GIS的未來是什么？ESRI總裁Jack Dangermond和美國科學院院士Michael F. Goodchild的思考

自從羅杰?湯姆林森教授在1970年率先提出計算機制圖的概念開始，地理信息系統(Geographical Information System ,GIS)作為一門新興的、交叉的、應用型學科，得到了長足的發展，并隨著位置服務概念的深入人心，越來越廣泛地應用于普通公眾的日常生活中。

在快速發展的過程中，GIS也面臨了許多重大的挑戰：柵格和矢量仍然是表示的基礎；地圖仍然是概念隱喻，以GIS圖層的形式存在；地圖投影仍在廣泛使用，地球始終是二維化表達 ；在測量、表示和處理不確定性方面進展甚微等等。

為了明晰GIS學科發展的方向，ESRI總裁Jack Dangermond和美國科學院院士Michael F. Goodchild教授這兩位當今GIS領域最舉足輕重的權威人物聯合撰寫了學術論文《Building geospatial infrastructure》，發表于GSIS 2020年第1期。

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在文中，作者首先對GIS的發展過程（early vision to GIS today）進行總結，并對快速變化的外部環境進行了概括。其中，地理門戶網站（Portals）、開放數據（Open Data）、參與性（Engagement）、企業GIS（Enterprise GIS）、協作 *** （A network of collaboration）、故事地圖（Story Map）、云存儲（The Cloud）等對GIS的發展都起到了富有變革性的推動作用。

然后，對GIS相關進展（Advances in GIS）進行介紹，如地理人工智能（GeoAI）、ModelBuilder和Jupyter等腳本和工作流，可復制性（Replicability，如Docker等工具）、預測模型、實時分析等。

對GIS的未來，作者提出了地理空間基礎設施（Geospatial infrastructure）的概念。

我們將如何利用這項技術，以及它如何應對我們目前面臨的和未來幾年將面臨的挑戰？在本文中，我們描述了地理空間基礎設施這一新興概念，它是對地理空間技術的一種當代和全面的展望。我們回顧了它與早期愿景的關系，將其放在當今信息技術的背景下，并解決訪問、參與和保護個人隱私的問題。

今天的人類面臨著無數的挑戰。我們人類創造的世界和我們所處的世界不同于任何過去的世界；回歸過去是不可能的。其中許多挑戰可以通過地理空間技術來解決，特別是如果地理空間技術建設得當，技術足夠全面，并且對所有人開放和可利用。在本文中，我們描述了地理空間基礎設施愿景的主要特點，并概述了這些功能將如何應對挑戰。

羅杰?湯姆林森在1970年和1972年召開的國際會議匯集了來自世界各地志同道合的人，他們認識到將地圖和地球圖像的內容存儲在計算機中可以帶來的巨大好處。他還可以利用計算機來分析其他人在編制地圖的過程中，如何利用計算機對地圖進行精確的編輯；以及如何利用計算機對地圖進行編輯。

然而，缺乏合適的數據結構和模型來表示地理信息，而且幾乎完全沒有軟件，認為空間數據的處理是最直接的問題，并為未來的發展提供了遠景的基礎，而空間數據處理這一術語在兩年一度的一系列國際會議上仍然存在。

羅杰?湯姆林森(Roger Tomlinson，1933-2014)  世界公認的GIS之父

到20世紀70年代末，地理信息系統（GIS）的概念已被企業、教育工作者、機構和個人廣泛采用。現成的軟件已經出現，簡單的數據模型可以有效地捕捉多種類型的地理信息。

在這個構想中，地理信息系統是一個單片計算機應用程序，執行包括捕獲、存儲和分析在內的廣泛功能。人們可以把終極的地理信息系統想象成一個運行在大型計算機中的軟件包，能夠對任何類型的地理空間數據執行任何可能的功能。幾家公司開始銷售地理信息系統軟件，地理信息系統行業開始了長期的擴張。

在隨后的幾十年里，為了支持新的應用程序和為新的決策提供輸入，功能集和底層數據模型激增，地理信息系統軟件也從大型機遷移到小型計算機，最終遷移到桌面。盡管地理空間技術已經遠遠超出了這一設想，但在本文的其余部分中，首字母縮略詞GIS被用作總括術語。

