測(cè)繪地理信息在智慧城市建設(shè)中的作用與實(shí)現(xiàn)

趙躍

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心 遼寧省基礎(chǔ)測(cè)繪院，遼寧 錦州121003）

隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展以及城鎮(zhèn)化推進(jìn)方式的不斷提升，智慧城市這一全新理念隨之誕生。應(yīng)用科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行城鎮(zhèn)化推進(jìn)，建成高效、智能、集約型智慧城市，有助于城市規(guī)劃建設(shè)更加科學(xué)合理，減少盲目沖動(dòng)帶來(lái)的不良規(guī)劃效果[1]。為加快智慧城市的建設(shè)，將測(cè)繪技術(shù)作為技術(shù)支撐深入應(yīng)用到智慧城市建設(shè)工作中，引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)帶加速發(fā)展。

1 智慧城市概念

智慧城市是一種全新的城市發(fā)展理念，是按照科學(xué)的發(fā)展理念，運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，將人與物與城市功能系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接及協(xié)同聯(lián)動(dòng)，從而對(duì)多種社會(huì)需求提供及時(shí)的智能響應(yīng)[3]。

2 建設(shè)智慧城市的必要性

2.1 智慧城市是城市未來(lái)發(fā)展的解決之道。伴隨著人口的不斷增多、生產(chǎn)力的發(fā)展，人口向大城市、特大城市聚集是必然發(fā)展趨勢(shì)。隨之而來(lái)的人口飽和、能源不足、環(huán)境污染、交通擁擠等城市病現(xiàn)象將日趨突顯，這些問(wèn)題會(huì)阻礙城市可持續(xù)性發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)城市化迅速發(fā)展，越來(lái)越多的人口向城市聚集，因此城市病問(wèn)題已對(duì)我國(guó)城市發(fā)展提出了挑戰(zhàn)性的要求。

推動(dòng)城市化建設(shè)首先要解決城市病這一問(wèn)題，而智慧城市的應(yīng)用可以有效的解決城市病現(xiàn)在。智慧城市應(yīng)用非常廣泛，如智慧城市醫(yī)療系統(tǒng)，公安預(yù)警管理系統(tǒng)等。

2.2 智慧城市是信息化的發(fā)展方向。信息化的含義，就是指將舊有的非智能化工具為代表的舊生產(chǎn)力，轉(zhuǎn)化為培育、發(fā)展以計(jì)算機(jī)、5G、區(qū)域鏈、大數(shù)據(jù)等科技手段的智能化工具為代表的新生產(chǎn)力，并充分運(yùn)用到實(shí)際工作和生活中，從而起到造福于民，更好為城市居民服務(wù)的過(guò)程。當(dāng)前隨著各項(xiàng)技（轉(zhuǎn)下頁(yè)）術(shù)的迅猛發(fā)展，信息化通過(guò)整合重組優(yōu)化計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟硬件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、智能互聯(lián)傳感等相關(guān)技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相關(guān)平臺(tái)，與智能化工具相結(jié)合，將新一輪的信息化革命帶入人類(lèi)生活。隨著信息化建設(shè)發(fā)展的如火如荼，建造智慧城市已是大勢(shì)所趨，但如何高效快捷地建設(shè)智慧城市，還需加大研究力度。

3 測(cè)繪地理信息技術(shù)在智慧城市中的作用

3.1 提供重要保障。目前，測(cè)繪地理信息科技正處于從傳統(tǒng)的數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)向智能化測(cè)繪系統(tǒng)跨越發(fā)展的關(guān)鍵階段。當(dāng)前，航空航天遙感技術(shù)作為新興技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。航空航天遙感技術(shù)可在提供高分辨率遙感影像、高精度衛(wèi)星定位的同時(shí)，提供全時(shí)候、全天候觀測(cè)數(shù)據(jù)。采用云計(jì)算平臺(tái)將云計(jì)算技術(shù)同遙感處理分析方法結(jié)合，無(wú)需特定環(huán)境，用戶(hù)也可以根據(jù)數(shù)據(jù)和算法獲取最終成果[4]。高辨率遙感影像可自動(dòng)地對(duì)城市要素做出反應(yīng)，對(duì)各要素進(jìn)行決策分析，從而建設(shè)數(shù)字城市提供有效保障，為人們提供服務(wù)決策。智慧城市是以數(shù)字城市框架為基準(zhǔn)，將不同形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，因此智慧城市的建設(shè)離不開(kāi)數(shù)字城市，而作為數(shù)字城市建設(shè)主力軍的測(cè)繪技術(shù)必定是智慧城市建設(shè)的重要支撐。

