智慧城市時(shí)空信息應(yīng)用

文｜王丹

智慧城市是以信息化創(chuàng)新引領(lǐng)城市發(fā)展轉(zhuǎn)型，全面推進(jìn)新一代信息通信技術(shù)與城市發(fā)展融合創(chuàng)新、提高城市治理能力現(xiàn)代化水平，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的新途徑、新模式、新形態(tài)。建設(shè)智慧城市不僅是黨和國家的倡導(dǎo)與支持，更是城市發(fā)展的需要與必然。智慧城市服務(wù)于城市規(guī)劃建設(shè)管理，服務(wù)于大眾生活和企業(yè)發(fā)展，助力城市讓生活更美好。從技術(shù)層面講，建設(shè)智慧城市需要運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信、位置服務(wù)等新一代信息技術(shù)，需要構(gòu)建各類信息基礎(chǔ)設(shè)施，需要建立各種信息系統(tǒng)，當(dāng)然也需要獲取和應(yīng)用時(shí)空信息。

時(shí)空信息及其特征

任何實(shí)體目標(biāo)或事件都具有空間、時(shí)間和專題三大特征。其中，空間特征反映的是目標(biāo)或事件的地理位置、幾何特征（形狀大小等）和空間關(guān)系，時(shí)間特征反映的是目標(biāo)或事件隨時(shí)間變化的狀況，專題特征則是反映目標(biāo)或事件的類型及自然或社會(huì)屬性等。時(shí)空信息就是描述目標(biāo)或事件三大特征的信息。

任何實(shí)體目標(biāo)在某一時(shí)點(diǎn)都位于某一地點(diǎn)，任何事件都是在某一時(shí)點(diǎn)發(fā)生于某一地點(diǎn)，因此描述實(shí)體目標(biāo)或事件的信息都具有時(shí)空特征，只是不同場景下其特征強(qiáng)弱不同而已。

在“時(shí)空信息”一詞較多使用前，廣泛使用的是“地理信息”一詞。地理信息（也稱地理空間信息）指的是與地球上位置直接或間接相關(guān)的現(xiàn)象的信息。曾有文獻(xiàn)指出，地球上80%以上的信息都是地理信息。

智慧城市建設(shè)與運(yùn)行特別需要鮮活的數(shù)據(jù)。除傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)外，各種動(dòng)態(tài)感知數(shù)據(jù)、管理服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及來自互聯(lián)網(wǎng)的其他數(shù)據(jù)占據(jù)核心地位，這些數(shù)據(jù)大多也與地理位置和時(shí)間有關(guān)，并呈大數(shù)據(jù)特征，即數(shù)據(jù)量大、變化速度快、形式多樣等，利用這些數(shù)據(jù)可以析取各種有價(jià)值的信息。這些數(shù)據(jù)時(shí)空特征特別是時(shí)間特征明顯，為區(qū)別于傳統(tǒng)的地理信息，時(shí)空信息一詞目前被更多地使用。應(yīng)該說，時(shí)空信息與地理信息本質(zhì)上是一致的，當(dāng)使用時(shí)空信息一詞時(shí)，意味著更關(guān)注目標(biāo)的時(shí)間特征及空間特征。

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智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)

智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)（時(shí)空信息云平臺(tái)）作為智慧城市的重要組成，既是智慧城市不可或缺的、基礎(chǔ)性的信息資源，又是其他信息交換共享與協(xié)同應(yīng)用的載體，為其他信息提供時(shí)空基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一時(shí)空基礎(chǔ)下的集成融合和應(yīng)用。

自然資源部和原國家測繪地理信息局積極推進(jìn)智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)。2015年，原國家測繪地理信息局組織制定了《智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱》（2015版），2017年又修訂發(fā)布了《智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱》（2017版），兩版大綱為智慧城市時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了基本技術(shù)依據(jù)，起到了很好的作用。2019年1月，自然資源部進(jìn)一步修訂發(fā)布了新一版《智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱（2019版）》，并要求加快推進(jìn)智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)工作。

