2023年以来，中国相关主管部门多次提及要“全面推进6G技术研发”。2022年1月国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》也明确提出，“前瞻布局第六代移动通信（6G）网络技术储备，加大6G技术研发支持力度，积极参与推动6G国际标准化工作。积极稳妥推进空间信息基础设施演进升级，加快布局卫星通信网络等，推动卫星互联网建设。”

虽然目前技术方案还没有明确，但在我们的设想中，6G一定拥有比5G更强大的性能，能够打破通信技术壁垒，实现更多的应用场景。那么，与5G相比，6G有哪些优势及特点？它将会如何助力地理信息应用？作为地理信息行业从业者，我们应该如何更好地拥抱新技术的到来？

武汉大学是国内测绘地理信息行业的著名学府，引领着全国甚至全世界地理信息发展的风向标。《中国测绘》特邀武汉大学卫星导航定位技术研究中心（以下简称“武大卫星导航定位中心”）副主任赵齐乐教授，与大家共同畅想6G，探讨地理信息与6G结合的更多可能性。

武汉大学卫星导航定位技术研究中心副主任赵齐乐

随时随地按需接入

6G可实现真正的万物互联

“我认为相对于5G来说，6G不仅仅表现在传输速率、连接密度、空口时延、可靠性、移动性等方面的大幅提升，更重要的是6G能够满足从人的连接，到物的连接，再到智能体万物互联，并满足随时随地按需接入网络的需求。”赵齐乐如是说。

关于“万物互联”的理解，在目前5G的背景下，仅有智能手机、智能汽车等智能化电子产品能够实现接入网络，而大部分如建筑、机场、商超、公园等基础公共设施并未接入网络。

“

赵齐乐认为，“很多人认为像这种相对静止或者移动较少的物品只需要在电子地图上确定位置即可，其实获取多一些信息能够大幅度提高人们的生活质量，减少无意义的等待时间。”当万物皆可联网后，元宇宙时代便唾手可及。

以公交通勤为例，在6G网络实现全球覆盖后，我们只需在家打开对应的应用模块（APP）就可以查看该条公交车线路的实时定位，在车辆即将到达的时候前往公交站点即可，不需要花费更多时间在公交车站的等待上。甚至可以在APP中查看这辆公交车上的人数、车内环境等信息，决定是否上这趟车，提高通勤体验。

以旅游为例，有了6G技术，我们出游就不用再花时间做攻略，可以在前往某个城市或景点前查询当前地区实时的人流量、附近的交通状况、周边用餐推荐及景点当天的开放时间等信息，也可以通过实时监控镜头看到景点的现状，更加直观、容易地判断当前景点是否适合前往游玩。在节假日等出行高峰期实现合理分流，甚至可以提前线上排队，有序进场，减少无意义的时间成本，达到缓解旅游压力、轻松出游的目的。

经国家统计局初步核算，今年年末全国人口将达14.1亿人。更多人口，意味着有更多与人相关的物品。想要实现万物互联，就要保证这些物品能跟人同时在线，并能够随时随地收发信息、传达及执行指令。“在这种需求下，一个仅有更大带宽和更大容量的网络是不能满足需求的，它还要能够满足万物随时随地按需接入的需求。”赵齐乐如是说。

关于“随时随地”的理解，赵齐乐谈到，在6G实现全覆盖后，不管在地下、海上、山上、飞机上甚至宇宙中，都可以接收到6G信号。信号强度将不再是困扰我们的问题。

“

关于“按需”的理解，赵齐乐解释道：“不管是4G到5G，还是5G到6G，每一代新通信技术的迭代都会比之前更节省能源。”在谈论6G的时候，我们总是下意识认为运营这个网络需要更多的资源和能量，实际上6G更注重能源和资源的合理分配。

“像智能手表等智能设备，它并不一定需要时刻确定用户所在的位置，只需要在查询的时候把这个信息调取出来即可，那么就不需要占过大的数据传输通道；但像自动驾驶汽车，就需要实时更新车辆的定位，消耗的能源会更多。通过这种合理分配，我们就能很好地控制能源消耗，达到更节能的目的，从源头助力生态环境保护。”