20世紀90年代初，地理信息系統的這一構想發生了兩個非常重大的變化：之一，以地圖和圖像的形式以及越來越多的數字數據的形式，地理信息的生產幾乎是資金充足的機構，特別是國家 *** 的專有財產。生產成本很高，許多法域都在努力從用戶那里收回至少一部分成本。但隨著信息技術的進步，地方機構、公司甚至個人都有可能創建自己的數據。全球定位系統（GPS）大大降低了測量位置的成本，只需要一個便宜的手持設備；攝影測量基本上實現了自動化；掃描使人們能夠快速、廉價地將紙質地圖轉換為數字數據庫。美國國家研究委員會（1993年）的一份報告提出了地理空間數據生產的新構想，該報告提出了國家空間數據基礎設施的設想。

美國國家研究委員會  https://www.nationalacademies.org/

這份報告是及時的，它的建議在總統的一項行政命令中得到執行，授權聯邦地理數據委員會組織一系列計劃。其中包括制定地理空間數據庫（元數據）描述標準，確定框架層，并努力改善數據庫的互操作性，這是開放地理信息系統聯盟（現為開放地理空間聯盟）采取的一項舉措。

第二次變革始于萬維網的普及，隨之而來的是互聯網和之一個 *** 瀏覽器――Netscape。

施樂帕克研究中心（xeroxparc）等組織很快看到了以電子方式共享地圖和地理空間數據庫的潛力，并將地理空間數據的整個 *** 放到網上供任何人使用。

1973年， The Xerox PARC發明的之一臺個人電腦。

地理門戶的概念出現了，它是一個允許訪問各種地理空間數據庫的網站。到1990年代末，在一個有時被稱為web2.0的開發中，普通的Web用戶已經成為信息的消費者和生產者。其結果是用戶生成的內容急劇增加，最終自發地理信息的概念也隨之增加。

到了20世紀80年代末，圖形工作站已經發展到可以在顯示屏上創建和操作三維對象的表示。此外，可以在物體上覆蓋二維圖像，并隨意旋轉和縮放。用戶在二維屏幕上看到物體的能力仍然是三維的。

為了將地球圖像覆蓋在一個球體上，創建了一個虛擬地球，開發了一些應用程序。分級數據結構使得屏幕上的圖像可以平滑地從10公里分辨率的整個星球圖像縮放到亞米分辨率的小區域圖像。

“數字地球”一詞由美國副總統阿爾?戈爾（Al-Gore）在1992年的一本書中提出，1998年戈爾準備發表一篇演講，描述一個虛擬環境，可以用來探索地球表面的許多維度，包括現在和過去。

之一屆國際數字地球研討會于1999年在北京召開，2005年谷歌向公眾發布了Google Earth應用程序，可以在個人電腦這樣簡單的設備上下載和運行，從互聯網上獲取大量地球圖像和其他地理空間數據，實現數字地球的概念。

它提供了一個令人信服的例子，說明了地理信息如何可以共享和檢查，而不需要首先用地圖投影來壓平和扭曲地球，并幫助地理空間技術擺脫在早期愿景中非常重要的地圖隱喻的限制（Goodchild 2018）。

今天，我們可以將數字地球描述為數字孿生或數字復制品的實例。谷歌地球（google earth）等系統強調復制地球的外觀。

但原則上，一個數字孿生兄弟也應該復制地球的運行方式，使用軟件來復制改變地球物理和社會系統的過程。

隨著獲取和處理地理空間信息的成本持續下降，早期設想的許多假設受到挑戰。地圖和地理空間數據的獲取和匯編成本很高，這導致了對變化最快的那些類型要素的重視，以便它們的制圖表示能夠盡可能長時間有效。

現在，用戶只需幾分鐘就可以免費繪制道路交通圖，而這類應用程序只需幾分鐘就可以輕松創建擁堵地圖。環境中的傳感器能夠創建大量與時間相關的地理空間數據，使時間成為當今地理空間技術遠景的一個重要元素。類似地，基于地面運動的三維雷達（如基于地面運動的三維成像技術）和基于地面運動的三維成像技術（如基于地面運動的三維成像技術）的獲取。

今天，我們認為地理空間技術的基本元素是一個元組<x，y，z，t，a>其中x，y，z是三維空間中的位置，t是時間，a是該位置在時空中的屬性。

人類神經系統收集來自身體許多部位的信號，并將其傳送到大腦，在那里，這些信號可以被處理和組合，最終導致行動。用這種方式來表達，神經系統和地理空間技術之間有著明顯的相似之處。鑒于人類對地球的壓力，一個收集、收集和傳播多維地球信息的系統顯然具有巨大的價值。然而在實踐中，人們對地球的感知方式、產生的數據是如何傳輸給誰的、各種信號是如何合并和存儲的，以及所有這些成本是如何支付的，都存在著巨大的差異。與數字地球一起，神經系統類比為地理空間信息的獲取、分發和處理提供了一種更全面、更國際化和更全面的 *** 。