3.2 提供空間數(shù)據(jù)。隨著高分辨衛(wèi)星遙感、低空攝影測(cè)量系統(tǒng)、傾斜攝影技術(shù)等測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)可以高效地獲取地理信息，提供精度更高、更為形象化的信息，是可靠的空間數(shù)據(jù)來(lái)源，能夠?yàn)榻ㄔO(shè)智慧城市提供數(shù)據(jù)保障，從而將“動(dòng)態(tài)”地理信息替代“靜態(tài)”地理信息[5]。

3.2.1 數(shù)碼航空攝影。數(shù)碼航空攝影技術(shù)精度高、成本低廉、技術(shù)成熟，已應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域。使用數(shù)碼航空攝影技術(shù)不僅可以簡(jiǎn)化飛行過(guò)程，使拍攝過(guò)程變得更加便捷，縮短拍攝時(shí)間，同時(shí)能夠確保其獲取的照片清晰度及分辨率滿(mǎn)足各種比例尺的要求，因此數(shù)碼航空攝影技術(shù)能夠滿(mǎn)足智慧城市建設(shè)的地理空間分布方面的需求[6]。

3.2.2 高分辨衛(wèi)星遙感。當(dāng)前遙感技術(shù)不斷提升，使得遙感數(shù)據(jù)的空間分辨率、時(shí)間分辨率和光譜分辨率都在不斷提高，其具備多源性、時(shí)效性、高分性、動(dòng)態(tài)性等特征。應(yīng)用高分辨率攝像頭采集地理信息生成密集點(diǎn)云圖，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理生成可以精確表示地理信息的等高線，從而最終形成精確的地理信息圖[7]。

由于高分辨率遙感衛(wèi)星具有運(yùn)行成本低、使用周期長(zhǎng)、測(cè)量精度高的特點(diǎn)，使其成為了商業(yè)遙感主流，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)林水利、城市建設(shè)、智慧城市等方面廣泛應(yīng)用，為其提供可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源，提供服務(wù)保障。

3.2.3 低空攝影測(cè)量系統(tǒng)。在智慧城市建設(shè)中，低空攝影測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)已布設(shè)航線可對(duì)各建筑物進(jìn)行大傾角攝影，傾斜角度可達(dá)40°～60°，從而獲取建筑物側(cè)面和頂部影像，獲取可靠紋理信息，實(shí)現(xiàn)建筑物可視化[8]。通過(guò)低空攝影測(cè)量可實(shí)現(xiàn)三維重建獲取紋理信息從而實(shí)現(xiàn)城市三維景觀主體的可視化，這為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智慧城市奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2.4 傾斜影像技術(shù)。傾斜影像技術(shù)是近些年來(lái)測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)展的一項(xiàng)新興技術(shù)，通過(guò)傳統(tǒng)航攝測(cè)量技術(shù)與數(shù)字地面采集技術(shù)的融合，突破傳統(tǒng)航攝測(cè)量技術(shù)的局限性，采用不同傾斜角度對(duì)城市建筑物攝影測(cè)量，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的處理后得到批量的正攝影像圖，以此獲取地物頂面及側(cè)面的高分辨率紋理，從而能夠提高地物的真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)了獲取城市實(shí)景三維模型的高度自動(dòng)化[9]。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

測(cè)繪地理信息技術(shù)具有空間分析、查詢(xún)、可視化等功能，已具備了全面模擬城市的能力，是處理地理信息的重要工具，對(duì)智慧城市發(fā)展具有重要作用。以下為測(cè)繪地理信息技術(shù)在智慧城市系統(tǒng)建設(shè)中功能的實(shí)踐。

4.1 查詢(xún)功能。系統(tǒng)中查詢(xún)功能包括名稱(chēng)查詢(xún)、屬性查詢(xún)、興趣點(diǎn)查詢(xún)、距離查詢(xún)、面積查詢(xún)等，如下圖1 所示：

圖1 屬性查詢(xún)效果圖

4.2 半徑分析。半徑分析為空間分析的一種，能對(duì)同一類(lèi)別的矢量點(diǎn)進(jìn)行半徑分析，同時(shí)可自定義添加規(guī)劃位置和圖層進(jìn)行疊加顯示，并做半徑分析。如下圖2 顯示的是系統(tǒng)中對(duì)于市區(qū)加油站的現(xiàn)狀輻射的半徑分析。

圖2 半徑分析效果圖

5 結(jié)論

測(cè)繪地理信息技術(shù)是智慧城市建設(shè)的必要支撐，能夠?yàn)橹腔鄢鞘刑峁┝己玫臄?shù)據(jù)保障，也是為智慧城市建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。因此不斷提高測(cè)繪技術(shù)使其更加智能全面，將有助于智慧城市的建設(shè)，為后期推廣和應(yīng)用提供保障。