◎ 本刊記者 栗榮曉

中國工程院院士、河南時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長王家耀60 年奮戰(zhàn)科研教學一線，為中國地圖科學和地理信息系統(tǒng)發(fā)展以及軍事測繪教育事業(yè)作出重大貢獻。王家耀主持創(chuàng)辦了我國第一個計算機地圖制圖專業(yè)和軍事地理信息工程專業(yè)，突破了國外地理信息系統(tǒng)軍用封鎖，為智慧城市建設、黃河生態(tài)保護提供了核心技術(shù)支持。

王家耀在智能化地圖綜合和級聯(lián)更新的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域開展攻關(guān)和創(chuàng)新應用，取得一批重要的科研成果，并在多個行業(yè)部門推廣應用，取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，培養(yǎng)了一大批高層次科技人才，有力地推動了我國國防現(xiàn)代化和河南省科技事業(yè)的快速發(fā)展。

王家耀曾榮獲總參首屆“人梯獎”、全國優(yōu)秀科技工作者和全軍專業(yè)技術(shù)重大貢獻獎；2021年9月，王家耀被授予“中國地理學會榮譽會士”；2021 年11 月，王家耀作為第一完成人的“智能化地圖綜合與多尺度級聯(lián)更新關(guān)鍵技術(shù)及應用”項目榮獲2020 年度國家科學技術(shù)進步二等獎；2021 年12月，王家耀榮獲“2020-2021 年度中國地理學會科學技術(shù)獎——終身成就獎”，主持承擔的國家自然科學基金-區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合重點項目獲批；2022 年3 月，王家耀榮獲2021 年度河南省科學技術(shù)杰出貢獻獎；2022 年4 月，王家耀榮獲“出彩河南人”2021 感動中原年度人物。

繪制出中國歷史上第一幅計算機地圖

王家耀創(chuàng)造過很多個第一：帶領(lǐng)團隊研發(fā)了我國第一幅計算機繪制的地圖，開啟中國地圖新時代；創(chuàng)辦了我國第一個計算機地圖制圖專業(yè)和軍事地理信息工程專業(yè)，引領(lǐng)專業(yè)發(fā)展、培養(yǎng)急需人才；研發(fā)了戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術(shù)三個層次的軍事地理信息系統(tǒng)，突破國外地理信息系統(tǒng)軍用封鎖……

1936 年，王家耀出生在湖北省武漢市漢陽縣（現(xiàn)蔡甸區(qū)）的一個農(nóng)民家庭。1956 年，20 歲的王家耀考入解放軍測繪學院。從此以后，地圖上的每個符號，每座高聳的山脈，每一條蜿蜒的河流和道路，都刻畫在王家耀心中。

1970 年，解放軍測繪學院在武漢復建，王家耀僅用三個月的時間就完成了教材的編寫。工作實踐中，王家耀認為地圖學領(lǐng)域要有中國自己的東西，要有中國自己的著作。為了編寫出適合中國地圖教學的書籍，他和同事們開始了數(shù)年的跋山涉水。

對王家耀和他的制圖團隊來說，到大江南北考察成為工作常態(tài)，究竟走過了多少地方，他們也記不清。為了完成書籍編撰，王家耀甚至無暇顧及患癌做手術(shù)的父親，這也成為他永遠無法彌補的缺憾。但王家耀認為這是國家的事業(yè)，是黨的事業(yè)，一切都是值得的。

1972 年《地貌及其綜合》完成編撰，1975 年《制圖綜合》也完成編撰，正是王家耀這兩部經(jīng)典教材，為當時中國地圖制圖專業(yè)、測繪部隊提供了重要的理論指導。

地圖學有著4500 多年的歷史，在傳統(tǒng)的手繪制圖中，過去都是一點一線一面畫出來的，費時費力，一幅圖就是一代繪圖人的執(zhí)著與堅守。王家耀看到了手繪制圖的局限性，一幅圖從實地勘察到最終完稿，要經(jīng)歷一個漫長的過程。

年輕的王家耀希望找到一種方法，改變這種傳統(tǒng)模式。長期出入圖書館的他翻閱到一本《計算機繪圖》的英文冊子，心頭怦然一動：既然計算機能繪制機械圖，為什么不能繪制地形圖呢？

作為主管科研教學的組長，王家耀開始著手計算機地圖制圖教師隊伍的培養(yǎng)，并于1972 年、1974 年選送教員到武漢大學學習電子計算機及應用。

世上無難事，只要肯登攀。1974 年，王家耀和他的團隊正式開始了計算機制圖的探索。1978 年，中國歷史上第一幅計算機地圖出爐，開啟了中國地圖新時代。現(xiàn)代計算機地圖制圖技術(shù)取代傳統(tǒng)手工地圖制圖技術(shù)，是地圖學歷史上的一個里程碑式的變革。