2015年以來，一批城市先后被列為國家或地方時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)。2017年10月和11月，智慧武漢時(shí)空信息云平臺(tái)、智慧重慶時(shí)空信息云平臺(tái)先后建成并通過原國家測繪地理信息局驗(yàn)收。智慧武漢時(shí)空信息云平臺(tái)以時(shí)空信息為載體，整合了城市人口、法人、房屋等基礎(chǔ)信息8500項(xiàng)2.5億條，成為全市統(tǒng)一的時(shí)空大數(shù)據(jù)中心，在城市規(guī)劃、國土資源管理、社會(huì)管理創(chuàng)新、智慧稅務(wù)、智慧水務(wù)、網(wǎng)上群眾服務(wù)、智慧城管、應(yīng)急指揮及公眾服務(wù)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為全國首個(gè)通過驗(yàn)收的試點(diǎn)項(xiàng)目。智慧重慶時(shí)空信息云平臺(tái)項(xiàng)目建成了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫、時(shí)空信息云平臺(tái)和支撐體系，在決策支持、地理設(shè)計(jì)、交通、市場監(jiān)管和公眾服務(wù)等領(lǐng)域開展應(yīng)用示范，成為全市信息化建設(shè)的重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施和社會(huì)公共信息資源共享交換平臺(tái)，項(xiàng)目成果目前已應(yīng)用于80多個(gè)市級(jí)部門或單位。除武漢、重慶外，老河口、濰坊、臨沂、聊城、淄博等城市的智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)國家試點(diǎn)項(xiàng)目也先后通過了驗(yàn)收。目前，還有一批城市正在積極開展時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用。

與此同時(shí)，時(shí)空信息應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化工作也在加緊推進(jìn)。目前已發(fā)布實(shí)施了兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)《智慧城市時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施 基本規(guī)定》（GB/T 35776-2017）和《智慧城市時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施 評價(jià)指標(biāo)體系》（GB/T 35775-2017）。 其 中，GB/T 35776-2017對智慧城市時(shí)空基準(zhǔn)、時(shí)空大數(shù)據(jù)、時(shí)空信息云平臺(tái)及支撐環(huán)境等提出了基本要求；GB/T 35775-2017規(guī)定了智慧城市時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施的評價(jià)體系框架、評價(jià)指標(biāo)及評價(jià)方法，其中評價(jià)指標(biāo)分兩級(jí)，一級(jí)指標(biāo)有信息資源、管理服務(wù)、云計(jì)算環(huán)境、信息安全、機(jī)制保障、應(yīng)用效果和創(chuàng)新特色等7個(gè)，二級(jí)指標(biāo)共有41個(gè)。此外，《地理時(shí)空信息大數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范》《地理時(shí)空信息云平臺(tái)技術(shù)規(guī)范》《地理時(shí)空信息云平臺(tái)評價(jià)指標(biāo)體系》和《地理時(shí)空信息云平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范》等與時(shí)空信息應(yīng)用密切相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)已列入計(jì)劃并正在編制中。隨著這些標(biāo)準(zhǔn)的編制及發(fā)布實(shí)施，時(shí)空信息應(yīng)用基本標(biāo)準(zhǔn)體系將初步形成，將進(jìn)一步提升時(shí)空信息應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化水平。

時(shí)空信息應(yīng)用需解決的突出問題

城市管理、交通運(yùn)輸、公共安全、生活服務(wù)、應(yīng)急救援、自然資源、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害防控、傳染病防治等都是智慧城市時(shí)空信息的主要應(yīng)用領(lǐng)域。不同的應(yīng)用對數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)性要求不同，有些需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有些需要準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也有些則可使用時(shí)態(tài)性稍差的數(shù)據(jù)。智慧城市除為政務(wù)管理、公共服務(wù)等提供支撐外，更應(yīng)面向大眾為大眾所用。服務(wù)大眾、讓大眾受益是智慧城市的本質(zhì)要求，時(shí)空信息應(yīng)用必須適應(yīng)這些要求。這也應(yīng)該是智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)的重要任務(wù)和時(shí)空信息應(yīng)用的根本目地。

