地理信息系统：中国地理信息系统软件领跑者

吴信才，1953年出生，中国地质大学信息工程学院院长、教授，教育部地理信息系统软件及其应用工程研究中心主任，教育部“长江学者奖励计划”首批特聘教授。国家有突出贡献中青年专家，全国政协委员，民盟中央委员。

长期从事数字制图及地理信息系统的教学、科研和开发工作。作为项目负责人，先后完成国家科技攻关项目、“863”项目等国家和部委重大项目10余项；荣获国家科技进步二等奖3项、国家科技进步三等奖1项。获得国家发明专利2项，出版教材4本、专著4部，公开发表论文40余篇，获得软件著作权60余项。

信息技术，具有神奇的“魔力”。从来没有哪一种技术，像信息技术这样让人类生活变得如此快捷和便利。在我国，有无数专家学者在信息技术领域默默耕耘，倾力奉献。中国地质大学信息工程学院院长吴信才，20余年把自己的知识、智慧、热情都献给了我国地理信息系统研究领域。

勇于创新

在科学的天空展翅翱翔

1953年，吴信才出生在广东省吴川市覃巴区新村乡。很小的时候，他就爱琢磨带电的东西。他先是拆自家的闹钟，后来，邻居家的收音机坏了，都拿给他修。再后来，村子里的广播站哑了，抽水机坏了，人们第一个想到的就是他。看着飞机从空中掠过，他就对小伙伴说，将来自己要造飞得更高的飞机。

1977年恢复高考的消息传来，吴信才欣喜若狂。他意识到改变自己命运的时代到了，他抓住机遇，全力以赴参加备考复习。功夫不负有心人，这一年已经24岁的他以优异的成绩考上武汉地质学院电子专业。上大学时，他格外珍惜学习机会，经常通宵达旦地钻研专业知识。大学毕业时，面对众多工作机会，他选择留校在新成立的计算机中心工作。

那个时代的大学生，对事业、对生活都充满期望，吴信才和其他大学毕业生一样，把冲天的干劲投入到工作中去。那个年代，电子计算机对广大中国人而言，还是新鲜玩意，也很陌生。当时他意识到，国家走现代化之路，必须依靠高科技，而电子计算机就是高科技领域典型的代表。他与生俱来就是一个“电脑迷”，刚参加工作时，他完全凭自学，研究出一套解决本单位计算机设备故障的诊断程序。3年后，他又设计了计算机“绘图矢量汉字库”，此后，他创新的脚步越来越快。

创造，让这个年轻人迸发出特殊的光彩，人们眼中的书呆子，在科学研究中获得了普通人无法体会到的激情和乐趣。吴信才逐渐认识到，在计算机软件领域从事研究工作，一定要结合学校的学科方向，做出专业特色，只有这样才能立于不败之地。他开始琢磨自己的专业发展之路。

很快，地质填图吸引了吴信才的目光。地质工作涉及的图件种类繁多，形态复杂，数量巨大，用传统的手工方法编绘、制版、印刷，不仅耗费了大量的人力、物力，而且周期长，质量难以提高，影响成果的利用和信息的更新。在国外，用小型计算机绘制地质图已经开始，但一台小型计算机需要100万美元。当时这个数字对于中国绝大多数地勘单位和科学家来说，是遥不可及的天文数字。中国的地质工作者何时才能在普通微机上绘制地质图件呢？吴信才下定决心：以地质填图软件创新为突破口，改变千百年来繁杂的手工制图状况，研制出具有自主版权的地图编辑出版软件。

吴信才尝试把“面向对象技术”的计算机原理引入制图领域，在传统图形学基础上提出面向对象的“空间对象三要素”构想。他认为：任何复杂不规则的图形对象均由三大基本对象即点、线、面组成。艰难的攻关开始了，吴信才开始了夜以继日的工作。认识吴信才的人，常用两个字来形容他的科研精神——拼命。所有的周末、节假日他几乎都是在学校计算机机房里。他工作的办公楼，换了几个门卫，每个门卫都知道，他是大楼里的“特殊人物”，他手里有大门钥匙，因为他每天工作到深夜才回家。而家里的人，对他从不按点回家吃饭睡觉也习以为常。