*** 機構、企業、研究人員和非營利組織在其業務和活動的許多方面都使用地理信息系統。個人公民在地圖和尋路應用程序中遇到地理信息系統，在提供根據用戶位置定制的信息的應用程序中。地理信息系統的范圍已經遠遠超出了這個術語本身，許多使用地理空間技術的個人和組織甚至可能不認識到這一點。下面簡要介紹當今GIS應用的一些主要領域。

地理信息系統用于根據地球觀測衛星、飛機和無人機、實地觀測和地面傳感器收集的數據來跟蹤環境狀況。它被用來確定關鍵關注的領域，保護生物多樣性和人類遺產，以及制定和評估保護戰略的效果。使用GPS傳感器可以跟蹤運動，并對結果進行分析，從而推斷出棲息地的適宜性。

早在20世紀70年代，森林管理是GIS的之一個重要應用之一。從詳細的地圖開始，分析人員能夠評估林分的生產力，并計劃造林和采伐。地理信息系統使人們很容易估算林分中木材的數量和質量以及相關的采伐成本，并解決與野生動物棲息地和人類娛樂等其他用途的沖突。

GIS的一些最引人注目的應用集中在社會數據上，并且由于最近從社交媒體和電子醫療記錄中獲得的高分辨率數據而迅速擴展。地理信息系統用于分析全球大面積傳染病和其他醫療狀況的比較率，提供疫情的早期預警，并研究不同地區醫療服務的可及性和費用如何變化。我們知道生活的結果在某種程度上取決于一個人在哪里出生和長大，但現在可以對這些影響進行前所未有的詳細研究（庫克2019）。地理信息系統也被廣泛應用于規劃學校服務區，以及為政治利益操縱投票區。地理信息系統也廣泛地應用于商業應用中，其中位置總是起著至關重要的作用。

地理信息系統被公司用來規劃和安排送貨、垃圾收集、公共汽車系統和許多其他服務。依靠地理信息系統而不是傳統的手工 *** 已經被證明可以大大節省時間和燃料消耗。新的數據源，如公交用戶卡，為公交系統的規劃和調度提供了比以前更豐富的信息。地理信息系統在預測和規劃交通系統的重大中斷方面也具有巨大的價值，包括由于重大事件造成的短期中斷，也包括由于引入無人駕駛車輛和共享服務等長期原因。

增加了處理第三空間維度的能力，為地理信息系統帶來了許多新的應用。目前正在開發和實施各種技術，以便在室內擴展全球定位系統，繪制建筑物內部的地圖，并提供準確的位置測定。地理信息系統可用于規劃和管理內部空間的活動分配，并支持機場、購物中心和礦山等復雜三維空間中的尋路和緊急疏散。地理信息系統還廣泛應用于復雜的校園設施、軍事基地和企業總部的管理。

執法部門以多種方式利用地理信息系統，從規劃警區和巡邏到分析犯罪的地理模式。長期以來，軍隊廣泛使用地理信息系統，從基礎測繪、交通能力分析到實時態勢感知。近年來，在緊湊的城市空間中打仗的需要導致了一種新的視角，強調第三空間維度以及感知和理解人類運動和行為的能力。

地理信息系統在災害管理的所有四個階段都是非常寶貴的：規劃、響應、恢復和減輕（國家研究委員會，2007年）。在規劃階段，它提供了建立所需數據庫和協商數據共享安排的手段。在響應階段，重點必須放在快速操作地理信息系統，為響應者提供必要的地圖，并為管理者提供態勢感知。在恢復中，地理信息系統被用來繪制災難的影響圖，并確定恢復工作的優先次序。在減輕階段，地理信息系統用于計劃和實施措施，以盡量減少未來事件中的損失。地理信息系統也是預測和估計損失程度、管理疏散和引導撤離人員前往避難所的重要工具。

此后，在計算能力、存儲容量和通信方面取得了許多技術進步。如今許多數據都是數字化的，數據庫很容易在互聯網上找到和共享。此外，隨著新技術的上線和新用途的激增，變革的步伐繼續加快。

