基于GIS的智慧社區建設分析

徐蘭聲

（滇西科技師范學院 云南 臨滄 677000）

1 引言

智慧社區是指基于計算機網絡技術，聯合社區內部的地理空間信息模型，采集、存儲、管理、分析和優化社區中的信息和數據的智能化社區。智慧社區通過對社區中的各類信息數據、地理坐標進行標注和鏈接，進而實現對社區環境、資源、人文等方面整體上的智能化模擬、分析和管理，其本質上具有虛擬化、數字化、智能化特征。

2 智慧社區的概念

在智慧城市的建設過程中，智慧社區是其中最重要的環節之一。在傳統社區模式下，管理方式單一、服務手段匱乏、信息收集不夠及時全面，致使資源配置不合理，明顯不利于居民正常生活活動的開展和生活質量的提高。通過實踐，提高智慧社區的建設水平，能夠從根本上提高資源配置優化水平，一方面極大提升社區居民生活的舒適度、便捷性和安全性，另一方面也能做到環境、社會、商業等各方面需求的平衡和協調發展。由此可見，建設智慧社區隨著智慧城市建設進程的加快推進已經成為時代新潮流。目前，我國仍處于智慧社區系統發展初期，雖然也出現了一些社區服務功能相關的系統，但這些系統基本上都是著重于社交、服務等內容，對于滿足居民生活多方面需求的作用不大，這也導致智慧社區在初期應用階段無法真正走入到居民的生活當中。

作為前沿研究成果，基于移動GIS技術開發的智慧社區服務系統正是基于改善傳統模式弊端的目的，通過移動物聯網技術將居民、物業、商戶、政府創新性地聯系起來，形成生活圈系統，進而促進居民生活、物業管理、政府資源配置實現同步優化。對于居民而言，智慧社區可以集線上購物、線下配送、服務到家、繳費、物業管理等功能于一體，實現針對飲食、出行、娛樂、購物等生活需求的一站式服務。對于政府而言，智慧社區有利于加強信息的全面性和條理性，細化對居民相關數據的管理和分析，保證實現“一站式”“平臺式”服務。對于物業而言，智慧社區的對接可以從根本上提高物業管理的現代化水平，有利于開展集中管理和提高管理水平，以及提高服務的及時性和有效性。

3 GIS智慧社區的技術特點和發展現狀

3.1 技術特點

智慧社區的概念與智慧城市具有密切關系，與傳統意義上的網絡化社區不同，智慧社區是以網絡數據和資源整合為基礎，著重對個人服務、小區服務、家政服務、政府服務提供支持，既影響社區的規劃和管理，又涉及計算機、移動互聯、網絡通信技術等科學領域。可以說，智慧社區是將智慧城市的理論和技術應用到生活社區的濃縮形式，也是地理信息技術在社區層面的具體應用，在建設智慧社區時，引入GIS技術，對于提高智慧社區建設水平具有重要意義。

隨著我國經濟的不斷發展，人們對于生活質量有了更高要求，智慧社區通過對互聯網、智能應用、寬帶服務等先進手段的集中、完善和發展，對教育、娛樂、醫療、金融等系列工程的全方位覆蓋，對信息融合和多網融合的強化等體現了現代社區的發展特點，也符合現代社區的發展趨勢。智慧社區的應用一方面促進智能化技術進入百姓生活，以先進技術提升人們的生活水平和生活便利性、滿意度，另一方面也推動社區的建設和管理進入智能時代，在一定程度上促進了社會整體發展，推動了和諧社會的構建進程。可以說，智慧社區的建設是我國進行社會主義現代化社區建設的大趨勢，也是未來需要相關機構著重研究、大力發展的內容[1-2]。

