媒体专访丨霍向琦：用“数字大脑”赋能产业数字化转型
文章来源丨中国测绘
作者丨徐红
霍向琦认为，“地理空间可以是一个过万亿的产业，如何挖掘和激发潜在的增量市场，解放数据，使其在多场景中使用是至关重要的。不管是存量市场还是增量市场，整个产业的数字化转型都已经迫在眉睫。”
土豆数据成立3年多来，已在地理空间领域有所收获：拥有百余项专利及著作权、50多项荣誉及资质，在获得数千万元政府补贴的同时，还获得了国家科技部创新基金的支持。
土豆数据通过自主研发的核心技术，打造了“在线数据采集更新、在线建模处理、在线共享协同、在线多场景应用”的“在线化”地理信息产业的全新模式，通过数据协同与共享，带来生产效率的大幅提升。
据介绍，土豆数据基于云原生引擎打造的自然资源“数字大脑”，使原有生产效率和在线空间分析计算能力双双提高了近百倍，从而提升整个产业的人效，极大降低了人力成本，进而助力地理信息和遥感产业数字化、智慧化变革。
今年国庆节前夕，在一间小小的茶室里，霍向琦给记者讲起了他的跨界创业创新故事。坐在记者面前的霍向琦，头发修剪得很短，显得颇为精明干练，说起话来语速很快，带着陕北人特有的鼻音腔。霍向琦很健谈，从他的话语里可以感觉到自信和执着，笃定的事谁也拉不回来，他带领团队在地理空间产业里毅然前行。
1
跨界⽽来：瞄准数字化转型升级商机
数字化转型升级是国家重点战略，数字经济则是全球经济创新发展的新动力。霍向琦认为，地理空间数据就是数字经济的数据底座，是地理空间产业的核心价值所在。但这个规模过万亿的产业，数据量大的产业，却没有让数据成为行业发展的主要生产要素，数据带来的巨大产业价值并未得到释放，增量市场也未被激活。
数字经济是伴随信息技术发展而产生的一种新经济形态。在数字经济时代，数字化业务部门具有巨大的创造经济价值的潜能。业界专家这样评价：传统产业实现数字化转型，近乎于“六十岁的人有了三十岁心脏”的“换心”式改造。数字化已是实体企业突破增长困境的重要武器。
在世界范围内，数字经济早已成为全球经济的重要内容，是全球经济发展的主线，并且在逐步推动产业和全社会的数字化转型。在这一趋势引领下，一些发达国家纷纷将数字化发展上升到国家战略高度，如英国政府预计，到2025年数字化部门为英国提供的价值将达到2000亿英镑；美国和德国提出了“先进制造”“工业4.0”等概念；我国也提出“中国智造2025”“工业互联网”。
从信息数字化、业务数字化，到数字化转型，这是 “数字化”发展的三个阶段。我国已进行了多年信息数字化建设，地理空间领域一马当先，本世纪初就完成了从模拟向数字转化阶段。
眼下，进入数字化转型期，对于整个行业而言，急需利用新一代信息技术，构建数据采集、传输、存储、处理和服务的闭环，打通不同层级和不同行业间的数据壁垒，提高行业整体运行效率，构建全新的数字经济体系。
霍向琦认为，传统经济的数字化转型升级会带来附加值和效率提升，产生额外价值。从经济学上来讲，发展经济光靠投资是不行的，光靠劳动力也不行，最后一定是靠科技研发打通原来产业里割裂的环节，去掉原来供应链里那些无效环节，让产业链条上的每一步都可被数字化，可被流转，靠数据驱动决策，不断优化迭代，提高整个产业效能。
“我虽然在通信行业打拼了20多年，但是我看到了地理空间数据资源的价值，以及未来5G时代，人工智能（AI）赋能，各个业态里蕴藏的巨大市场机会。创新创业本就是一件利国利民的好事，所以我们有兴趣，也有信心跨界到测绘地理信息行业，为这个产业做大做强贡献一份力量。”
让物理世界通过数字化被感知，这一“数字孪生”的概念被引入到土豆数据的愿景中。霍向琦希望让人们眼睛里看到的所有地理空间物质世界都变成数据，可被计算，可被统计，可通过物联网被感知，最终通过数字化管理这个物质世界，提高效率。
“土豆数据作为测绘地理信息产业‘新生代’，从成立之初就致力于推动这个产业数字化转型升级，使命必达。”霍向琦直言，不管外界有多少质疑和不看好，我们都将坚定不移、脚踏实地地做好自己的事，真正成为社会数字化变革的践行者。
2
产业瓶颈：处理效率低采集成本⾼
地理空间产业发展主要受两方面技术影响，一是遥感测绘技术的进步，二是新型计算技术的发展。遥感测绘技术关系到数据采集的质量和效率；计算技术则决定了数据加工生产、存储、提取、处理以及应用的能力。