但地理信息系統的其他方面卻沒有明顯改變。柵格和矢量仍然是表示的基礎；地圖仍然是概念隱喻，以GIS圖層的形式存在；地圖投影仍被廣泛用于將地球二維化；在測量、表示和處理不確定性方面進展甚微，這些不確定性是在數字數據中測量和捕捉到的，但并不總是出現在已出版的地圖中。

一方面，我們看到地理信息系統的潛力在不斷擴大，因為它利用了信息和計算機技術不斷加速的變化。另一方面，我們接受的訓練鼓勵我們遵循經過時間考驗的實踐，作為早期解決方案的后遺癥？跳出框框思考，應對重大技術干擾，并認識到新機遇的全部潛力，一直都很困難，人們總是更容易看到新的發展使舊的做法更容易、更快、更便宜；而更難看到技術進步所帶來的新問題和新做法。

從20世紀90年代中期開始，數字地圖庫、空間數據倉儲和地理門戶網站的發展對數字地理空間數據的可用性產生了巨大的影響。早期的地理信息系統工作流程一直被繁瑣的數字化任務所支配，數據庫只能通過交換物理介質來共享。今天，絕大多數地理空間數據集要么在建立時已是數字化形式，要么是通過門戶網站以數字方式共享的。元數據既提供了查找數據的手段，也提供了評估其在給定應用程序中使用的適宜性的手段；而如今的地理信息系統軟件使得從應用程序中發布數據以供其他人使用變得更加容易。

1993年報告建議建立國家空間數據基礎設施，同時預計到地理空間數據生產不斷變化的經濟會產生巨大的影響。也許沒有什么比開放街道地圖項目（O *** ）更明顯的了。O *** 誕生于2004年，由于對一些 *** 機構制作地理空間數據的成本非常高感到沮喪，O *** 開始利用志愿者、高分辨率地球圖像和GPS創建一個免費的、對所有人開放的數字地圖。今天，O *** 通常是世界上許多地區最完整、最準確的基礎測繪來源，在應急響應中發揮著不可估量的作用。

每一個組織都采取了一種將自己劃分為部門的方式，每個部門都有自己的主題重點和一系列相關的責任。隨著地理信息系統的發展，它最初應用于個人或團體的工作，后來又應用到整個部門。例如，一家石油公司可能采用地理信息系統來管理其租約和地表資產，但可能會使用完全不同的系統進行地下勘探或營銷。企業地理信息系統的愿景是將所有這些系統視為集成的，并由一個統一的數據庫和相關軟件（一個系統系統）提供支持。企業地理信息系統使用單一的通用語言來描述地理空間特征及其相互關系，有助于打破在分段或煙囪式組織中經常出現的溝通障礙。

萬維網、因特網，以及大量組織和個人的參與，使人們產生了一種新的感覺，即支持單個調查員的地理信息系統的舊模式已經轉變為地理信息系統作為協作 *** 的遠景。今天的技術不僅允許直接或通過門戶共享數據，還允許共享軟件和工作流。現在很容易捕獲工作流并與其他人共享。可以保存工作流，保留特定分析如何執行的記錄，并將其打開供其他人使用。 *** 已成為地理空間基礎設施的一個重要組成部分，使各小組能夠在沒有面對面的互動的情況下進行遠程合作。

長期以來，書面報告和出版物一直是交流成果的傳統手段，也許還可以通過幻燈片和敘述相結合的演示來加以加強。但人類一直重視故事，它是一種敘事、手勢、例子，有時還有插圖的混合體，作為一種以令人信服的方式傳達信息的方式。

在地理空間世界中，地圖一直在交流中扮演著重要的角色，而地圖設計的原則在今天被稱為“智能地圖”中已經達到了高度的復雜程度。近年來，“故事地圖”以一種簡單的用戶界面，將文本、交互式地圖、視頻和音頻以線性方式組合在一起，成為GIS成果交流的一種新穎而重要的方式。

故事地圖很容易創建，現在可以在網上找到數百萬個。它們講述了人類沖突、解決環境問題的進展、城市社會結構的變化、歷史遺產以及其他許多主題。故事地圖在開辟分享地理信息系統項目成果的新途徑和吸引公眾方面取得了巨大成功。

地理信息系統技術環境中最根本和最深遠的變化之一是設備獨立性，即通過幾乎任何設備（從智能手機或平板電腦到筆記本電腦或臺式機）訪問和接觸地理信息系統的能力。雖然有些交互仍然通過有線連接進行，但用戶的設備越來越能夠根據需要在蜂窩、WiFi和有線通信之間進行切換。