3.2 發展現狀

近年來，網絡技術和計算機技術獲得了長足的發展和普及，住宅社區作為城鎮建設的基本單元，其系統化、信息化、智能化、現代化水平也在不斷提高，移動互聯、物聯網等先進科技已經滲透到居民生活的每個角落，信息技術已經成為城市規劃、社區管理必不可少的重要手段。在實踐中，傳統管理模式中應用的單片機時代的緊急呼叫、對講機呼叫和聯系等功能已經無法適應當下的現代網絡時代，而智慧社區這一新興的社區建設模式獲得推廣和發展成為必然趨勢。智慧社區的建設以互聯網和計算機技術為基礎性手段，以優化社區居民服務、提高管理效率為主要目的，也成為了未來的發展方向。從理論上講，智慧社區包含四大主題，具體而言為智慧社區三維地圖構建、智慧社區智能控制系統、智慧社區網絡通信設施和智慧社區智能管理模式。

為了解決智慧社區建設過程中的問題，需要應用到GIS技術，以立體三維建模系統、虛擬漫游系統、網絡智能控制系統等進行處理，使智慧社區真正實現數字化和智能化。在實踐中，智慧社區GIS系統是建設智慧社區的基礎性軟件，以社區地理信息為基礎數據和基本的技術手段，通過在社區范圍內建立空間和人文信息的實時數據庫收集相關數據，同時完成智慧社區的建設和完善。目前，我國的智慧社區建設水平遠落后于國外發達國家，為了改善這種現狀，應用GIS技術十分必要，在智慧社區規劃中引入地理信息系統作為支撐技術進而建立社區GIS，符合智慧社區建設的發展趨勢，也有利于提高其建設水平。

3.3 智慧社區體系架構

智慧社區的發展與移動物聯網緊密聯系、同步發展，作為智慧城市建設的重要組成部分，受到理論和實踐領域的廣泛關注，在此過程中也因為觀念、理論的不同而出現了對于其定義的不同理解。結合相關理論和實踐經驗，本文對于智慧社區的定義為：以實現政府管理多樣化、社會服務便捷化、居民生活智慧化為目標，在智能移動終端設備基礎上，綜合利用移動通信技術、互聯網體系、地理信息系統、物聯網等先進技術，整合社區居民生活、政府管理方式、社會服務手段于一體的社區綜合性體系。

智慧社區系統分為基礎層、數據庫層、管理應用服務層，不同層次具有不同功能。基礎層主要包括硬件及傳感器，負責進行信息收集工作并將信息傳輸儲存至數據庫，居民可以通過終端設備對生活、安保、物業等信息進行實時調取、查看和一定基本處理，其中生活信息主要包括餐飲、購物、娛樂等信息，安保信息包括小區門禁、監控錄像等信息，物業信息包括水電信息、電子調查問卷等信息。數據庫層負責系統與用戶之間的雙向數據采集、分析和應用。管理應用服務層則負責對整個智慧社區系統進行應用管理，屬于后臺系統部分。

4 系統關鍵技術

4.1 Android系統平臺架構

Android系統是采用軟件疊層方式進行構建的開放系統，主要應用于智能手機、PAD等移動設備上，因各層之間明確的分工而具有較低的層間耦合性。Android系統平臺架構為智慧社區系統的構建提供硬件支持，也是構建過程中的基礎性環節。

4.2 移動數據庫

智慧社區系統中的數據主要通過訪問服務端數據庫以獲取，這些數據需要進行定義、定期維護和更新，且具有一對多的對應關系，根據訪問請求類型的不同獲取不同類型數據。為了便于數據管理和后期系統維護和升級，實踐中一般采用業務二維表對相關業務數據進行管理。

4.3 基于位置的服務（LBS)

基于位置的服務（LBS)，為了獲取智能終端位置并向客戶提供周邊地物的查詢服務，結合了移動通信技術和外部的GNSS定位系統，同時還應用到移動地理信息系統技術。比如百度地圖SDK的查詢周邊生活服務功能，即為通過該技術得到實現的。基于位置的服務（LBS)在構建智慧社區過程中至關重要。