1985年，吴信才的一对双胞胎儿子出生了。这给他和同在学校工作的妻子刘永带来阵阵的喜悦。他为了不影响教学与科研工作，把远在广东的母亲请来照料小孩。此时，吴信才和妻子的工资加起来才100多元钱，生活十分困难，顿顿豆腐、豆芽、白菜，一个月下来家里很难闻到肉香。此时，家乡广东正在发生翻天覆地的变化，许多少年时的朋友都先富起来了。广东有的企业也向他抛出了橄榄枝，且工资不菲。吴信才踌躇了：是不是该调回老家广东去？靠自己的计算机本领，致富简直是易如反掌！但是他最后还是选择了坚持。

笔者采访吴信才时，他很有感触地说：“人随时都在选择中，平衡短期效益和长期计划，一旦选择错了，会成为生活中大的转折点。在最困难的时候，钱对我非常有用，但在事业面前，钱不重要。人活在世上，别人对自己劳动成果的认知所带来的幸福感最重要。我是把计算机软件创新作为事业来干的，这个事业成功了，能服务于社会，我会很开心。我当时是没钱，但是，我有知识有会思考的脑袋，这些是我用之不竭的本钱。”

克坚攻难做领跑者

上世纪80年代末期，吴信才正在紧张攻关地图编辑出版软件。当时，他还没有助手，几万行的程序要一行行地设计编制。有时候，为了重要的软件测试，他干脆住进机房。机房的窗帘遮住了阳光，他两个馒头吃一天，不知白天与黑夜。有一次，由于连熬三天三夜，实在支撑不住的他晕倒在地，过了很久，他才被人发现送进医院。

凭着坚持不懈的努力，1992年，吴信才率领他的课题小组成功地研制出了我国第一套实用的“彩色地图编辑出版系统”，在微机上实现了从地图的输入、编辑、修改、分色、加网、制版和印刷全过程的计算机化，使地学图件出版由传统的近二十道工序，精简为五道，出版周期由半年到一年，后来缩短为三四个月。从1994年起，地图编辑出版软件开始在国家战略性任务1∶5万区域地质调查成果图件出版中采用。第二年，他的科研成果“彩色地图编辑出版系统”获地矿部科技进步一等奖。随后，这项成果获国家科技进步二等奖。1996年，北京召开第30届国际地质大会，会上展示的计算机出版的地质图件中，几乎都是用MapCAD系统制作出版。该成果的推广应用引起我国传统地图出版行业的重大变革，使我国地学制图进入世界先进行列。目前在全国已建立200多个数字制图中心，全面彻底替代手工制图工艺，年产值数亿元。

当时吴信才凭着彩色地图编辑出版系统软件，一跃成为地质界引人注目的“软件才子”。他就像是一个不停运转的高配置计算机，在信息技术的海洋里遨游。

20世纪，地理信息系统作为一种空间信息技术，在与国民经济相关的许多重大领域发挥了至关重要的作用。采用这种技术，不仅可以对大量与地理位置相关的数据进行处理、管理、综合和分析，并且，可能对涉及国家重大要害问题，如能源和矿产潜力、环境、灾害评价等提出新的认识。上世纪90年代初，地理信息系统技术已被发达国家广泛应用于国土规划、交通、环境、国防等领域。

在中国，地理信息系统也在用，然而，用的全部是外国进口软件。1991年，吴信才赴美国学习，在美国调查局，他看到1∶50万地理制图全部数据和1∶2万的四分之一数据已进入了地理信息系统。这种看得见、摸得着的先进玩意，深深地触动了他：为什么外国人能研制出这种先进的软件，而我们中国人却不能呢？吴信才认为，并不是我们中国人不聪明，做不出软件，许多中国人在国外，为洋人的公司开发软件，然后把软件卖给中国，这种软件人才出口、软件进口的现象令他心情十分复杂。

回国后，吴信才马上立项，带领他的课题组开始研究中国人的地理信息系统软件！他提出了“空间相关最久未用”空间数据缓冲区淘汰算法，这可以有效地减少海量空间数据的调度次数，大大提高空间数据的管理效率和处理速度。在系统的研制过程中又解决了许多重大关键技术，如：海量地图库快速检索技术，不规则图幅的建库和数据无缝连接技术，多源数据综合管理、分析、套合技术，快速矢量数据叠加分析、BUFFER分析技术等等。吴信才对于他做的工作充满自信。他对笔者说：“作为计算机软件工作者，就像登山队员一样，眼光要盯着高山之巅，要敢于超越常规，要勇于攀登软件的高峰！”

