在智慧城(chéng)市建設中地理(lǐ)信息系統扮演怎樣角色？

發布日期：2018-12-27 00:00 浏覽量：10164

在網絡化(huà)、信息化(huà)快(kuài)速發展的(de)今天，城(chéng)市規模不斷擴大(dà)，采用(yòng)碎片化(huà)的(de)分(fēn)割管理(lǐ)模式的(de)缺陷更加突出，既妨礙了(le)效能的(de)實現、加大(dà)了(le)協調的(de)成本，又阻礙了(le)建設，也(yě)給公衆辦事帶來(lái)諸多(duō)的(de)不便。智慧城(chéng)市建設就是通(tōng)過信息技術在新型城(chéng)鎮化(huà)的(de)規劃和(hé)建設、管理(lǐ)和(hé)運行、生産和(hé)生活等各方面全方位的(de)嵌入、滲透和(hé)應用(yòng)，提升城(chéng)鎮化(huà)發展水(shuǐ)平，推動産業轉型升級和(hé)政府行政效能大(dà)幅提升，它在城(chéng)鎮化(huà)推進的(de)過程中扮演著(zhe)越來(lái)越重要的(de)角色。

智慧城(chéng)市概述

智慧城(chéng)市就是數字城(chéng)市的(de)智能化(huà)，是數字城(chéng)市功能的(de)延伸、拓展和(hé)升華，通(tōng)過物(wù)聯網把數字城(chéng)市與物(wù)理(lǐ)城(chéng)市無縫連接起來(lái)，利用(yòng)雲計算(suàn)和(hé)網格計算(suàn)技術對(duì)實時(shí)感知數據進行快(kuài)速協同處理(lǐ)，并提供智能化(huà)服務，提升人(rén)們對(duì)城(chéng)市的(de)感知能力、邏輯思維能力、自學習(xí)與自适應能力和(hé)行爲決策能力。

智慧城(chéng)市的(de)核心包括：

①感知化(huà)、互聯化(huà)、協同化(huà)和(hé)智能化(huà)；

②通(tōng)過互聯網實現感知數據的(de)智能傳輸和(hé)存儲，将多(duō)源異構數據整合爲一緻性數據，實現全城(chéng)域數據關聯，構建智慧的(de)數據基礎設施；

③基于雲計算(suàn)這(zhè)種新的(de)服務模式，充分(fēn)利用(yòng)和(hé)調動現有一切信息資源，通(tōng)過構架一個(gè)新型的(de)服務模式或一種新的(de)能提供服務的(de)系統結構，解決多(duō)源異構海量數據的(de)處理(lǐ)問題;

④利用(yòng)大(dà)數據技術對(duì)實時(shí)感知數據進行快(kuài)速和(hé)協同處理(lǐ)，對(duì)海量感知數據進行并行處理(lǐ)，實現數據挖掘與知識發現。

智慧城(chéng)市的(de)關鍵技術

1、基于物(wù)聯網的(de)信息實時(shí)感知互聯技術

處不在的(de)智能傳感器可(kě)以對(duì)物(wù)理(lǐ)城(chéng)市實現全面、綜合的(de)感知，并對(duì)城(chéng)市運行核心系統進行實時(shí)感測，從而智能地獲取物(wù)理(lǐ)城(chéng)市的(de)各種信息。

2、基于雲計算(suàn)的(de)多(duō)源數據關聯和(hé)業務協同

雲計算(suàn)解決了(le)搭建信息資源關聯交流平台和(hé)信息孤島的(de)問題。。基于城(chéng)市地理(lǐ)空間數據集和(hé)城(chéng)市基礎數據集，依次構建規劃、土地管理(lǐ)、房(fáng)産、環境、水(shuǐ)務、生态、旅遊、公安、交通(tōng)、消防、人(rén)防、地震、氣象和(hé)地下(xià)管網等專題數據，使城(chéng)市空間數據、基礎數據和(hé)各種專題數據實現空間和(hé)時(shí)間上的(de)統一，并基于地址實現有機關聯，成爲一個(gè)整體。