随时随地按需接入，可为更加灵活高效的时空信息传递及可靠的位置服务提供基础网络。6G加快了人类迈向实景三维的步伐，也加快了智能化生活到来的脚步。它像是通往未来的台阶，成为千万行业的基础，托举着它们迈向新的时代。

实现万物互联，随时随地按需接入后，6G不仅会深刻地影响人类的社会活动，还会强力助推学术科研攻关。那么，6G的出现会为地理信息行业带来哪些挑战和机遇，又将会带来哪些应用亮点？

6G+国家综合PNT体系

一张实时高精度全覆盖的时空基准网络

自动驾驶汽车是当前热度很高的话题，尽管已经有了很多小范围的试点区域，但始终没有尝试大面积推广。谈其原因，赵齐乐认为，阻碍当前自动驾驶技术发展的其中一个因素就是数据更新速度。6G的出现赋予了数据传输的立体覆盖和“即时性”。

“

赵齐乐解释道：“现在北斗实时定位精度已经可以达到厘米级了，但是需要确保增强信息的传输和更新速度。目前的增强信息主要通过卫星或地面基站播发，带宽有限，且相对独立的星基或地基通讯方式无法适应自动驾驶复杂多变的定位场景，比如隧道、高架桥下及高楼林立的‘城市峡谷’等，地图都无法接收到星基增强信息，沙漠、海岛等偏远地区也难以被地面通讯网络覆盖。”

6G网络最重要的特点之一就是空—天—地—海一体化融合，将卫星通信网络作为地面通信网络的补充和扩展，并将二者进行了深度融合，让用于高精度定位的增强信息实现全覆盖，车辆、船只、飞行器都可实时接入，不间断地更新高精度位置。另一方面，在线实时的地图目前还停留在米级，更高精度的地图需要加载等待，而在自动驾驶场景中，一旦花费时间太长或者图像精度未加载完成，就很可能出现安全事故，借助于6G网络可以实现高精度瞬间加载，满足自动驾驶需求。

自动驾驶技术只是时空基准应用受时效限制的其中一个具体表现，像室内导航、应急救援等都对数据更新速度也有要求。同时，更高频次的数据更新也意味着呈指数倍增多的数据量，如果没有容量足够大的宽带承载，也很难实现以上应用场景。“那怎么满足以上应用场景呢？目前的技术方案就是6G+以北斗系统为核心的国家综合PNT体系，实现天地一体化按需导航与位置服务，促进一系列行业的发展。”

更泛在、更融合、更智能，这是业界对6G+国家综合PNT（导航、定位、授时）体系的公认描述。究其根本，它具体的赋能方式是成为虚拟世界与现实世界的入口与基石，实现虚实交互。

未来的6G技术会将卫星与地面通信深度融合，构建空天地一体化的全球全域网络，形成一个对全球近地空间无缝覆盖的宽带网络，全球近地空间任意位置将可以采用无线方式快速接入网络进行数据传输。

6G网络的另一个特点是感知、通信、计算的深度融合，而北斗提供的高精度时空基准是这一深度融合的前提和基础，有了高精度时空基准，多种传感器对周围环境采集的数据才成为有价值的信息，通过机器学习和深度学习等技术得到的计算结果也才能作为服务提供给用户。

在未来6G+国家综合PNT体系的新架构中，传统的地面跟踪站连同数据处理系统、运控系统、测控系统等可以整合为一个高精度时空基准维持中心；空中可搭建低轨通信、导航、遥感一体化低轨卫星，在单颗星上搭载多种载荷，从而实现“一星多用”的设想。天基的无线电PNT信息仍然是综合PNT的主要信息源，北斗等全球导航卫星系统（GNSS）可联合多颗通信、导航、遥感一体化低轨卫星，通过多颗卫星灵活组网、星间链路和星地链路高速信息传输，实现“多星组网、多网协同”的高效实时PNT服务。

遥感用户可以按照传统地面网络的通信方式，与地面时空基准维持中心建立连接，发送数据需求并接收数据产品。时空基准维持系统接收到用户的数据请求后，通过星地链路将需求上注到通信遥感一体化卫星，并通过星间链路将遥感需求分配给对应的遥感卫星，获取相应遥感资源。通过这种方式，可以减少数据传输过程中无意义的消耗，实现信息高速传输。