我国地理信息行业起步落后于发达国家，进入本世纪，随着北斗卫星发射，行业逐渐进入快速发展期，加之近几年国内遥感产业核心软硬件自主研发加速，以及大数据、云计算技术发展，2019年我国地理信息产业产值接近6500亿元。
然而，这些年来，地理空间服务模式却没有大的改变，依然存在线下割裂问题，从底层数据获取到数据处理，到上层应用，客户往往需要对接不同的服务商，使用不同工具，采用不同业务软件才能完成完整的业务链条。
霍向琦坦言，这个行业独特的业务属性和专业复杂度都相对封闭，几乎所有业界企业都专注在业务上，其实这本身无可厚非，但如何更高效、低成本、更便捷地赋能业务，实现数据驱动决策的服务能力，值得深思。
随着现代IT技术的成熟，地理空间行业在大数据缺失、效率低下、数据割裂、数据服务不足、劳动密集型作业等方面的痛点日益凸显。特别是卫星遥感快速发展，影像采集的数据量越来越多，但数据加工生产的效率却很低，甚至成为产业发展的瓶颈。而数据处理软件大多以国外软件为主，比如Smart3D、Pix4D、像素工厂等，即使采用国内软件，也基本都是单机版软件小集群在做计算。
霍向琦举例说，一个中等规模城市厘米级倾斜摄影实景三维建模需要近百台具有GPU的高性能服务器花几个月才能完成，不仅硬件成本昂贵，数据生产效率低，而且三维模型在应用场景中由于不能被高效展示、计算，并没有发挥三维模型数据在城市“数字孪生”中的巨大价值。传统模式下的测绘地理信息生产服务效率，已经跟不上时代的发展。
此外，地理空间数据采集的痛点是采集成本高、周期长、使用的设备昂贵，同时还要求有一支专业资质队伍，有时候飞行审批航线流程周期也很长。到了行业应用层，受GIS+数据库传统IT架构影响，处理效率成为更大的瓶颈，且扩展能力受限，很多时候需要依赖“人+工具”做数据分析计算，劳动密集型为主的生产作业模式，导致整体业务运转周期长，项目周期不可控。
霍向琦进一步分析说，虽然测绘地理信息产业很庞大，但行业头部企业规模却不大，已上市的头部企业收入加起来可能不超过五十亿元。更多的还是以劳动密集型的工程企业居多，小到几十人，大到几百人，整体产业呈现碎片化、利润低、平均效率低下的特点。因此，这个产业迫切需要加速数字化转型升级，并且到了非转不可的时刻。
3
打造云原⽣：实现“在线化”价值链再造
“我们成立土豆数据，就是希望能够解决这些问题。”霍向琦信心满满。土豆数据员工刘菲认为，这一底气来自于霍向琦之前在通信领域20多年的积累，来自于他对这个产业的深入洞察，也来自于现代信息技术的飞速发展。
地理信息边界已经打开，5G和人工智能等新一代信息技术开始与地理信息产业加速融合，趋势非常明显。“所有的软件技术平台未来会基于云架构体系重构，并提供数据驱动的在线服务。”这是土豆数据致胜的根基，也是霍向琦对产业未来发展方向的判断。毕竟，大规模实景三维建模、大规模遥感影像在线实时处理、数字中台，是土豆数据的核心技术。
据介绍，土豆数据成立后，便专注于打造地理空间云，而做这样的研发其实是有非常大风险的，投入很大，不见得有产出，也看不到未来。不可否认，土豆数据也躲不过去这样的坎。
“以前没有人干过，要不断摸索着往前走，好多研发做完了发现不对，又推倒重来，研发的开放平台版本还要不断迭代。”霍向琦表示，我们走过很多弯路，踩过很多坑，浪费了很多钱，但是结果还是好的。如今，土豆数据实现了基于云原生遥感影像采集，大规模实景三维在线加工。
“目前我们还没有看到国内其他企业能这样做。”霍向琦介绍说，业界使用进口的像素工厂进行遥感影像加工，一套处理软件就要上千万元，这还是单机版软件或者小集群处理。
相比之下，土豆数据创新性地构建了全自主化的云原生地理空间数字中台与地理空间数字化开放平台弗雷云，效率实现近百倍提升。在开放平台上，土豆数据将算法拆分，变成了一个一个“小积木”模块，再基于云原生重构重组计算体系，通过智能调度引擎和流程编排，把这些算法组装成新的生产系统，相当于把自身的能力变成一个个算法（业务引擎）放到平台上，就可以根据任务动态组合、动态组装生产线，实现柔性化、自动化生产。