時(shí)空信息應(yīng)用的核心是數(shù)據(jù)，包括傳統(tǒng)的基礎(chǔ)與專題地理信息數(shù)據(jù)以及來自于各類傳感器的感知數(shù)據(jù)、來自于城市運(yùn)行管理服務(wù)活動(dòng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和來自于互聯(lián)網(wǎng)的其他數(shù)據(jù)。時(shí)空信息應(yīng)用主要包括時(shí)空數(shù)據(jù)的收集、匯聚、存儲(chǔ)、分發(fā)和使用等環(huán)節(jié)，涉及政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)與設(shè)施等諸多要素。其中制約時(shí)空信息應(yīng)用的突出問題可以歸結(jié)為數(shù)據(jù)收集與匯聚、數(shù)據(jù)開放、信息安全與隱私保護(hù)三個(gè)方面，這三方面相互作用、相互依存。

數(shù)據(jù)收集與匯聚。通過設(shè)置傳感器來獲取城市各種實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)，已成為目前智慧城市建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性普遍性工作。在許多城市，不同區(qū)域、不同類型的傳感器經(jīng)常由不同的部門或單位布設(shè)，數(shù)據(jù)也由其分別管控。同時(shí)，城市日常運(yùn)行管理服務(wù)活動(dòng)繁雜，各部門或單位分別建立其信息系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式多樣，并由不同部門或單位管控。要發(fā)揮智慧城市時(shí)空數(shù)據(jù)的作用，應(yīng)該做好兩方面工作：其一，對傳感器布設(shè)和信息系統(tǒng)建設(shè)要進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)；其二，對各種傳感器和信息系統(tǒng)獲取的時(shí)空數(shù)據(jù)要進(jìn)行即時(shí)全面的匯聚。

數(shù)據(jù)開放。數(shù)據(jù)開放是指數(shù)據(jù)可被授權(quán)用戶所使用，是數(shù)據(jù)分發(fā)和應(yīng)用的基本保障。智慧城市時(shí)空數(shù)據(jù)源自政府部門、企事業(yè)單位或個(gè)人，也應(yīng)為政府部門、企事業(yè)單位或個(gè)人所使用。政府部門和提供公共服務(wù)的企事業(yè)單位，應(yīng)該按照數(shù)據(jù)開放政策向授權(quán)用戶開放其擁有的時(shí)空數(shù)據(jù)。其他組織和個(gè)人也應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)開放政策開放可共享的時(shí)空數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)開放特別是與大眾生活、企業(yè)發(fā)展有關(guān)的高動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的即時(shí)開放，依然是智慧城市建設(shè)中的難題，制約著智慧城市的運(yùn)行實(shí)效，亟需從政策法規(guī)及實(shí)施層面去突破。

信息安全與隱私保護(hù)。信息安全與隱私保護(hù)是時(shí)空數(shù)據(jù)收集、匯聚、開放以及應(yīng)用的前提條件。時(shí)空數(shù)據(jù)蘊(yùn)含目標(biāo)或事件的各種信息，特別是部分?jǐn)?shù)據(jù)涉及國家秘密、商業(yè)秘密或個(gè)人隱私。要使這些數(shù)據(jù)發(fā)揮其價(jià)值并得到廣泛應(yīng)用，需要從政策法規(guī)、技術(shù)手段等層面做好信息安全與隱私保護(hù)工作。此外，時(shí)空數(shù)據(jù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和所有權(quán)問題也需要有相應(yīng)的保護(hù)措施。

上述三方面問題是智慧城市時(shí)空信息應(yīng)用中應(yīng)該解決的基礎(chǔ)性全局性問題，需要由政府主導(dǎo)制定可行的政策措施，并建立有效的實(shí)施機(jī)制。

智慧城市建設(shè)作為一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要做好總體規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計(jì)、周密實(shí)施和有效運(yùn)維。時(shí)空信息應(yīng)用無疑是智慧城市建設(shè)及運(yùn)行的核心內(nèi)容之一，時(shí)空信息應(yīng)用也將成為智慧城市真正能發(fā)揮增量效應(yīng)的關(guān)鍵所在。