在近期举行的一场高端学术论坛上，中国工程院院士、著名地图学与地理信息系统专家王家耀教授，深入剖析了在互联网浪潮席卷之下，时空大数据与地理信息系统（GIS）所经历的深刻演进轨迹，并前瞻性地指出了未来软件开发的变革方向。

王家耀院士开宗明义地指出，传统的GIS系统，其核心是处理具有地理空间坐标的“地图数据”，功能侧重于空间查询、分析与可视化。随着互联网、物联网、移动通信技术的爆炸式发展，数据的形态与规模发生了根本性转变。我们正进入一个“时空大数据”时代。所谓时空大数据，是指所有数据都天然或通过关联被赋予时间标签与空间位置，其体量巨大、来源多样（如社交媒体签到、移动设备轨迹、卫星遥感、智能交通流等）、更新实时、价值密度低但潜在价值极高。

王院士将演进历程概括为三个阶段：

1. 从“系统”到“服务”的范式转移：在互联网，尤其是云计算技术的驱动下，GIS不再仅仅是部署在单机或局域网内的复杂专业软件系统。它已经演化为一种可按需获取、弹性扩展的“空间信息服务”（如各类地图API、位置服务平台）。软件开发的重点从构建封闭的全功能系统，转向提供开放、标准化、可集成的微服务与API。

1. 从“处理数据”到“洞察规律”的能力跃升：面对海量、多源的时空大数据，传统GIS的分析方法已显乏力。王院士强调，必须与人工智能、机器学习深度融合。新一代的时空大数据平台，能够通过对人流、物流、信息流轨迹的挖掘，揭示城市运行规律、预测交通拥堵、辅助公共安全决策、优化商业选址等。软件开发的核心挑战，在于构建高效的大数据计算引擎（如基于Spark、Flink的时空索引与计算框架）和集成智能分析模型。

1. 从“静态描述”到“动态感知与仿真”的维度拓展：借助物联网传感网的实时数据流入，时空信息平台正在从描述历史与现状，进化为能够实时感知世界脉搏、并模拟预测未来的“数字孪生”系统。例如，构建智慧城市的数字底板，实现物理城市与虚拟城市的同步运行与交互优化。这对软件开发提出了更高要求，需要融合三维建模、实时流处理、复杂系统仿真与可视化技术。

针对未来软件开发，王家耀院士提出了几点关键方向：

• “云原生+边缘计算”的协同架构：核心的时空大数据分析与模型训练在云端完成，而实时响应、隐私敏感的计算则在网络边缘进行，形成高效的协同体系。
• “低代码/无代码”与专业化定制并存：为满足不同层次需求，一方面提供可视化工具降低时空应用开发门槛；另一方面，为尖端科研与特定行业保留深度定制能力。
• 注重数据治理与安全合规：时空大数据涉及大量个人轨迹与敏感地理信息，软件开发必须将数据安全、隐私保护（如差分隐私、联邦学习）和合规性内置于架构设计之中。
• 开源生态与标准化建设：鼓励开源时空计算框架的发展，并积极参与国际国内相关数据、服务与互操作标准的制定，以促进生态繁荣。

王家耀院士道，时空大数据是数字经济时代的关键基础设施，其与GIS的演进本质是信息技术融合创新的缩影。未来的软件开发不再是单一工具的构建，而是面向“数据-模型-服务-决策”全链条的、智能化的时空赋能平台的塑造，旨在更深刻地理解并优化我们赖以生存的物理与人文空间。