其实，云原生在IT领域有着广泛的应用，但在地理信息行业，云原生还是新鲜事物。霍向琦告诉《中国测绘》记者，云原生可以理解为所有的软件，算法都是按照云的特性设计的，就是“为云而生”的。软件和算法就像小朋友玩的乐高玩具，每一个小部件相当于云上原生的小模块，可以和其他任意部件组合，搭成各种模型，如房子、汽车、人型等，其中每一个部件接口都不是随意设计，而是与整体相互关联，与云强相关。
霍向琦介绍说，土豆数据基于云原生打造了“在线化”产业全新模式，打通了从地理信息空间数据采集获取、建模处理、共享协同、多场景大范围数据应用端到端的闭环，实现价值链再造。
土豆数据在地理信息智能感知更新、海量遥感影像在线处理与超大规模在线实景三维建模等方面取得了重大突破；通过地理空间数字中台，构建了完整的地理空间数据治理应用体系，以数据驱动决策。更重要的是，基于云原生的这套系统提高了生产作业效率，现在生产效率比原来提高了近100倍，如果节点足够大，甚至可以提高到1000倍，人力成本降低了40%。
“这就是云的好处，可以分布式弹性计算，当需要100个计算的时候，就自动分配100个，不需要的时候，就释放，像橡皮筋一样，需要的时候就拉大，不需要就缩回来，节约资源。”霍向琦表示，原来业界采用单机版软件，都是独享的服务器，硬件资源不能被共享，数据资源也不能被拉通，颇有种“负重前行”的感觉。
土豆数据构建的大数据存储和计算体系，解决了海量地理空间数据的分析和处理效率，解决了深度数据挖掘。同时，构建了云上在线服务SaaS（软件即服务）平台，一个可以“像滴滴一样抢单”的众包模式，实现了动态数据采集、场景化应用，实时在线服务。
4
⾯向需求：协同共享服务⾃然资源
目前，土豆数据已经基于全新的IT架构实现核心技术突破，解决了生产力问题，通过业务链优化，实现了业务精简与闭环。2019年4月起，土豆数据率先为自然资源行业打造了自然资源数字大脑，实现自然资源数据全生命周期治理与分析挖掘，基于知识图谱构建智能化知识服务，充分服务于自然资源调查监测、国土空间规划、监管决策、政务服务，推动自然资源治理水平全面提升。
同时，土豆数据创新研制了基于“云+AI”的数字空间监测监管体系，能够提供创新的在线智能三维监测监管模式，突破传统的业务环节众多、线上线下衔接复杂、劳动密集、效率低下的弊端，实现监测监管“在线化”和智能化分析处理与“在线化”业务闭环。
通过真实样板实践测试，相较传统模式，时间效率成本降低了数十倍。自然资源数字大脑，在自然资源第三次国土调查核查举证、国家级第三次国土调查数据建库共享、自然资源监测监管、地理空间生产、应急消防救援等工作中得到了良好的实践检验。
土豆数据通过一个个样板，一个个真实应用来印证“数字孪生”的数字底座能力，用事实说明自己的创新模式优势所在。“原则上，我们的交付时间基本上不会超过两个月，甚至未来我们要做到3个星期到6个星期之内，这是因为我们把软件打造得非常灵活，使交付成本越来越低，今后服务效率也会越来越高，比如我们的实景三维数据已经实现了秒级发布。”
霍向琦表示，推动产业数字化转型，就是要用最新的科技创新，在头部客户那儿做成样板，用权威事实说话，真正解决这个行业目前存在的问题。在给行业带来变化、带来价值的同时，我们也创造了价值。
土豆数据希望成为一家平台型大数据公司，要做一家有价值的赋能公司，要做一个对社会和行业有贡献的创新公司。
“土豆数据能活下来的唯一理由，就是能够创造价值，真正给行业带来变化，带来价值。”霍向琦希望他们的云平台（弗雷云），能给业界几十万家企业赋能，让他们以更低的成本触达到更好的技术，更高效率地完成业务。
他还希望未来成为地理空间产业面向企业和商业的产业互联网生态平台。“未来我们每年还会以上亿元的研发资金投入到产品迭代和升级中，把土豆数据技术优势拉大，力争保持在这个行业的领先性。”霍向琦说。
“土豆数据是国内目前少有的完整地理空间云设施能力提供商。”霍向琦坦言，虽然突破了很多技术点，但目前仍然没有达到理想状态，采用人工智能自动解译也只达到百分之八九十的效能，没有实现100%。下一步，要在交付成本更低，数据质量更好，服务效率更高上下功夫，让第三方用起来灵活便捷，傻瓜式操作。目前土豆数据正在和自然资源部、多位院士专家一起，在环境、应急领域开展多项合作，同时土豆数据也是多个省市国家试点项目的重要参与者。