其它多种设备和传感器，通过6G网络接入高精度时空基准信息，并贡献自己采集的周围环境数据，从而提供更泛在、更融合、更智能的PNT服务和一系列延伸应用。比如，惯性导航设备、视觉导航设备接入高精度时空基准信息后，可以提供更加精准的室内位置服务；海面浮标和声呐可以将高精度时空基准信息传递到海底；接入实时高精度时空基准信息的水文、地质、气象类传感器可以用于生态环境保护、灾害预警、气候变化的在线监测和科学研究。

“

“我们一直说北斗能够赋能时空信息，很难说它是一个大产业方向，它其实更像是一个智能形态，万千行业都会在北斗的助力下进入新的阶段。”

智慧交通、智慧物流、安全监测、太空探索、军事勘察等等都是实景三维中国架构中的一部分，而6G+国家综合PNT体系的建成将是我们踏入实景三维中国的重要一步。想要完善该体系，测绘地理信息行业的参与是必不可少的。面临行业转型升级的考验，赵齐乐为行业提出了自己的建议，同时分享了武大卫星导航定位中心的规划布局。

高校、企业、国家共同发力

构造世界领先的地理信息应用平台

学校人才培养——打好科研基础

强化交叉学科人才培养，在传统测绘的基础上融合导航工程、人工智能、卫星遥感，搭建相关教学平台或实训基地，完善课程设置。同时加强产教融合，让学生使用真实的北斗系统进行学习和研究，避免纸上谈兵。

企业参与推广——落实科研成果

全球期刊中，有60%的论文都是中国学者发布，但想要科研成果落地及产业化，需要民营企业更多地参与。只有在强大生产力和成熟市场推广体系下，科研成果才能真正造福于社会。

国家宏观调控——提供良好平台

无论是什么技术，最重要的前提是满足国家安全要求。希望国家能尽快完善相关法律法规，划定明确的数据安全区域；扶持与地理信息有关的民营企业，为市场增添活力，打造良好的资源互助平台，孕育更多新技术的诞生。

未来武大卫星导航定位中心的侧重方向有两个。“一是系统层面，我们将侧重天地一体化高精度时空信息服务的信号增强，融合低轨卫星数据，按需提供高精度定位时空信息服务；二是应用端的层面，我们将侧重无缝多源导航定位技术的开发及应用，从算法、芯片、模块、终端以及相关技术完善入手，同时考察各行业及大众导航定位的需求，提升成果的转化率。”赵齐乐说。

未来武大卫星导航定位中心的重点研究方向有五个：

综合传统星基增强、地基增强和新发展的低轨星群增强：满足天地一体化按需接入的高精度时空信息服务。

室内外无缝多源融合可信导航定位：满足各类行业及大众智能导航定位需求，如智能驾驶、无人机飞控、智慧交通、地质灾害监测、精密农业、智慧物流等。

高水平科学应用：地震临震监测、地球板块运动监测、地球物理探测、精准数值气象预报等。

国家重大工程应用：高分辨率对地观测，实时智能处理；嫦娥探月工程，地月转移轨道以及月球飞行器精确制导；载人航天工程，航天器交会对接等。

国防科技应用：以北斗为核心的综合PNT技术及其在军用场景高水平应用。

“武汉大学十分重视校企合作，我们也欢迎越来越多有能力的企业能够与我们共同推动国内地理信息产业的落地及普及，搭建良性沟通交流平台。”赵齐乐补充道。

作为国内测绘高校的领头羊，武汉大学在满足国家法规的要求的前提下，为有关科研、企事业单位提供了国家探测测量、电子地图、遥感、工程测量等全方位的支持。自2011年起，武汉大学开始组建武汉大学北斗观测试验网，从最早的10个跟踪站发展到如今的1600多个，未来也将进一步完善。

“我们的目标是循序渐进的，首先要拥有世界领先的技术水平，再培养世界领先的科研能力，最终在国家的规划下携手相关单位，以技术引领全世界时空地理信息领域的发展方向。”