正是在王家耀和同事們的共同推動下，計算機制圖開始廣泛應用，不僅提高了地圖的繪制效率，而且培養(yǎng)了一大批國家急需的計算機制圖人才，實現(xiàn)了我國從手工制圖到計算機制圖的劃時代超越。

改進計算機制圖獲取數(shù)據(jù)方法

“登高望遠、腳踏實地、尊重科學、創(chuàng)新唯實?！蓖跫乙f，這16 個字是他這輩子做事的格言。

1979 年，王家耀擔任地圖制圖系講師，在學院和系領(lǐng)導的帶領(lǐng)下，他建立了中國第一個計算機地圖制圖專業(yè)。同時，由他籌建的實驗室也開始初具規(guī)模。王家耀帶領(lǐng)團隊提出采用地圖數(shù)字化方法建設地圖數(shù)據(jù)庫的思路，并于上世紀80 年代中期開辦了地圖數(shù)據(jù)庫及應用專業(yè)本科班。

針對國防和軍隊現(xiàn)代化建設的需求，王家耀團隊很快發(fā)現(xiàn)，只有查詢提取功能的地圖數(shù)據(jù)庫僅可以支撐地圖制作，并不能滿足作戰(zhàn)指揮的需要，作戰(zhàn)指揮往往需要對數(shù)據(jù)進行分析，于是他們開始思考建立軍事地理信息系統(tǒng)的項目。

如何讓地圖制圖模擬手工方式向數(shù)字自動化方式轉(zhuǎn)變？王家耀緊密關(guān)注著科技前沿，時刻找尋著新的“接口”。90 年代初，在王家耀的積極推動下，學院對傳統(tǒng)地圖制圖專業(yè)進行了全面改造，他們從國外引進了膠片輸出系統(tǒng)，推進了地圖生產(chǎn)由手工、模擬方式向計算機、數(shù)字化方式的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了學科專業(yè)的第二次跨越。

作為學科帶頭人的王家耀教授，在主持和承擔“地圖數(shù)據(jù)庫支持下的自動編圖系統(tǒng)”任務的同時，又對 “地理信息系統(tǒng)”進行了深入研究，完成了“軍事地理信息系統(tǒng)”研制任務，創(chuàng)建了軍事地理信息工程專業(yè)，地圖制圖學學科也轉(zhuǎn)變?yōu)榈貓D制圖學與地理信息工程學科。如今，軍事地理信息工程專業(yè)已經(jīng)培養(yǎng)了一批批優(yōu)秀專業(yè)人才。

王家耀在完成大量工程項目研究的基礎(chǔ)上，他還卓有成效地進行了學術(shù)理論方面的探索。在《地圖制圖數(shù)據(jù)處理的模型方法》中提出了“模型方法是地圖制圖的重要科學方法”的觀點，為現(xiàn)代地圖學開拓了新的研究領(lǐng)域；在《空間信息系統(tǒng)原理》中提出了“空間信息系統(tǒng)是地球空間信息科學的技術(shù)系統(tǒng)”的觀點，被譽為“知識創(chuàng)新的專著”；《理論地圖學》體現(xiàn)了20世紀地圖制作從技術(shù)上升到理論的飛躍，為進入21 世紀空間時代和信息社會的地圖科學技術(shù)的發(fā)展提供了理論依據(jù)……

建立地圖數(shù)據(jù)庫的作用和意義，還在于利用大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)其他較小比例尺的地圖，而這就要求計算機能對大比例尺地圖數(shù)據(jù)進行綜合。王家耀一直認為，制圖綜合是地圖制圖的核心問題，重要性加上復雜性和創(chuàng)造性等特征，使得地圖制圖綜合一直是國際地圖學術(shù)界公認的難題。

為此，王家耀專門指導一大批碩士、博士研究生從事該領(lǐng)域理論、方法與技術(shù)的創(chuàng)新性研究，構(gòu)建了我國第一個基于1 ∶25 萬數(shù)據(jù)庫的自動編圖系統(tǒng)架構(gòu)，并聯(lián)合全國5所大學合力攻關(guān)，終于破解了這一“百年國際難題”。地圖數(shù)據(jù)庫的建設和應用，則為地理信息系統(tǒng)的建立提供了技術(shù)支撐。

2001 年，65 歲的王家耀因為在地圖制圖學和地理信息化工程方面的突出貢獻當選為中國工程院院士。

研發(fā)出中國自己的地理信息系統(tǒng)

如今，地理信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球服務業(yè)中迅速崛起的新興力量，成為世界主要國家搶占新一輪制高點的重要突破口。

地理信息產(chǎn)業(yè)是以現(xiàn)代測繪和地理信息系統(tǒng)、遙感、衛(wèi)星導航定位等技術(shù)為基礎(chǔ)，以地理信息資源開發(fā)利用為核心，從事地理信息獲取、處理、應用的高技術(shù)服務業(yè)。