吴信才攻克科研难关，无疑是一场没有硝烟的战争，他吃的苦、受的累，都超出常人的想象。几年后，吴信才的地理信息系统软件终于研制成功。与国外同类的地理信息系统软件相比，他推出的软件不论是在图形输入、海量图库管理查询、网络分析、还是在高精度数字图件的出版等方面已达到国际先进水平，在空间信息管理与制图的结合方面以及性能价格比上大大优于国外同类软件。该软件连续10多年在国产地理信息系统软件测评中获得第一名，并先后获得国家“九五”、“十五”、“十一五”攻关项目重大科技成果奖、国家科技进步二等奖。

教书育人

探索高校产学研结合的完美实践

随着地理信息系统软件影响力的不断扩大，吴信才深深意识到，大学校园里研制出的产品如果不与市场紧密结合，不走产业化发展之路，那么产学研的“蛋糕”就做不大，科技的生命力也不会长久。经过多方面的努力，作为首批“长江学者”的吴信才，创办了集产学研为一体的经济实体——武汉中地信息工程有限公司，开始了大学教授创业的新篇章。

高端的科技产品，是大学产业立于不败之地的“法宝”，吴信才清楚，北大方正、清华紫光是学习的对象。中地公司的成长，从创业的那一天就迅速发展，公司由创办之初的十几人，在短短的几年里，创造了神话般的奇迹。到2010年年底，公司拥有员工1000多人，资产数千万元。以该公司为依托成立教育部地理信息系统软件及其应用工程研究中心，极大地推进了地理信息系统软件的应用和产业化。目前，地理信息系统软件产品几乎“一统江湖”，在全国各地包括香港、台湾在内已有7万多个地理信息系统软件用户，现已进入日本、韩国、马来西亚等海外市场。在国土、通信等行业市场占有率超过80%，用户量在国产软件中位居第一。建立起全国性营销网络和技术支持网络，发展代理和分公司200多个。MapGIS软件在“神舟”飞船1～7号着陆返回舱的搜救中，起到了“保驾护航”的作用。

在吴信才的带领下，学院目前设有地理信息系统、测绘工程、遥感科学技术、软件工程、信息工程等5个本科专业，此外，还是我国地理信息领域博士、硕士人才的重要培养基地。

只有高端人才，才能支撑起民族软件发展的大厦。吴信才深知，对于研究生人才的培养，一方面体现着学科专业的层次，另一方面也考验学科发展的水平。吴信才认为：在科学研究工作中，研究生导师应该发挥应有的作用。导师自己要率先垂范，亲自深入到科学研究中，对具体的问题展开分析。只有这样，研究生才会服气，才会真正地从内心尊重你。而充分调动研究生学术的创造性和积极性，也是很重要的方面。

就在笔者采访他的前夜，他和一大群年轻的博士、硕士研究生进行了整整一个通宵的程序设计。笔者见到他时，发现他的眼睛里布满血丝，头发显得有些凌乱。一旁的博士生悄悄地对我说，他是一个精力非常旺盛的教授，带领我们熬夜搞科技攻关，说实在的，我们年轻人真有点熬不住。

在研究生培养中，吴信才不仅充当科研的“先锋”，还有自己一套完整的理念。他对笔者说：“研究生对专业要有兴趣。现在很多大学生报考研究生，本着将来能找到好工作为目的，这个想法当然也没有错，但是仅仅停留在这个层次远远不够，必须对自己的专业要有崇敬感，内心要真正爱你的专业。只有由衷地爱，你才会全力付出！”每次对新招的研究生，他都会说这番话，因为多年来他自己就是这么做的。

在吴信才看来，现代信息技术研究，完全依靠单打独斗肯定是成不了大气候的，而是要各个专业领域的人才齐心协力、共同配合，发挥集体的智慧才能攻克重大的科学难关。他给研究生上课时，一再对研究生强调，必须树立协作配合意识，知识是无穷无尽的，一个人不可能掌握信息技术研究领域所有的知识。他在研究生面前总是谦虚，他常常说：“在某些知识方面，我比你们强，但是某些方面你们比我要强，我们要相互学习、取长补短，只有这样我们才能共同进步。”

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