長期以來，地理信息系統用戶更喜歡大屏幕，而且經常使用多個屏幕，但是智能手機地圖應用程序已經證明，即使是小型手持屏幕也可以滿足許多應用程序。

過去幾年另一個影響深遠的變化是云技術取代了特定的服務器。許多GIS功能現在可以通過基于云的服務（如ArcGIS Online）獲得，許多用戶現在可以在云中接收電子郵件并維護其文件，而不是在必須定期備份的特定服務器上。長期以來，本地硬盤一直是筆記本電腦和臺式機的重要組成部分，在這個從任何地方訪問所有設備的新世界中，本地硬盤越來越成為過去。

人工智能（AI）工具在許多領域都取得了令人矚目的成就。它們允許對大量原始數據進行分析，尋找模式并進行簡單的分析，在許多情況下，它們的性能優于更傳統的分析工具，其中許多工具早在大規模計算和大數據出現之前就已經開發出來了。圖像分析提供了人工智能在地理空間數據中的一些最引人注目的早期應用；它能夠非常快速地分析大量圖像，找到街道和道路等特征，對農作物進行分類，并學習指示疾病或火災風險的因素。

在過去，地理信息系統的用戶不得不依靠記憶或手寫筆記來跟蹤某些應用程序中的許多步驟。ModelBuilder是ESRI軟件的一個長期存在且非常有用的特性，但是最近筆記本軟件的發展有望徹底改變工作流的創建、記錄和共享。Jupyter筆記本電腦已成為復雜地理信息系統分析和地理信息系統教育的重要輔助工具，允許以嚴格的方式記錄和復制過程，并很可能很快成為地理信息系統工具包的重要組成部分。

盡管科學家們長期以來都受過訓練，能夠詳細地描述和記錄他們的研究成果，以使其他人能夠復制和復制其結果，并將可復制性視為科學 *** 的一個主要特征，但近年來，人們對未能復制結果表示關切，尤其是實驗心理學（國家研究委員會，2019年）。地理學和其他處理時空現象的學科早就認識到了一個更廣泛的問題：我們是否應該期望在世界某一地區取得的結果，在某一時間也應適用于世界其他地區和其他時間？這通常被稱為泛化，但它與復制性密切相關。如果物理或化學的結果證明不能在空間和時間上普遍化，那么它們肯定會被拒絕，那么地理空間科學家有什么權利宣布不可歸納的結果是科學的呢？開放性，特別是開放的數據和開放的軟件，將大大有助于確保其他人可以復制結果。使用Docker等工具的集裝箱化也將允許捕獲和凍結給定研究的細節，以便能夠準確地再現。

在過去幾年里，圍繞大數據和數據科學的興奮大多來自預測，使用來自不同來源的大量數據以及人工智能和機器學習技術。預測通常預測什么時候會發生什么事，但是在地理空間世界里，除了時間之外，人們對什么地方也有很大的興趣。預測是非常有用的，然而科學傳統上更關心的是理解和解釋，以及為什么要這樣做。因此，對預測建模的這種新的強調對于科學界來說是一種新的背離，而對預測建模的支持也同樣是對GIS的一種新的背離。各種工具正在開發中，未來幾年可能會出現在新版本的GIS軟件中。

除了數據量，大數據的特點是速度，越來越多的數據可以實時獲取，這些數據來源于傳感器并通過互聯網分發。從衛星上獲取遙感圖像的延遲正在逐漸減少，預計有一天，地球表面的數字圖像將有可能獲得，或者幾分鐘前的樣子。來自無人機的圖像可能已經實時可用。

數據的這種即時性導致了一些有趣的問題。是否有可能以足夠快的速度處理實時數據，從而也可以實時獲得結果？

例如，有沒有可能足夠快地感知和處理一個大城市的疏散，從而做出交通管制的決定？如果科學主要關注理解和解釋，如果科學發現在任何時候、任何地點都是真實的，那么實時分析有什么作用嗎？在可復制性的標題下討論的問題之間的相關性是什么？

然而，實時分析對于態勢感知是非常有價值的，它允許用戶通過儀表盤和其他適當設計的界面來監控地球表面上或附近的事件。

那么，地理空間基礎設施的目標應該是什么，應該如何配置？以下是許多可能的目標。

技術進步更大的挑戰之一在于看到這些進步所帶來的可能性，即“跳出框框”思考問題。過去的實踐演變為利用早期的技術；隨著技術的進步，實踐也必須進步。

在計算能力非常有限的時期所做的決定會被載入實踐中，而這些實踐可能很難動搖。例如，統計學中的許多實踐，例如通過最小化總平方偏差來擬合回歸線，反映了在計算機出現之前所做的選擇。

