供城市的宏观生态，而随着卫星分辨率的提高和低空遥感无人机的应用，遥感在城市的微观领域也能发挥不小作用。
现在全球约有七千多个航天器，中国也至少有两百多个卫星和航天器。和其他各国一样，中国有1/3的航天器都是对地观测，当年周总理讲过首先要把地球上的事情办好。中国遥感已经在对地观测、气象、海洋、环境等领域，建立了卫星系统及其相应完整的地面系统和应用系统。
目前，中国建立了高分系列卫星，其中高分二号达到亚米级分辨率;高分三号雷达卫星提高了人们对遥感的分析能力;高分四号地球同步卫星分辨率虽然不高，但在灾害预测和监测上可以发挥重要作用，比如观测台风的精细结构，对气象卫星在技术上是一个重要补充;高分五号高光谱卫星数据是以图像立方体的形式表达，就像扑克牌叠起来，中间可以抽取任一张进行分析;高分六号卫星基本和高分一号相似，其主要特征是宽覆盖，16米多光谱可以覆盖800公里。
此外，商业遥感也得到了很大的发展，包括北京一号、北京二号、吉林一号、高景一号等。其中高景一号是中国分辨率最高的商业卫星，分辨率高达0.5米。
遥感数据具备了大数据的一切特征：宏观性、多源性、真实性、实时性、海量性，但除此之外，遥感特别是卫星遥感，还具备一个重要特点：没有地域限制，没有国家限制，可以观测世界上任何地方。
但是遥感数据并不总是显性的(肉眼容易识别)，有时需要进行数据挖掘，得到各类隐性专题信息，这就是遥感分析。通过分析，一层一层地把各种信息提取出来，这是遥感数据最终作用。
卫星、飞机、无人机采集的遥感影像，服务于数字城市和智慧城市。通过数据挖掘，提取城市信息，如水体、道路、植被、建筑物、屋顶的不同建筑材料等信息的提取，最终得到综合信息产品。在城市水质、水系、布局、发展、减灾、交通、区域结构等方面，起着重要作用。通过遥感，还可以监测城市扩张、耕地占用。通过提取城市能源结构(如空调使用)，获取城市能源消耗情况。
此外，经过遥感数据挖掘，可以提取水域中的蓝藻信息，提取地下矿藏、断裂带、矿物分布等，助力矿产勘探。
还有，由于遥感没有国界，所以它可以支持国家“一带一路”的倡议，遥感可以作为“一带一路”的开路先锋。
遥感还可以进行三维建模。中国三维建模发展很快，一些中国企业的技术都已具有自主知识产权。
4 结束语
2017年习总书记在中共十九大报告中提出要建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国和智慧社会，把“数字中国”上升到党和国家的重大战略目标，是习近平中国特色社会主义思想的一个重要组成部分。我们很荣幸自己从事的行业，是国家的一个重要战略方向。
数字中国派生于数字地球，结合中国的特点，它又高于原来含义的数字地球，它是中国信息化的体现。作为一种智慧和智能的城市形态，它应该具有感知、信号传递、智能思维和行动的能力。
一个智慧城市绝不是一朝一夕可以建成的，需要经过漫长的发展，人的要素、文化要素等各种智慧城市要素，都要得到极大提高。也就是一个智慧的人一定是物质文明和精神文明同步发展，所以城市的生态文明建设也非常重要，比如到处乱丢垃圾，最后受到了惩罚，这是生态文明的缺失。
虽然智慧城市建设的实现是漫长的历史过程，不会一蹴而就，但是智慧城市还得靠人干出来，我们不能等待，要靠数字城市和智慧城市的建设，与全面小康的建设、与追赶中等发达国家水平同步进行。一些发达国家建设智慧城市的经验也告诉我们，虽然全面智慧城市的建设道路很漫长，但可以一步一步走，在交通出行、停车、休闲、医疗、购物、养老等方面一个一个智慧起来，最后形成统一的智慧城市。比如北京机器人派送快递、西安利用无人机拍摄、智慧车牌识别、带有高位视频的路边收费系统、深圳利用机器人实现地下智能停车等，这都是向智能化迈出了一步。
发达国家的经验还告诉我们，智慧城市最先应该落地于电子政务，有助于政府智能决策，提高办事效率。以人为本是智慧城市建设一直要把握的一个基本方针，要让民众有更大的获得感和幸福感，更爱自己的家乡，更爱自己的国家。什么时候中国官员不那么忙了，一些国人不再向往国外生活、往国外移民了，智慧城市建设和实践才算是有点成功了。
总之，以智慧城市为代表的未来城市，是对美好生活需要的一种愿景，是城市建设并完全可以逐步实现的目标。我相信，通过我们的努力，一定能让城市更加智慧，人们生活更加美好。所以遥感将助力智慧城市建设，让人民的生活变得更美好。
我的汇报就到这儿，谢谢大家。
本文根据泰伯网编辑