La plateforme de calcul spatial pourrait devenir la plateforme informatique de prochaine génération
Diverses technologies de réalité étendue telles que la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR) et la réalité mixte (MR) servent d’interface entre le monde réel et le monde virtuel, offrant aux utilisateurs une expérience interactive immersive et hyperréaliste. Plus tôt cette année, Apple a lancé le Vision Pro, le premier casque de réalité mixte (MR). Il s’agit d’un dispositif véritablement révolutionnaire qui intègre la virtualité et la réalité. Comme l’a dit le PDG d’Apple, Tim Cook, Mac nous fait entrer dans l’ère de l’informatique personnelle, l’iPhone nous fait entrer dans l’ère de l’informatique mobile et Apple Vision Pro nous fera entrer dans l’ère de l’informatique spatiale.
La logique sous-jacente de l’ère de l’informatique spatiale est la plateforme de calcul spatial. La plateforme de calcul spatial généralisé est un système de couplage information-environnement qui prend les informations environnementales et les intentions de l’utilisateur en entrée, et prend en sortie les informations virtuelles présentées à l’utilisateur et les instructions d’utilisation agissant sur des objets spatiaux réels pour réaliser une boucle de rétroaction directe et complexe, formant un système organique dans lequel les personnes, l’environnement et les dispositifs informatiques spatiaux sont couplés les uns aux autres.
L’informatique spatiale déconstruit et recrée l’espace, faisant de l’équipement de RM un pont entre la réalité et la virtualité, une porte d’entrée vers un nouveau monde d’intelligence pour toutes choses, et donnant naissance à une nouvelle plateforme informatique. Les appareils d’IRM équipés de platesformes de calcul spatial libèrent les mains et intègrent de manière transparente le contenu numérique dans le champ de vision de l’utilisateur, offrant ainsi un mode d’interaction plus naturel et plus confortable. Cela rend également la technologie de l’informatique spatiale la plus susceptible de devenir la porte d’entrée du futur Internet spatial 3D, changeant complètement l’interaction entre les personnes et les machines, les personnes et les personnes, et les choses et les choses.
La relation entre les SIG et l’informatique spatiale
Avec le développement de l’intelligence dans le domaine des SIG, l’intelligence géospatiale a été proposée pour la première fois en 2014, qui fait référence à la capacité d’extraire des informations et des connaissances à partir de données spatiales et de les utiliser pour gérer et concevoir le monde. Ces dernières années, les logiciels SIG ont été largement utilisés dans le domaine de l’informatique et de plus en plus d’industries.
IA, BI et GI
L’intelligence spatiale peut être incarnée sous la forme d’une structure pyramidale, le niveau le plus bas étant la perception géospatiale, suivie de la géovisualisation, de la géodécision, de la géoconception et du géocontrôle. De bas en haut, le niveau d’intelligence est de plus en plus élevé, et la maturité de plus en plus basse.
Pyramide d’intelligence spatiale (pyramide GI)
Les SIG deviendront le support de base de la plateforme de calcul spatial. Les cinq couches de la pyramide de l’intelligence géospatiale couvrent tous les aspects des applications SIG et donneront à la plateforme informatique spatiale plus d’intelligence géospatiale.
01 Géo-perception – entrée d’information pour l’informatique spatiale
Dans la couche de géo-perception, des modèles géométriques et sémantiques de l’environnement géographique peuvent être établis par positionnement, cartographie et reconnaissance. La géo-perception permet de réaliser le positionnement dans des environnements complexes et de fournir des services liés à la localisation. Les applications basées sur l’informatique spatiale, telles que la navigation en réalité augmentée et la collaboration multi-personnes en réalité augmentée, sont toutes inséparables de la perception géospatiale en tant qu’entrée d’information.
02 Géo-visualisation-expression immersive de l’informatique spatiale
La couche de visualisation géospatiale affiche des données géospatiales via la plateforme SIG, couvrant les technologies SIG telles que l’intégration 2D et 3D, la technologie de reconstruction 3D, etc. La couche de géovisualisation est la technologie clé de la réalité virtuelle pour exprimer le monde objectif, afin d’obtenir un positionnement précis et une intégration transparente de la réalité virtuelle et de la réalité dans des scènes réelles.
