前沿追踪|方志祥:时空GIS下的人类聚焦

世界是什么样子的?我们看到的一切 , 我们所思考的一切 , 都与地理空间有关 。 随着云计算、大数据、物联网、人工智能等技术日新月异地持续发展 , 空间信息技术本身 , 也在不断借鉴、融合的基础上不断创新 。 在这一背景之下 , 时空GIS技术应运而生 。
随着社会进程的更替 , 以人为本的时空GIS逐渐成了大数据时代地理信息科学研究的前沿 , 并和人类社会的发展及经济、文化、环境、资源等领域的诸多需求产生了密切联系 。 而武汉大学方志祥教授多年来就将研究聚焦在这一领域中 , 在与人们生活息息相关的人群动态观测与时空服务、车辆与行人视觉导航研究中不断探索 。 通过科学研究将时空GIS技术深入到更多领域 , 做出了多项具有社会价值的科研成果 。
机缘巧合入测绘【前沿追踪|方志祥:时空GIS下的人类聚焦】方志祥与测绘科学的结缘还要追溯到其高中毕业的那个夏天 。 因为一些特殊原因 , 与目标院校——武汉理工大学失之交臂的他 , 来到了焦作工学院测量工程系 , 阴差阳错与测绘结缘 。 但不服输的他 , 从入学的第一天起 , 就暗暗下定决心 , 一定要考硕士回到武汉 。 因此 , 作为亚洲最强的测绘院校之一的武汉测绘科技大学就成了他的奋斗目标 。
功夫不负有心人 , 1999年方志祥以优异的成绩顺利考入武汉测绘科技大学(现武汉大学) , 并在这一期间对测量自动化、专题地理信息系统有了深入的理解和深刻的实践 。
至此 , 方志祥的科研奋斗之路仍未停歇 。 2002年 , 他顺利进入李清泉教授的团队攻读博士研究生 , 并在李必军老师的领导下 , 从事车载激光数据处理 , 提取建筑物进行三维建模的研究 。 在研究过程中 , 由于树木、车辆、路灯等遮挡 , 激光扫描无法完整覆盖建筑物的整个立面 , 对研究工作造成了很大挑战 。 当初还没有电子期刊数据库 , 只能去图书馆翻阅书籍以及学术期刊 , 却无从考究 。 “没有借鉴 , 就只能自己创新了 。 ”方志祥说 。 通过不断攻关 , 他们在融合测量数据处理、计算机图形学等知识基础上 , 设计并实验了一些数据过滤方法 , 实现了建筑物平面特征点提取 , 与李必军老师联合完成并将成果“从激光扫描数据中进行建筑物特征提取研究”发表在《武汉大学学报·信息科学版》上 , 这也成了方志祥的第一篇学报级学术论文 , 并在后来得到了众多领域学者的引用 。
创新开拓孜孜不倦方志祥的人生理想一直是与科学研究紧密相连的 。 2005年7月 , 他以优异的表现 , 正式留在了测绘遥感信息工程国家重点实验室当助教 , 开始了筑梦科研路的新阶段 。
从学生正式转变为一名大学教师和科研人 , 起初方志祥对自己的研究方向感到十分迷茫 。 在一次契机之下 , 他有幸结识了来自美国田纳西大学的萧世教授 , 在国家留学基金委博士后项目的资助下 , 来到了美国田纳西大学进行研究交流 。 在那里 , 他接触到了武汉大学所不具备的外文资料环境 , 那段时间 , 他“疯狂”地阅读文献著作 , 不仅扩大了其科研知识面 , 更提升了其知识结构中寻找创新点的能力 , 为他后续的科研工作打下了坚实的理论基础 。 在此之后 , 他又于2015年2月—2016年2月再次前往田纳西大学进行研究交流 , 这两次的科研之旅 , 均成了方志祥科研成长的见证 。
自2008年从美国访学回来之后 , 方志祥就一直从事行人导航的研究 。 但是以往的研究基础都是从GIS技术的角度来做 , 主要注重地图的查询与表达 , 忽略了如何充分利用人自主的空间认知能力 , 比如视觉空间感知 。 基于这个考虑 , 方志祥开始了行人视觉导航关键技术研究 。
12年来 , 他带领一批又一批的研究生刻苦攻关 , 创建了基于地标显著性认知的行人视觉导航理论与方法 , 构建了行人视觉导航“认知-表达-定位-规划-评估”的完整技术链条 。 在这项技术的支撑下 , 他们积极展开与企业合作应用 , 以企业为主体重点支撑了苏州博物馆等智慧博物馆建设以及数字文化遗产信息平台运营;实现了古树名木、生态林管护、森林防火、森林病虫防治、应急维稳等为一体的护林巡山多功能的视觉导航和核查 , 在浙江省80余个县市区统一推广使用 。 2018年 , 其主持的研究项目“复杂室内外环境空间感知的行人视觉导航关键技术与应用”顺利获得了湖北省科技进步奖二等奖 。