并非所有地理空間數據集都具有相同的價值。一些，例如美國國家空間數據基礎設施的七個“框架”數據集，為其他數據的添加提供了必要的基礎。

主要街道、命名地點、海岸線、湖泊和河流的底圖在廣泛的應用中被使用，正如精細分辨率的地球圖像一樣。它們需要開放、自由訪問和準確，以支持其他應用，并作為地理空間基礎設施的基礎。

生產力和效率在地理信息系統應用的許多領域都是有價值的目標，從車隊的路線和調度到零售店的選址、物流業、衛生服務或應急響應。

空間決策支持系統利用地理信息系統的工具，結合諸如燃料消耗最小化、響應時間最小化、不良健康后果最小化或利潤更大化等目標來解決這些問題。

生產力和效率當然只是做決定的基礎之一。可持續性是另一個相關目標，如最小化環境影響。近年來，測地設計的概念作為一種地理信息系統應用被引入，它處理的是試圖修改地球表面的項目，而不是對其進行清點。測地設計將設計的美學任務與評估影響的更科學的任務相結合。設計能力應該是任何地理空間基礎設施愿景的重要組成部分，以及利益相關者參與、設計共享和建立共識的技術的概念。

近年來，公民參與已成為地理空間技術的一個主要焦點。它是通過獨立于設備的訪問、公民每天使用的地理空間服務以及公民使用web2.0服務提供數據和其他類型輸入的能力來實現的。同時，這種參與度的增長正在改變地理信息系統，使得用戶界面的直觀性變得比以往任何時候都更加重要，并使用對普通公民而不是地理空間專家有意義的術語。與早期的地理信息系統（GIS）的接口完全是根據測量的坐標來工作的，現在接口可以識別出感興趣的地點和點的名稱。

地理信息系統在保護方面有許多引人注目的應用。已經開發了一些技術來確定棲息地的適宜性，保護棲息地區域之間的走廊，以避免隔離亞種群，以及測量和繪制多樣性圖。所有這些都很好地說明了這樣一個原則：地理信息系統是一套工具，可以使本來很難或不可能看到的東西變得可見，并通過故事地圖來促進理想。保護和保護生物多樣性應是地理空間基礎設施的主要目標之一。

信息和信息處理技術顯然是明智決策的必要條件。地理空間技術已經在智能城市的新興概念以及農業和林業等農村活動中發揮著重要作用。地理空間基礎設施有助于使機構更加智能化，尤其是當它充分利用第三空間維度和時間的力量時，能夠在緊急情況下進行實時決策。

彈性系統是能夠經受住沖擊的系統，特別是難以預測或不可能發生的沖擊。地理空間技術在應對緊急情況方面發揮了許多關鍵作用，但也可用于衡量恢復力(National Research Council 2012)，恢復力可作為測地設計的目標之一。

共享和協作應是地理空間基礎設施最重要的目標之一，這一目標由地理空間技術日益增加的參與和可訪問性實現。

最后，雖然許多司法管轄區采取了各種形式的隱私保護，但從最近的分析和媒體報道（2019年《 *** 》）可以清楚地看到，大量的個人信息正在被獲取，在某些情況下被出售。

地理空間信息尤其容易受到攻擊，因為在許多情況下，從幾個位置記錄推斷身份和其他個人特征是微不足道的。很少有用戶閱讀或理解應用程序的使用條款和條件，或共享個人數據的含義。保護個人隱私必須是地理空間基礎設施的一個重要目標。

為了實現上一節中提出的目標，特別是關于開放性、訪問性和參與性的目標，未來的地理空間基礎設施必須基于 *** 。它必須集成信息、流程和工作流，并捕獲足夠的信息以支持可復制性。它將擁有強大的技術來整合具有大數據特征的各種數據源：合并、重采樣、向上擴展和融合。它將需要跟蹤數據的來源，并允許中間產品回收。所有這些都以某種形式已經可用，并且不斷地進行增量變化。

但在我們看來，我們缺少的是一種愿景，一種“登月計劃”，一種可以衡量進步的原則聲明。20多年前，數字地球演講提供了這樣一個登月機會，并導致了一些研究和開發項目，接近實現戈爾的設想。

今天，我們認為需要另一次登月計劃，作為我們在本文中描述的新興地理空間基礎設施的愿景。