3、基于大(dà)數據的(de)數據挖掘與智能分(fēn)析技術

智慧城(chéng)市的(de)建設必然産生大(dà)數據，而大(dà)數據的(de)應用(yòng)又反過來(lái)推進智慧城(chéng)市的(de)建設。運用(yòng)并行處理(lǐ)技術對(duì)海量感知數據進行處理(lǐ)，對(duì)統計數據進行實時(shí)動态的(de)可(kě)視化(huà)分(fēn)析，依據數據、信息、知識、智能的(de)一體化(huà)知識轉換原理(lǐ)，爲人(rén)們提供各種不同層次、不同要求的(de)決策知識。

地理(lǐ)信息科學的(de)形成

地理(lǐ)信息科學是關于地理(lǐ)信息的(de)本質特征和(hé)運動規律的(de)一門學科，是近40年來(lái)新興的(de)一門集地理(lǐ)學、計算(suàn)機、遙感技術和(hé)測繪學于一體的(de)邊緣學科。地理(lǐ)信息科學的(de)形成與發展經曆了(le)計算(suàn)機輔助地圖制圖、地理(lǐ)信息系統、地理(lǐ)信息服務和(hé)地理(lǐ)信息科學不同的(de)發展路徑。

1。以地圖制圖爲目的(de)的(de)數字地圖制圖

早期地圖數字化(huà)的(de)主要驅動力是地圖制圖，地圖數據由某一特定比例尺的(de)地圖經數字化(huà)産生，以相應的(de)圖式和(hé)規範爲标準，依然保留著(zhe)地圖的(de)各項特征。地圖數據強調可(kě)視化(huà)，忽略了(le)實體的(de)空間關系。

2。以應用(yòng)分(fēn)析爲目的(de)的(de)地理(lǐ)信息系統

幾乎與計算(suàn)機制圖同時(shí)，人(rén)們開始利用(yòng)計算(suàn)機收集、存儲和(hé)處理(lǐ)各種與地理(lǐ)空間分(fēn)布有關的(de)屬性數據，并希望通(tōng)過計算(suàn)機對(duì)數據進行分(fēn)析以直接爲管理(lǐ)和(hé)決策服務。

3。以多(duō)技術集成構建地理(lǐ)信息服務

地理(lǐ)信息服務是将實時(shí)空間定位技術(慣性導航定位、無線電定位導航、GPS、北(běi)鬥和(hé)移動通(tōng)訊定位和(hé)室内定位)、網絡地理(lǐ)信息系統、移動無線通(tōng)訊技術(無線電專網、蜂窩移動通(tōng)訊和(hé)衛星通(tōng)訊)、計算(suàn)機網絡通(tōng)信技術和(hé)數據庫技術等現代高(gāo)新技術有機地集成在一起，實現了(le)地理(lǐ)信息收集、處理(lǐ)、管理(lǐ)、傳輸和(hé)分(fēn)析應用(yòng)的(de)網絡化(huà)，并在網絡環境下(xià)爲地理(lǐ)信息用(yòng)戶提供實時(shí)、高(gāo)精度和(hé)區(qū)域乃至全球的(de)多(duō)尺度地理(lǐ)信息，對(duì)移動目标實現實時(shí)、動态跟蹤和(hé)導航定位服務的(de)系統。地圖數據和(hé)地理(lǐ)數據共同支撐了(le)地理(lǐ)信息服務。

4。以多(duō)學科融合形成地理(lǐ)信息學科

随著(zhe)地理(lǐ)信息系統應用(yòng)的(de)不斷深入，人(rén)們開始關注地理(lǐ)信息表達的(de)合理(lǐ)性、地理(lǐ)建模分(fēn)析的(de)科學性以及地理(lǐ)信息系統技術的(de)智能性。在其發展過程中，以測繪爲基礎，以數據庫爲儲存和(hé)檢索的(de)地理(lǐ)數據，以計算(suàn)機編程爲平台逐步完善了(le)地理(lǐ)信息的(de)獲取、處理(lǐ)、存儲、管理(lǐ)、提取、可(kě)視化(huà)和(hé)分(fēn)析等技術體系，使地理(lǐ)信息學科不僅包含了(le)現代測繪科學的(de)所有内容，且研究範圍較之現代測繪學更加廣泛。

