侯仁福
(安徽省第一測繪院,安徽 合肥 230031)
智慧城市建設是依賴先進的信息技術科學分析城市綜合信息,達到信息化和智能化的創新效果,推動城市的可持續發展。智慧城市建設對測繪地理信息提出很高的要求,要求測繪地理信息具有高質量的數據類型、表示、存儲等,提高測繪地理信息的服務質量與水平是智慧城市建設與發展的重要基礎。在智慧城市建設與發展實踐中,測繪地理信息的價值主要體現在以下方面。
隨著科技的進步,測繪地理信息服務能力從地圖服務提升到數據服務,再發展到信息服務。通過天(衛星、有人機、無人機、LIDAR等)、地(攝像頭、傳感器、移動測量車、三維影像掃描儀、全站儀等)、水(探測儀、聲吶測量、水下激光雷達等)、網絡(華為、百度、阿里等)“四位一體”的導航定位、遙感、普查、眾源等空間數據獲取手段,形成更加強大的技術體系,能及時、準確、快速地處理更新環境與空間信息,滿足智慧城市對信息的需求。統計報告顯示,地球上85%的信息都空間位置相關。5G+、GPS(包括CORS)/北斗基于精準位置的物聯應用,使靜態和動態的物體位置精準呈現,高精度位置傳感器終端如攝像頭一樣密布城市各個角落,能提供各類可靠的位置信息,成為新的基礎設施。時空大數據是以城市地理空間框架數據為基礎,擴展完善地理信息數據,整合城市自然資源信息、社會經濟人文信息、政府部門行業數據、物聯網實時感知數據、互聯網在線抓取數據等,并進一步做時空化處理,分別建立基礎時空數據庫、公共專題數據庫、物聯網實時感知數據庫、互聯網在線抓取數據庫等,形成城市時空大數據中心,并進行統一管理。時空大數據與地理信息數據的緊密結合,促進了地理信息數據服務的優質化。測繪地理信息為智慧城市的建設發展提供了重要的基礎支撐。
隨著智慧城市的不斷發展、地理時空信息云平臺的構建,建立統一的時空大數據平臺,建立地理信息服務總線,對時空信息資源進行統籌管理,以直觀表達全覆蓋精細地理信息和時空地理信息為基礎,面向應用環境,按需提供地理信息、時空行業專題數據、物聯網節點定位、功能軟件和開發接口的服務,形成統一的時空信息資源應用、共享交換、開發服務中心,提供各類時空化地理空間數據和地圖的共享方式(在線、離線、前置等),實現城市不同部門異構系統間的資源共享和業務協同,促進部門間信息資源互聯、互通、共享與集成。客觀分析智慧城市建設的整體情況,對其中復雜關系進行積極改進,促進測繪地理信息應用與創新,發揮測繪地理信息系統的應用價值,強化技術支持,推動智慧城市智能化發展。安徽省第一測繪院受黃山市不動產登記中心委托,采用傾斜攝影方法生成88.46km2三維不動產權籍測繪實景三維模型數據,有效解決了目前不動產登記過程中存在的空間定位困難、信息重疊等問題。將二維數據管理升級為可視化更強的三維數據管理模式,形象地展示地面上建筑物、構筑物等的空間位置及當前屬性狀態,全面輔助不動產統一登記工作的快速推進,同時以房屋為媒介和載體,結合公安、民政、稅務等部門共同搭建智慧城市。
智慧城市建設依賴于地理空間信息,地理空間智能化成為城市智慧化的重要組成部分。通過地理信息平臺的優化利用,可疊加各方信息,以網絡信息技術進行鏈接、整合與處理,高效掌控地理信息平臺資源,確保城市服務質量與效率得到明顯提升,提升智慧化水平,保證城市功能的智能化,推動城市高質量運行。例如智慧消防的應用,利用無人機三維時空信息云平臺,整合無人機實時數據、三維城市模型、物聯傳感信息、消防救援信息等多種數據,實現消防數據一站式獲取。接警后快速使用高精度三維建筑模型,周圍環境、建筑特征、消防設施位置一目了然,感知應急處置態勢。融合分析多種空間數據和火災數據,快速生成最佳救援路線,提高救援效率。通過多種信息感知方式,感知火場數據和人員部署,社會聯動各方信息全面掌握,為救災提供保障。
在“互聯網+政務”服務領域,數據智能讓數據多跑路百姓少跑腿,互聯網協同辦公平臺提高了行政人員服務效率,同時提高了百姓的幸福指數。