4.4 移動地理信息系統

移動地理信息系統的構建，是便攜智能移動終端與地理信息系統相結合的產物。具體而言，便攜智能移動終端的移動通信技術為系統的構建提供了無線網絡傳輸支持，而全球衛星導航系統則用于獲取定位信息，在此基礎上，通過地理信息系統的處理進而實現地理信息的儲存、調取、處理、顯示等實時功能。

4.5 基于Red5流媒體服務

Red5開源流媒體服務器基于Java開發，采用RTMP/RSTP傳輸協議，主要用于將視頻轉換為視頻流/音頻流，進而實現播放同時下載的功能；以及用于將攝像頭、耳麥等設備獲取的視頻流/音頻流信息上傳至服務器，以進一步實現遠程訪問、在線直播等功能[3]。

5 基于GIS技術的智慧社區的技術應用

5.1 設計規劃階段GIS技術的應用

在進行社區規劃過程中，在社區規劃中引入GIS技術作為支撐，有利于提高地理數據獲取的準確性和高效性。根據設計規劃的傳統方式，往往需要在實地測量地理信息數據階段耗費大量人力、物力和時間成本，不僅嚴重影響規劃進度，同時由于一些人數、網線、地下管道等數據難以獲取，且以圖紙或模型形式表達的難度較高可能會降低地理模型構建的準確度。

5.2 物業管理中GIS技術的應用

在進行社區物業管理時，為了解決MIS系統的無力表現，經過一定的理論研究和實踐探索，實踐中出現了在傳統的MIS系統基礎上，結合GIS技術作為數據合成起點而構建的空間信息數據庫。傳統的MIS系統雖然具備較為全面的數據查詢和檢索功能，在完成一般日常性事務時不會出現明顯阻礙，但對于處理社區內的地理空間相關信息卻顯得力不從心。在此基礎上，空間信息數據庫以融合空間數據和信息屬性為基礎，將地理信息要素疊加至電子地圖之上，與MIS數據庫屬性相銜接，在同一平臺上融合和處理3D數據、空間位置和立體信息，以一體化、可視化方式處理和管理社區地理位置、空間信息和其他相關屬性。換言之，該數據庫構建針對地理信息的空間分析模型，提升智慧社區管理的智能化和管理人員的決策合理性。

5.3 資源三維可視化過程GIS技術的應用

作為GIS技術中有效性、真實感最強的可視化應用，在進行模擬過程中，GIS可視化技術能夠通過進行虛擬漫游，以動態交互技術手段全方面觀察和記錄園區內環境，并通過數據處理程序構建智慧社區虛擬3D模型，使用者得以自由切換觀測角度和運動模式，實現從不同角度、距離、分辨率情況下對目標進行漫游、鳥瞰、環顧等操作；另外，慧社區虛擬3D模型還支持預設觀察游覽路線等功能，使用者可以根據實際情況和需求進行選定和設置。在完成智慧社區立體三維顯示的基礎上，該模型還支持進行環境效果、設計方案的演示、切換和比較。

5.4 數據時態性中GIS技術的應用

隨著時間推進，GIS中的人口、水電等數據和信息不斷進行演變，為了符合對這些變化的數據進行處理的準確度和及時性需求，智慧社區GIS數據庫也需要根據客觀需求不斷進行更新和完善。經過一定的理論研究和實踐探索，應運而生的時態性GIS技術在一定程度上實現了上述目標。時態性GIS技術的數據實時更新功能為GIS技術的應用提供了保障，有利于促進智慧社區的建設，便利社區居民的生活。

6 結語

綜上所述，GIS技術可以應用于智慧社區系統的設計規劃、物業管理、資源管理和數據管理等多個方面。在智慧社區建設和完善過程中，GIS技術的引進和發展，一方面有利于避免智慧社區建設中弊端和不足，優化智慧社區建設技術，促進智慧社區的信息化、智能化、現代化構建，提高居民生活水平。