河南時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院總工程師郭建忠說：“當時國外先進的地理信息系統(tǒng)，對我們國家都是封鎖的。在王院士的帶領(lǐng)下，我們從底層源代碼開發(fā)做起，連續(xù)奮戰(zhàn)20 多天，終于成功研發(fā)出屬于中國自己的地理信息系統(tǒng)。由于那20 多天沒怎么睡覺，把王院士累得躺在沙發(fā)上5 秒鐘就睡著了，我們在一旁看著直抹眼淚?！?/p>

2017 年11 月，河南大學聯(lián)合智慧中原地理信息技術(shù)（河南?。﹨f(xié)同創(chuàng)新中心組建的河南省時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院掛牌運行，王家耀任院長。那一年，他81 歲。

如今，86 歲高齡的王家耀依舊堅持在科研和教學一線，“老驥伏櫪，志在千里”，為中國地圖科學和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展以及軍事測繪教育事業(yè)做著新的重大貢獻。

當前，我國的經(jīng)濟社會發(fā)展已經(jīng)進入新的歷史階段，以5G、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新技術(shù)快速發(fā)展，人工智能技術(shù)也獲得了巨大進步。隨著我國自然資源管理體系的建立，地理信息產(chǎn)業(yè)已融入自然資源管理體系中。

正如王家耀所言，我們正處于一個大變革的時代。

面對新的社會需求、新的技術(shù)進步和新的管理體系要求，亟待根據(jù)國家大政方針、社會生產(chǎn)需要、技術(shù)發(fā)展趨勢、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，做好地理信息產(chǎn)業(yè)的工程技術(shù)、商業(yè)模式、產(chǎn)品類型的轉(zhuǎn)型升級與融合創(chuàng)新，進一步提高地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和水平。

“數(shù)字經(jīng)濟為地理信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了一種新的思路，要走跨界融合這條路?！蓖跫乙硎?，“地理信息產(chǎn)業(yè)要服務于各行各業(yè)，就不能局限于單純依賴基礎(chǔ)地理信息的老思路，而是要將基礎(chǔ)地理時空信息當作基本框架，將其與各部門、各行業(yè)的專題數(shù)據(jù)相結(jié)合?！?/p>

數(shù)據(jù)對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展演進至關(guān)重要，沒有數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)就成了“無源之水”“無本之木”。王家耀認為，現(xiàn)階段推進的新型智慧城市建設以及實景三維、CIM 等大型項目，都為地理信息系統(tǒng)的拓展應用提供了機遇，已經(jīng)有一部分相關(guān)項目中添加了時空信息云平臺等地理信息相關(guān)系統(tǒng)。

“為了適應全新的需求與挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)地理時空信息領(lǐng)域需要從邏輯思維開始轉(zhuǎn)變，用技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)進步，為經(jīng)濟、社會、國防、生態(tài)和民生等領(lǐng)域做好服務?！蓖跫乙f。

全力構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)平臺體系

王家耀在接受河南電視臺采訪時說：“拿新冠疫情舉個例子，某地突然出現(xiàn)一個感染者，時空大數(shù)據(jù)就會追蹤到人，因為我們將時間和空間掌握得很精確?！?/p>

時空大數(shù)據(jù)平臺是指把各種分散的和分割的大數(shù)據(jù)即時空框架數(shù)據(jù)和時空變化數(shù)據(jù)匯聚到一個特定的平臺上，并使之發(fā)生持續(xù)的聚合效應。這種聚合效應就是通過數(shù)據(jù)多維融合和關(guān)聯(lián)分析與數(shù)據(jù)挖掘，揭示事物的本質(zhì)規(guī)律，對事物做出更加快捷、更加全面、更加精準和更加有效的研判和預測。

“時空大數(shù)據(jù)平臺是大數(shù)據(jù)的核心價值，是大數(shù)據(jù)發(fā)展的高級形態(tài)，是大數(shù)據(jù)時代的解決方案，利用這個平臺生產(chǎn)軍民兩用的基礎(chǔ)測繪地理信息產(chǎn)品?！蓖跫乙硎?，時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化是通過時空大數(shù)據(jù)平臺產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)的。因為時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化是一個新問題，應該走一條從基礎(chǔ)研究起步的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新之路。這條創(chuàng)新之路首先要研究和建立以數(shù)據(jù)科學為核心的時空大數(shù)據(jù)理論體系。

