地理信息系統在智慧城市中的應用探究

◎豁輝 代翔宇

在科技信息技術穩步發展的背景下，各個城市的發展規模也在不斷的擴大。為了有目的有計劃的進行城市基礎設施建設，并給人們日常工作和生活提供一定的便利，智慧城市的發展理念受到了各個城市管理部門的重視。

一、簡要介紹地理信息系統的基本構成要素及智慧城市的含義

構建智慧城市的關鍵就是科學利用信息技術手段，而地理信息系統為智慧城市的發展提供了不可或缺的數據支持，因此，該系統的構建工作逐漸成為了研究和發展智慧城市的重要環節。

1.地理信息系統。

地理信息系統（GIS）是在計算機軟、硬件系統的支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、分析和顯示的技術系統。GIS 的主要結構包含了以下幾種：第一、數據層。第二、應用層。第三、業務邏輯層。其主要的特點就是可視化，可以利用數據信息構建出平面及立體的虛擬模型，清晰的展現出城市的各類建筑物分布情況。同時，地理信息系統可以對物體進行定位，以方便的尋找特定范圍的地點與物體。這主要是依靠于網絡系統實時接收GPS 衛星定位技術所傳遞的信號來實現的。隨著計算機技術的不斷進步，與計算機相關的數字化技術、存儲技術、空間分析技術、模擬技術及可視化技術也逐漸發展起來，這就構成了地理信息系統形成的基礎技術條件。

2.智慧城市。

智慧城市是運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。其主要目的就是使公共服務便捷化、城市管理精細化、生活環境宜居化、基礎設施智能化、網絡安全長效化。對于智慧城市來說，其發展理念符合信息化的發展模式，是城市未來發展的主要趨勢。

二、地理信息系統的應用優勢及操作注意事項

在建設智慧城市的過程中，城市管理部門必須要明確分析出地理信息系統的應用優勢有哪些，并結合具體的系統構建情況分析出現階段還有哪些操作注意事項需要遵守。

1.應用優勢分析。

地理信息系統依靠于網絡工作平臺，有著龐大的基礎數據信息作為支持與保障。這就可以在處理城市建筑物及街道信息時，減輕技術人員的工作壓力，降低工作的難度。同時，政府、公眾和企業構成了城市的三大主體，三者間幾乎時時刻刻都會通過信息的交流產生互動，而地理信息系統很大程度上承載了這種互動所需的數據采集、上傳、儲存、分析等功能，如圖1 所示。這就突出體現了地理信息系統的重要作用，需要各個城市引起高度重視。2.操作注意事項。

圖1 智慧城市的三大主體

實際構建和使用地理信息系統時，還有一些注意事項需要遵守，首先，城市管理部門在組建技術團隊時，必須要保證技術人員具備專業的工作能力，能夠操作計算機工作設備完成對城市基礎數據信息的收集和整理。其次，要考察技術人員的工作素質，避免出現工作馬虎的情況，而導致數據記錄錯誤，這將會給后續智慧城市的建設工作造成不良影響。因此，想要在智慧城市的建設環節中應用地理信息系統，還需要城市管理部門建立嚴格的監管機制，注重于定期開展人才教育培訓工作，并面向社會招聘高技術、高素質的人才。同時，要重點提高技術人員的創新意識及能力，不斷研究優化系統結構的可行方案。

三、地理信息系統在智慧城市中的具體應用流程

技術人員應當結合智慧城市的基本構建流程，深入研究如何合理應用地理信息系統。本文主要從城市規劃設計、城市服務功能建設、城市安全管理等方面展開分析和研究。

1.城市規劃設計工作。

在城市化發展進程當中，如何完善城市的基礎設施建設，成為了城市管理部門的基本工作任務。由于不同城市實際的發展側重點不同，在建設不同類型的建筑物時，必須要對周圍環境做好分析，確保建設工作的科學性和合理性，以推動城市的可持續健康發展。這是建設智慧城市的基礎前提，需要技術人員通過收集測繪數據的方式，對城市地表進行地理信息的三維建模。三維模型可以更直觀、更立體的反應地物信息，以及物與物之間的空間位置關系，便于工作人員對整個城市的建設進行全盤考慮、統一規劃。此外，在城市基礎設施建設方面，通過對已有的地理信息系統數據庫的數據進行比對，根據該城市的人口、資源等分布情況，可以確定城市基礎設施的種類、數量、密度等信息。進而提高城市規劃設計方案的科學性，節省經濟成本的支出。

2.城市服務功能建設。

新時期各個城市在發展過程中，需要遵循以人為本的工作原則，關注于廣大人民群眾的基本需求，研究如何為受眾提供便捷化的服務。這就可以借助網絡渠道的信息傳播功能來實現，比如，在城市網絡平臺上發布今日哪些路段由于施工暫時封閉，并將數據同步更新在導航軟件上，通過智能設備推送給受眾，方便受眾提前做出相應的出行計劃。同時，現階段比較常見的就是路況分享功能，司機在路上遇到交通堵塞的情況時，可以將相關信息經過導航軟件上傳到網絡平臺，提醒其他可能路過該路段的司機繞行。這就涉及到利用定位功能準確定位路段位置的問題，而且，導航路線的規劃就得益于城市地理信息系統的應用。此外，城市在不斷發展建設過程中，建筑物信息也需要實時更新，還需要技術人員定期對系統數據信息進行更新。

3.城市安全管理工作。

GIS 在智慧城市中，能夠利用地理位置搜索定位，這在保障城市的安全方面有著重要的作用。比如，目前的城市智能消防以及火災虛擬救助技術等，全面的提升了智慧城市的發展。我國在GIS 數據中的組織管理技術已經較為成熟，并且能夠將城市建設進行虛擬化，并利用三維空間的數據將城市的建筑全方位的進行模擬，利用計算機將建筑物中所包含的內容全部的展示出來。當城市中發生火災時，相關人員可通過對GIS 的利用，迅速開啟火災地點周邊的消防報警系統，高效的調配附近的消防隊伍與設備，確保人群的安全疏散。該技術能夠直觀地將城市中的消防設施全面的展示在人們的視線中，同時，可幫助消防工作人員對火災位置的樓層進行全面的勘測。找出火勢最強的位置，按照合理的部署進行消防工作，從而最大限度的降低火災的危害程度。

結論：在實際開展智慧城市的建設工作時，城市管理部門必須要遵循以人為本的工作原則，分析出在物質生活水平不斷提高的當下，受眾的基本需求變化情況。并以此為基礎從城市規劃設計、服務功能建設以及安全管理等多個方面構建地理信息系統。同時，要注重于對人才的培養，確保技術人員能夠掌握計算機技術的操作方法，能夠科學整理信息數據資源，并應當充分結合信息技術的可視化功能以及GPS定位功能，優化地理信息系統，推進智慧城市建設工作的順利開展。