地理信息系統在智慧城市的應用與發展

陳琪

（百色市國土資源信息測繪中心 廣西百色市 533000）

地理信息系統在智慧城市的應用與發展

陳琪

（百色市國土資源信息測繪中心 廣西百色市 533000）

本文所要探討的主旨是對三維地理信息系統在智慧城市中的應用前景進行分析，進而將三維地理信息系統更好的推廣到城市建設與規劃之中。

三維地理信息系統；智慧城市；應用；建議

前言

當前，地理信息系統對城市信息化建設越來越現實出其優勢，對于智慧城市來說，必將是數字化為基礎的城市，而實現數字化就必須用到GIS這一科學工具。借助于GIS可以使得我們對空間信息進行分析處理，從而實現對空間數據的可視化利用和體系化分析，便于對數據的管理以及數據分析，使得對數字化操作更為智能化。因此，在三維地理信息系統技術不斷發展的過程中，建設者發現這種技術在智慧城市的建筑中發揮著重要的作用，在智慧城市的規劃應用中有著巨大的發展潛力。

1 基本概念

1.1 地理信息系統

GIS是以計算機為支持，對地理信息進行顯示和描述的一個綜合性的信息處理的系統。目前，三維地理信息系統將地理數據通過處理變為可以直觀的顯示的地理信息，其整體構架包括數據層、業務邏輯層以及應用層。數據層中有GIS中一切地理所需要的信息庫，三維場景在這種情形下進行模型的優化，使得對三維場景的瀏覽更加順便；業務邏輯層的功能在于對GIS的數據進行條用以及對建設規劃區域進行系統的分析和定位等，其主要內容有GIS中所涉及的全部業務功能；應用層是GIS和用戶之間的接口，可以使得用戶更為方便直觀的瀏覽三維場景以及對所需要規劃的場景進行改進等。

1.2 智慧城市

對智慧城市的研究目前還不夠全面，但是可以對其進行如下定義：

（1）智慧城市建設的主線是對信息發展技術的應用一般來說，智慧城市是將城市數字化和信息化發展推進一個新的更高水平，是聯系著信息網絡技術等各個方面，當今各種信息技術的發展越來越迅猛，云計算技術和互聯網技術已經成為各種信息技術的核心技術。

（2）智慧城市是一個復雜的多功能系統

在智慧城市系統中，信息網絡技術、地理信息系統技術以及城市系統等之間進行最優化的資源配置，以發揮其共同的最大作用，促進城市生活更加便捷和智能化的發展。

（3）智慧城市是一種新的發展趨勢

政府部門以及企業和個人作為智慧城市的服務的主體對象，使得城市生活質量得以不斷的提升和改善，以達到惠民的目的和要求，最終能夠帶給我們的是更加美好更加享受的生活。

城市化和信息化的高度融合是智慧城市的本質，是一種更高階段的城市信息化，同時也是更高階段的城市化，是對大系統資源的整合、物理和網絡空間之間的相互交替，在主體的參與下，使得城市生活更加美好更加便捷，經濟社會發展更加健康更加高速的新型發展模式。

2 智慧城市中對GIS的應用

在三維地理信息系統中主要有四個部分：①影像數據。在三維地理信息系統中的影像數據主要包括航空影像和衛星影像這兩個部分，這二者都具有直觀形象、信息豐富及可讀性較強的特點。影像數據的功能主要應用在系統的基礎上，通過和數字高程模型之間的結合，來構建三維地形；②所謂的三維地理信息系統主要是對城市的實際地形和地物進行描述和構思，并在該過程中產生的一種三維立體式的數字模型圖。利用計算機，可將一個城市中所有的固定物體通過一定的特殊形式所呈現出來，并通過計算機，將該城市中所有的建筑物、道路、樹木等進行三維式的呈現；③場景數據，在三維地理信息系統中，可實現場景的精細化，通過系統窗口來增加一些小型的模型，以此來保證城市設計規劃的合理性；④二維基礎地理數據。三維地理信息系統作為二維地理信息系統的發展和延伸，其仍然具備二維地理信息系統的主要功能，在二維和三維系統的聯動查詢和分析中，在系統中所具有的二維基礎地理數據為其提供了有力的信息保障。

在對城市建設進行實施規劃時，相關設計人員要具備一定的前瞻性眼光，以此來保證城市結構具有較強的關聯性。城市的規劃構造是在薩內地理信息系統中作為廣泛應用的，由于三維地理信息系統具有一定的影像功能、現場瀏覽功能、方案規劃對比功能等，通過這些功能可對城市具體的規劃構造進行直觀的感受和了解，從而為規劃者對方案進行實時評估和分析提供方便，相關人員可通過影像進行交流，有利于為城市規劃提供更加直觀和科學的參考依據，從而體現出決策的重要性。與傳統的城市規劃手段，比如一般地都采用城市規劃效果圖以及沙盤等相比較可以看出，三維地理信息系統具有傳統城市規劃建設無法取得的優勢和無法比擬的功能。