王家耀認為，地理信息產(chǎn)業(yè)作為處理位置數(shù)據(jù)的核心產(chǎn)業(yè)，可以積極推動其基于“時空大數(shù)據(jù)平臺+”模式，深度融入數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字化治理與數(shù)據(jù)價值化領(lǐng)域，積極融入自然資源管理工作整體布局，主動引領(lǐng)以地理信息為基礎(chǔ)的新型智慧城市、實景三維中國、新型基礎(chǔ)測繪建設，推進地理信息產(chǎn)業(yè)向全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，鼓勵新應用、培育新市場，讓地理信息產(chǎn)品通過生態(tài)建設、智慧管理、數(shù)字經(jīng)濟服務國家戰(zhàn)略建設并惠及全社會，從而促使地理信息產(chǎn)業(yè)向時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級。

王家耀解釋，真正能夠匹配現(xiàn)階段自然資源信息化以及智慧城市發(fā)展需求的地理信息系統(tǒng)，必須是以一體化國家（時空）大數(shù)據(jù)中心、模型庫、算法庫、知識庫、專家?guī)鞛橹?，能推進技術(shù)融合、業(yè)務融合、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務的協(xié)同管理和服務。

“時空大數(shù)據(jù)涵蓋范圍比基礎(chǔ)地理時空數(shù)據(jù)大得多，數(shù)據(jù)規(guī)模大得多，相關(guān)產(chǎn)品也多得多?！蓖跫乙M一步解釋，時空大數(shù)據(jù)將為更加廣闊的層面服務，這也將是我國地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心推動力。

王家耀帶領(lǐng)團隊將基于理論體系和技術(shù)體系，進一步搭建出適應社會、經(jīng)濟需求的產(chǎn)品體系，構(gòu)建“時空大數(shù)據(jù)平臺+”的服務模式，讓不同業(yè)務部門信息能夠在平臺上疊加、交互，突破各領(lǐng)域數(shù)據(jù)在技術(shù)、機制上的壁壘，實現(xiàn)信息共享和服務。

“相信到2035 年，我們經(jīng)過努力能夠基本形成時空大數(shù)據(jù)的理論體系、技術(shù)體系和產(chǎn)品體系；到2050年，能夠真正建成‘時空大數(shù)據(jù)平臺’廣泛應用、完善的時空大數(shù)據(jù)理論體系、技術(shù)體系和產(chǎn)品體系的地理信息強國?！蓖跫乙硎?。

“80 后”院士選擇再創(chuàng)業(yè)

2017 年開始，“80 后”王家耀再創(chuàng)業(yè)，這次到了河南大學工作。在這里，他帶領(lǐng)團隊成功申報河南省時空大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新中心，合作共建地理信息工程國家重點實驗室，建立河南大學黃河研究院等平臺；

他帶領(lǐng)團隊聚焦時空大數(shù)據(jù)理論、時空大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)體制和關(guān)鍵技術(shù)及應用模式研究，不斷推動時空大數(shù)據(jù)平臺的軍民應用、新型智慧城市建設、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；

他帶領(lǐng)團隊致力于“黃河大腦”及其智能感知系統(tǒng)、資源池和時空大數(shù)據(jù)平臺“三要素”的研究，聯(lián)合近40 個相關(guān)單位籌建“黃河流域科學數(shù)據(jù)共享服務平臺聯(lián)盟”，為黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展服務；

他還完成了4 部“測繪科技經(jīng)典著作”的訂正與公開出版，以及《地圖學原理與方法》（第三版）和《空間信息系統(tǒng)原理》（第二版）的內(nèi)容更新與再版……

“王院士的工作干勁兒，很多年輕人都自愧不如。2020 年疫情期間，他完成了1 本專著、5 篇論文?！焙幽鲜r空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院副院長、河南大學地理與環(huán)境學院教授韓志剛說。

今年，這位86 歲的老人，給自己規(guī)劃了未來5 年的三大任務：一是撰寫《地圖哲學——哲學視野下的地圖學》《時空大數(shù)據(jù)——理論、技術(shù)、應用》《時空大數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)》《院士自傳》等著作；二是圍繞“黃河大腦”及其“三要素”，培養(yǎng)一批以博士和博士后為主的科技創(chuàng)新人才，為黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展出力；三是建設好幾個“平臺”的領(lǐng)導班子，老同志“搭臺”、年輕人“唱戲”，保證“平臺”長期可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

王家耀深知，國家之間的競爭關(guān)鍵是科技的競爭，歸根到底是科技人才的競爭。他60 多年如一日，甘當學生的“鋪路石”，用求實嚴謹?shù)目茖W態(tài)度測繪祖國山河，用創(chuàng)新進取的科研熱情，影響著一代又一代的年輕測繪人。

“80 后”王家耀坦言：“我只是一名普普通通的測繪科技工作者、老戰(zhàn)士、老教師，我愿意在有生之年竭盡全力，引領(lǐng)年輕的科技領(lǐng)軍人才，充分發(fā)動科技創(chuàng)新的強大引擎，以科技強國夢助力早日實現(xiàn)偉大的中國夢。”