智慧城市下測繪GIS智能化的研究

徐藝文

【摘要】本文智慧城市的介紹入手，隨后分析了GIS技術，并在此基礎上對基于GIS技術的信息平臺在地下空間開發與管理中的應用展開論述。期望通過本文的研究能夠為廣州市地下空間的有效開發利用和管理工作的開展有所幫助。

【關鍵詞】智慧城市；測繪；GIS

1智慧城市

1.1概念

所謂的智慧城市就是將新一代的信息技術合理、有效地運用到城市的各個行業當中的城市信息化高級形態。換言之，智慧城市的建設需要以信息技術的具體應用作為主線，可將其看做是一個復雜且相互作用的系統，它是城市發展的新興模式。

1.2內涵

智慧城市中涵蓋的內容相對較多，如智慧技術、智慧服務、智慧產業、智慧生活以及智慧應用項目等等，其中智慧應用項目是重中之重，它具體體現在以下幾個方面：智慧交通、智慧醫療、智慧電網、智能樓宇、智慧社區等。

1.3現狀

現階段，我國提出智慧城市建設的城市已經超過150個，預計總的投資金額超過1萬億元，在十二五規劃當中提出的智慧城市共有41個，副省級城市10個。可以說我國智慧城市的建設現已正式進入高峰期，城市化進程的不斷加快推動了經濟的飛速發展，與此同時，也使城市不可避免地面臨著可持續發展問題。

2 GIS技術

2.1定義

GIS又被稱之為地理信息系統，該系統以計算機軟件和硬件為核心，可以對整個地球表層空間中與地理有關的數據信息進行采集、存儲、管理、分析運算和顯示。

2.2 應用領域

GIS是一門綜合性較強的學科，其中包含地理學、地圖學、遙感學、計算機技術等諸多學科，GIS技術的出現與應用，將地圖本身獨特的視覺化效果和地理分析功能與數據庫進行了有機融合。雖然可以將GIS歸屬于信息系統的范疇當中，但是GIS又與常規的信息系統有所不同，它能夠對地理參照數據進行處理和運作。GIS中包含兩種地理數據，一種是空間數據，這些數據與空間要素幾何特性關系密切，另一種是屬性數據，主要負責提供空間要素所需的各種數據信息。GIS可應用于諸多領域，如科學調查、城市發展規劃、測繪、路線規劃、資源管理等等。本文重點研究GIS技術在智慧城市中的應用，下面就此展開詳細論述。

3 基于GIS技術的信息平臺在地下空間開發與管理中的應用

從目前城鎮化的總體情況上看，人口急劇增長與城市承載能力不協調是主要問題之一。雖然地上與地下空間開發速度的不斷加快，進一步推動了城鎮化的建設進程，但是各種潛在的風險隱患也隨之加劇。例如，2013年11月某日，中石化位于XX市的一條輸油管道出現原油泄漏爆炸事故，在此次事故當中，傷亡人數將近200人，屬于重大安全事故，其造成的直接與間接損失非常巨大。經過調查后發現，導致該事故發生的主要原因是輸油管道與城市排水管網規劃布局相沖突，由此可見，三維空間感知與認知已成為城市發展規劃設計、建設、管理過程中必須予以解決的首要問題之一。

為了便于本文研究，下面以廣州市為例，并基于GIS技術構建地下空間信息平臺，進而對該平臺在廣州市地下空間開發利用與管理中的應用進行論述。

3.1數據庫建設

為了使廣州市的地下空間得到合理的開發利用且便于管理，在基于GIS技術構建空間信息平臺時，應當對平臺數據庫建設予以足夠的重視，并在具體建設時，以地下空間設施數據庫作為核心，以地形、人口、地下空間災害、地下空間規劃等數據庫為輔助。

3.1.1.地下空間設施數據庫

該數據庫應當包括如下內容：人防工程設施；地下交通設施，如地下輕軌、地下隧道、地鐵、地下停車場等數據；地下公共服務設施；市政基礎設施，如給水與排水管、燃氣及熱力管、電力和電信管等數據。以上每一類設施均應當具備以下屬性：埋深深度、規模大小、布置情況、結構與支護形式、變形與維護情況、使用現狀等等。

3.1.2.地形數據庫

主要包括如下內容：測量控制點、管線及附屬設施、植被、地貌、水系及附屬設施、居民地、境界等等。

3.1.3.人口數據庫

主要包括以下內容：常住人口密度、城市人口統計時間、流動人口密度以及區間編號等。

3.1.4.地下空間災害數據庫

主要包括以下內容：災害的名稱、類型、發生的原因、場所以及災害詳情等等。

3.1.5.地下空間規劃數據庫

主要包括以下內容：人防工程規劃、地下空間基礎設施規劃、近期建設的工程項目規劃、地下空間安全疏散規劃、環保規劃等等。

3.2 地下空間信息平臺的具體功能

該平臺包括以下兩類功能，一種是基本功能，它是GIS系統所必備的功能；另一種則是擴展功能，此類功能是基于GIS模擬分析能力的基礎上，通過建立各種專業模型來予以實現的。

3.2.1.基本功能。具體包括如下功能：制圖、數據處理、空間查詢與分析、三維可視化、網上發布等等。其中網上發布功能是GIS智能化的充分體現，借助Web GIS技術能夠實現廣州市地下空間、人防工程等信息的網絡發布。

3.2.2.擴展功能。通過該平臺的擴展功能，可以實現如下目標：

①影響因素分析。在GIS技術的支持下，可以采用主因素分析法對廣州市地下空間的空氣質量、安全等影響因素進行分析，由此能夠得到影響某個地下空間設施的因素，這樣便可以為設施的調整與改善提供參考。

②效益分析。對廣州市地下空間進行開發利用的最終目的是為了節省地上面積、節約能源、降低城市污染，逐步擴大城市空間的整體容量，提高人們的生活質量。借助GIS技術強大的空間分析和數據處理能力，該平臺能夠對廣州市地下空間開發利用的社會、經濟、環境、防災減災、資源等方面的效益進行分析。

③安全性評估。對于地下工程而言，其安全性是重中之重，這使得對此類工程項目的安全性評估尤為重要。由于地下工程安全性評估中涉及的學科較多，致使評估工作比較復雜。而利用該平臺，可以將相關參數輸入到GIS系統的數據庫當中，再與地下空間設施的分布圖形數據進行空間疊加，由此能夠為安全性評估提供參考。

④地下空間動態規劃分析。借助GIS系統快速、強大的制圖功能，可以分別生成廣州市的人防、地下交通、地下公共建筑、地下管線等工程的規劃圖，不僅如此系統還可以生成多種規劃方案，以便用戶進行比較、分析，并從中選出最佳的規劃方案。

3.3 應用效果

通過該平臺的應用，為廣州市地下空間的開發利用提供了強有力的技術及信息決策支持，從而保證了決策的科學性與可靠性，為節約資金、提高效率提供了條件，也為“智慧廣州”的實現奠定了堅實基礎。

結論：

總而言之，隨著時代的不斷發展和社會的進步，智慧城市已經成為一種必然趨勢，為了進一步加快我國智慧城市的建設進程，有必要將智能化的GIS系統合理應用到智慧城市建設當中，不但能夠為城市規劃設計與決策提供可靠的信息，而且還能提高規劃與管理水平及工作效率。在未來一段時期，應加大對GIS智能化技術的研究力度，并在現有的基礎上進行改進和完善，使其能夠更好地為智慧城市建設服務。

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