03 Capacités d’analyse géo-décisionnelle et spatio-temporelle de l’informatique spatiale
Basée sur l’analyse spatiale SIG, la plateforme de calcul spatial est dotée de capacités d’aide à la décision intelligentes. Grâce à l’intégration, à l’analyse et au traitement des données géospatiales, il est possible de réaliser une application intelligente des données géospatiales, comme les changements d’utilisation des terres, la dégradation des zones humides et d’autres problèmes.
04 Capacités d’analyse de scène et de géoconception de l’informatique spatiale
La conception géospatiale est une analyse et un calcul spatiaux 3D sur une plateforme SIG unifiée. Il peut fournir une analyse de la ligne d’horizon, une analyse de la pente et de l’exposition et d’autres capacités dans une combinaison de scénarios virtuels et réels basés sur l’informatique spatiale, et peut aider à la planification et à la conception urbaines, à la gestion municipale et à d’autres applications.
05 Le géocontrôle, le cerveau intelligent de l’informatique spatiale
Le contrôle géospatial est une application de niveau supérieur qui s’ajoute à la connaissance géospatiale, à la visualisation géospatiale, à la prise de décision géospatiale et à la conception géospatiale. Sur la base des informations spatiales perçues et en se référant aux résultats de l’analyse des données géospatiales, des réponses correspondantes peuvent être apportées, telles que la production de machines agricoles sans pilote, le contrôle des drones, le contrôle des feux de signalisation, etc.
Les produits SIG auront un large éventail d’applications à l’ère de l’informatique spatiale
L’informatique spatiale et les SIG se renforceront mutuellement. Le SIG est un outil efficace de gestion et d’analyse des données spatiales. La puissante fonction d’analyse spatiale du SIG peut être utilisée pour extraire des informations thématiques plus approfondies et améliorer de manière globale la valeur d’utilisation des données spatiales. L’informatique spatiale offre aux SIG des capacités d’analyse spatiale plus complexes, des capacités de traitement des données plus rapides et une méthode d’affichage des données spatiales plus intuitive et dynamique.
Le SIG 3D aide à construire un monde virtuel et crée une base d’informations spatio-temporelles pour l’informatique spatiale. La commercialisation de l’informatique spatiale a favorisé le développement vigoureux de l’écosystème informatique tridimensionnel basé sur l’informatique spatiale et a pénétré dans le domaine des SIG 3D. Au cours des dernières années, l’intégration de la technologie SIG 3D et de la technologie informatique a considérablement amélioré l’intégration des données 3D telles que l’inclinaison, le nuage de points et le BIM avec les données multi-sources traditionnelles telles que les images, les vecteurs, les données de terrain, les modèles fins, les pipelines souterrains, les données de surface de l’eau et les données de terrain. Le modèle de données solides 3D a été développé pour réaliser la modélisation et l’expression de l’espace complet 3D et améliorer le réalisme et la précision des scènes tridimensionnelles. L’analyse tridimensionnelle et l’informatique spatiale distribuée ont amélioré les capacités d’interaction et de visualisation des scènes tridimensionnelles. Le développement d’une technologie de modélisation intelligente de l’espace urbain à grande échelle et de haute précision facilite la construction d’espaces numériques avec une intégration extérieure et intérieure, une intégration macro-micro et une intégration aérienne et souterraine, réalisant une reconstruction virtuelle et une présentation tridimensionnelle du monde objectif.
L’informatique spatiale + SIG a été appliquée dans de nombreux domaines.
L’informatique spatiale est une méthode d’analyse et de compréhension du monde basée sur des données et des modèles spatiaux. Du point de vue de la technologie elle-même, la combinaison avec la technologie SIG aura un plus grand potentiel dans la rénovation urbaine, la gouvernance communautaire, l’assainissement de l’environnement, la simulation urbaine et l’alerte précoce et la prévention des catastrophes.
01 Calcul spatial + jumeau numérique : des moyens pour améliorer la gestion urbaine intelligente
La ville jumelle numérique construite sur la base d’un SIG, d’une technologie de modélisation et de rendu 3D de la vie réelle est un système de monde numérique qui correspond au monde réel. Dans le passé, les jumeaux numériques se concentraient sur la « visualisation », et l’application de l’informatique spatiale donne une âme au jumeau numérique et le rend calculable et prévisible, plus intelligent et dynamique. Les jumeaux numériques basés sur l’informatique spatiale auront également les capacités de perception, de calcul, d’analyse et de récupération spatiales, et pourront être appliqués aux villes pour construire une gestion intelligente de l’espace numérique, réalisant véritablement la transition de « voir » à « utiliser ».