3 三維地理信息系統整體構架

圖1 城市三維地理信息系統整體構架圖

3.1 數據層

從圖1中不難發現，數據層主要包含了系統中所需的地理信息數據庫。由于，數據信息在三維場景系統中存在較多，為了在這種情況下對模型進行優化，從而保證瀏覽具有一定的暢通度，實現場景加載度的提高，通常在保證對模型進行優化處理的基礎上，按照相關的層次結構來促進一個三維場景的形成，從而進一步推動三維地理信息基礎平臺能進行有效的調節和調動。

3.2 業務邏輯層

所謂的業務邏輯層主要是指將調用系統中的后臺數據、分析建設規劃、定位熱點區域并查詢其屬性，通過對三維場景系統的瀏覽和運用，實現飛行和漫游功能。業務邏輯中主要包含的內容即為系統中全部的業務功能。

3.3 應用層

三維地理信息系統中的應用層作為系統和用戶的主要接口，可通過客戶端直接對系統功能中的模塊就行調用，并且還可對三維場景系統進行全面瀏覽，從而體現出系統在實施建筑和規劃中模型的直觀性，有利于對規劃內容進行創新和完善。

4 三維地理信息系統在智慧城市規劃中的應用

4.1 智慧城市的發展

近年來，信息技術的不斷發展，帶動了智能化信息技術中感知、跟蹤、定位和識別系統的發展和進步，在其分析技術的基礎上，極有可能實現海量信息，促進了其在城市建設中的有效發展和應用。實施科技的根本就是以人為本，現階段，社會意識形態在不斷發展變化，在一定程度上提高人們對生活質量的要求，其中表現最突出的就是智慧城市的發展。智慧城市作為信息技術的支撐和環境創新下的城市形態，以與計算和物聯網等信息技術為基礎，從而營造出一種有利于創新涌現的生態環境。現階段城市建設能夠運用到智能化技術，充分發揮了智慧產業的強大功能，有利于促進我國的可持續發展。在以人為本的城市創新技術的改造條件下，智慧化城市的建設，有利于促進我國數字化城市向智慧城市的轉變。

4.2 三維地理信息系統為智慧城市發展提供便捷服務

三維地理信息系統在智慧城城市發展的應用，除了對城市規劃設計起到有效的指導作用外，還在智慧城市發展的其它層面具有重要作用。通過對三維地理信息系統的應該，可將城市和建筑物的整體地貌多角度、立體化的呈現出來，有利于人們較為直觀和全面的對立體網絡地圖進行了解，從而為人們的正常出行和生活提供便捷。與此同時，三維地理信息系統在回顧城市災害及突發事件中具有重要作用，該技術的應用能夠有效實現對城市地下管線進行直觀透視，以便相關部門對城市災害及突發事件現場的一手資料進行掌握和了解。

4.3 三維地理信息系統在智慧城市消防工作中發揮的作用

智能消防主要應用了物聯網、虛擬技術及地理空間服務等各種現代技術，以此來達到消防數據采集、消防設備調控及應急救援協調的目的。通過三維地理信息系統，可直觀呈現出智慧城市下設的各種消防泵、防火門及報警器等各種消防設施，從而提高相關部門應急消防指揮的效率。通過三維技術，可對智慧城市室內環境進行模擬構建，消防部門可對建筑樓層進行直觀的查看，并將建筑樓層的呈現狀況在熒屏上通過自動分屏顯示出來，對建筑樓層的立體結構和樓層平面圖等相關數據信息進行全面了解，從而為消防部門做出正確的消防指揮提供可靠有效的數據，以此來保障消防工作的順利完成，對人們財產安全和國家利益提供有力保障。

5 總結

三維地理信息系統在智慧城市建設的過程中，主要是根據自身特有的特點進行實施的，在這種情況下，系統的功能才能得以有效發揮，與此同時，才能保證智慧城市的建設才能符合社會發展的要求。在未來智慧城市的建設規劃中，三維地理信息系統必然會因其技術方面的優越性，在城市建設規劃或其它方面中得以廣泛應用。

[1]劉克，周圓.三維地理信息系統在智慧城市中的應用前景研究[J].城市建筑，2013（14）：295.

[2]李輝.三維地理信息系統在智慧城市中的應用前景研究[J].科技創新與應用，2014（24）：296.

[3]王 峰.地理信息系統在智慧城市中的應用[J].信息化建設，2015（9）：56.

P208

A

1004-7344（2016）18-0193-02

2016-5-20

陳 琪（1989-），男，助理工程師，大學本科學士學位，從事國土資源相關數據處理、機房維護、土地規劃、專題圖制作工作。