地理(lǐ)信息科學在智慧城(chéng)市建設中的(de)地位和(hé)作用(yòng)

地理(lǐ)信息科學在智慧城(chéng)市建設中的(de)地位和(hé)作用(yòng)主要表現在以下(xià)幾個(gè)方面：

1、地理(lǐ)科學是智慧城(chéng)市的(de)理(lǐ)論支撐之一

地理(lǐ)信息科學從信息流的(de)角度研究地球表層自然要素與人(rén)文要素的(de)相互作用(yòng)及其時(shí)空變化(huà)規律，通(tōng)過對(duì)地表各圈間信息的(de)形成和(hé)變化(huà)機制及傳輸規律進行研究，揭示地理(lǐ)信息的(de)發生和(hé)形成及其相互作用(yòng)機理(lǐ)。爲了(le)控制和(hé)調節城(chéng)市系統的(de)物(wù)質流、能量流和(hé)人(rén)流等社會化(huà)指标，利用(yòng)和(hé)發展數學工具對(duì)其進行分(fēn)析和(hé)推理(lǐ)，獲得(de)對(duì)城(chéng)市事物(wù)運動機理(lǐ)的(de)認知，從而達到預測和(hé)控制事物(wù)運動的(de)目的(de)，解決城(chéng)市發展人(rén)口、住宅、就業、交通(tōng)、治安、環境和(hé)經濟産業等問題。

2、地理(lǐ)信息科學是多(duō)學科的(de)融合和(hé)綜合

理(lǐ)信息系統描述和(hé)管理(lǐ)的(de)對(duì)象是地理(lǐ)。地理(lǐ)信息科學的(de)應用(yòng)涉及城(chéng)市、區(qū)域、土地、災害、資源、環境、交通(tōng)、水(shuǐ)利(水(shuǐ)務)、農業、産業、人(rén)口、文化(huà)、衛生、治安、住房(fáng)、城(chéng)管、基礎設施和(hé)規劃管理(lǐ)等領域的(de)政府部門、企業規劃、物(wù)流和(hé)大(dà)衆出行服務。

3、天空地遙感是感知城(chéng)市環境變化(huà)的(de)主要手段

天空地遙感感知在智慧城(chéng)市中的(de)主要功能是識别物(wù)體和(hé)采集信息，用(yòng)于解決人(rén)類世界和(hé)物(wù)理(lǐ)世界的(de)數據獲取問題。采用(yòng)傳感器技術、條形碼技術、智能終端(智能手機、平闆電腦(nǎo)、智能電視和(hé)智能卡等)、RFID技術、影(yǐng)像采集、衛星遙感、無人(rén)飛(fēi)機攝影(yǐng)以及車載/機載三維激光(guāng)雷達等實現對(duì)城(chéng)市範圍内人(rén)、事件、基礎設施、環境和(hé)建築等方面元素的(de)實時(shí)動态識别和(hé)信息采集。

4、地理(lǐ)信息系統是智慧城(chéng)市的(de)核心軟件支撐

在智慧城(chéng)市建設中，運用(yòng)地理(lǐ)信息系統手段對(duì)城(chéng)市進行多(duō)尺度、多(duō)時(shí)空和(hé)多(duō)種類的(de)數據描述。在越來(lái)越多(duō)的(de)智慧城(chéng)市實踐中，空間信息和(hé)以此爲基礎建立的(de)空間信息共享、協同平台，以及由此衍生的(de)空間信息服務生态體系已成爲智慧城(chéng)市建設的(de)核心支撐之一。