在2020年防疫過程中,利用基礎地理信息數據、大數據技術、云計算等,從時間和空間上跟蹤、監測疫情蔓延、公眾認知等情況,為決策提供服務,助力疫情防控。如基于“天地圖·溫州”移動端,應用大數據、人群實時位置信息,用不同顏色標識網格的疫情密切接觸風險程度,百姓出行時,可以提前查看并規避高風險區域。系統開發出菜市場實時人流熱力圖,公眾通過查看信息,可避開人流高峰錯時采購,取得了良好的效果。
基于測繪地理信息可提供多元化服務,表現在位置服務、空間信息服務、智能服務等方面,是智慧城市中各個部門協同的基礎。時空地理信息平臺可以為智慧城市的決策服務,通過地理信息平臺的運用,能夠以統一的方式對信息進行獲取、處理、管理、決策,提高信息管理成效,保證空間服務的智能化。基于各類傳感器對所收集信息進行系統化操作,包括檢測、監督、分析等,應用大數據技術對資源進行整合,提高智慧城市建設的科學化水平。例如智慧國土空間規劃“一張圖”數據是在整合空間規劃資源的基礎上,利用大數據、物聯網、移動互聯、遙感監測、AR手段對空間規劃大數據進行統計分析,模擬演算、分析與預測規劃項目的發展狀況和后期影響,協調解決如生態環境、地價評估、土地利用、選址決策、紅線管控與城市空間結構和運營等一系列問題,為空間規劃提供輔助決策。優化城市綠色規劃,精準分析城市多種地理信息數據,保證決策的智能化,為智慧城市建設與發展提供參考,促進人與自然的和諧發展。
在智慧城市建設過程中,以信息資源集約化為根本要求,統籌規劃、搭建平臺、實現信息共享。通過測繪地理信息的應用,能夠促進城市信息高度融合和城市智慧化、智能化管理的順利實現。對于政府部門來說,需重視測繪地理信息的應用,加強集約化建設,提高地理信息資源分析能力,優化城市管理方案,促進城市管理水平的提升。例如打造智慧國土空間規劃“一張圖”:將各種來源的空間規劃數據進行整合并集成到“一張圖”上,對規劃區域內的全部空間要素進行管理、查詢、分析。地理信息數據庫是一個綜合性的信息模型,通過地理信息系統平臺技術,可以存儲和管理矢量數據、屬性、影像、地形和3D對象,提升智慧城市建設效率和建設成果。
地理數據信息內容眾多,不同時間、地域條件下的地理數據也存在較大差異,為保證地理數據整理的精準化,必須堅持屬地、時間、空間等原則,對多源時空信息數據進行一體化整合,確保測繪地理信息真正為智慧城市建設服務。以智慧空間規劃全要素“一張圖”為例:時空數據庫用于存儲和管理位置或形狀隨時間變化的各類空間對象;形成完整的多源時空信息數據一體化整合管理體系;空間數據庫的更新是維護空間數據現勢性、提供多元化服務的主要手段。數據與傳統的單機化軟件不同,數據平臺通過跨平臺集成技術,基于中間平臺軟件(如FME和ArcGIS Pro)搭建規劃信息集成管理平臺系統,實現規劃成果的多時態版本管理動態更新,確保現狀數據現時性和歷史數據的可追溯性,完成數據更新過程的管理和控制。
智慧城市建設要以測繪地理信息為支撐,應用網絡技術、云計算、傳感技術等,切實提升城市建設與管理的智慧化與智能化水平。應加強測繪地理信息數據的優化及完善(傳感技術、云計算、三維數據甚至四維數據等),例如將“空間基準”提升為“時空基準”,將“二維地理信息+三維地理信息可視化表達”提升為“統一的時空基準的四維地理信息”,將“靜態數據+周期更新”提升為“實時獲取+動態更新”,將“有限服務”提升為“泛在服務”等。加強地理信息高度共享,提供空間信息和測繪保障,達到測繪地理信息應用的智能化目的,提升服務智慧城市的能力。
在智慧城市建設中,測繪地理信息技術是智慧城市建設的重要支撐,有利于提升智慧城市的服務水平。同時,需不斷加強地理信息技術創新,提升地理信息技術裝備水平,提高海量多類型地理信息實時獲取、自動化智能化處理等能力,及時響應并滿足智慧城市建設、管理和運行。通過測繪地理信息共享信息資源,有利于實現測繪地理信息在智慧城市建設中的智能化應用。重視測繪地理信息應用優勢的發揮,加強資源集約化建設,提升數據處理能力,推廣應用智慧城市成果,進而推動智慧城市建設與發展。