Les villes jumelles numériques combinées aux SIG ont pénétré dans de multiples scénarios d’application :
En termes de transport intelligent, en s’appuyant sur les avantages techniques des jumeaux en temps réel, de l’analyse des mégadonnées de trafic, des algorithmes d’IA et d’autres avantages techniques, en intégrant des données de trafic dynamiques et statiques et des cartes de haute précision, plusieurs systèmes de transport intelligents peuvent être construits en construisant une base de jumeaux numériques de transport intelligent calculable dans tout l’espace. Il s’agit d’un système d’application qui réalise diverses applications telles que l’alerte précoce et le traitement des accidents de la circulation, la répartition et la gestion des transports publics et les services d’information sur le trafic.
En ce qui concerne la conservation intelligente de l’eau, en accédant aux données SIG et BIM sous-jacentes de la conservation de l’eau du jumeau numérique, des opérations commerciales et des données de détection IoT, et à l’aide de plateformes de simulation et de calcul spatial, il est possible de gérer intelligemment divers scénarios tels que la gestion et l’allocation des ressources en eau.
En ce qui concerne les campus intelligents, en accédant à des dispositifs de détection IoT, à des données géospatiales, à des données BIM et à des données de systèmes d’entreprise pédagogiques, combinées à une technologie de simulation et à des algorithmes d’évacuation d’urgence, en s’appuyant sur la modélisation de jumeaux numériques et les capacités de calcul spatial, de multiples scénarios d’application peuvent être réalisés, notamment la restauration virtuelle des scènes du campus, la gestion de la sûreté et de la sécurité, la gestion complète de la situation scolaire, etc.
02 Technologie dérivée de l’informatique spatiale : accélérer les applications innovantes des SIG
La « couche informatique spatiale » de l’architecture à sept couches du concept Metaverse a dérivé des concepts tels que les moteurs 3D, les équipements VR/AR/MR et la cartographie des informations géographiques, élargissant les scénarios commerciaux des SIG dans l’informatique spatiale.
Les SIG combinant la technologie de réalité étendue de l’IA peuvent superposer des images de l’environnement réel et des modèles tridimensionnels de l’environnement virtuel pour offrir aux utilisateurs une expérience géospatiale plus réaliste et tridimensionnelle. Il peut réaliser la visualisation de cartes, la cartographie, le positionnement, l’analyse intelligente et d’autres capacités. Combiné au positionnement SIG de haute précision, il peut être utilisé dans les inspections de pipelines souterrains, les tables de sable intelligentes holographiques, la gestion des installations publiques urbaines, la navigation cartographique en temps réel, les visites immersives dans les halls d’exposition, etc., améliorant ainsi l’efficacité de la construction, de la gestion, de la maintenance et des inspections, simplifiant les processus de travail et favorisant la construction intelligente.
Avec le soutien de l’informatique spatiale, les SIG combinés à la technologie de l’IA présentent des avantages qui ne peuvent être ignorés en termes de cartographie précise et basée sur les données, ainsi que d’analyse et de prédiction intelligentes. Il réalise des fonctions telles que la prévision, l’alerte précoce, la prévisualisation et la planification. Avec l’aide d’équipements VR/AR/MR, il a même élargi le champ d’application des SIG.
Alors qu’une nouvelle vague d’IA représentée par de grands modèles déclenche une nouvelle révolution industrielle, le développement de plateformes d’informatique spatiale permettra également l’intégration de la virtualité et de la réalité pour générer davantage de nouvelles relations interactives et de nouveaux paradigmes interactifs, ce qui offrira une grande opportunité pour les SIG. Le domaine apporte des mises à niveau et des changements dans la technologie et les outils, et apporte divers contenus et applications innovants dans l’analyse d’images de télédétection, la modélisation de rendu, l’interaction intelligente, etc., accélérant la réalisation de la vision de SuperMap - éclairer tous les coins du monde avec l’intelligence géospatiale.
