智慧城市背景下地理信息資源建設的思考

熊　偉

(國家測繪地理信息局測繪發展研究中心，北京 100830)

Goeinformation Resources Construction in the Smarter City Context

XIONG Wei

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智慧城市背景下地理信息資源建設的思考

熊偉

(國家測繪地理信息局測繪發展研究中心，北京 100830)

Goeinformation Resources Construction in the Smarter City Context

XIONG Wei

摘要：智慧城市建設已在全球范圍，特別是在我國迅速興起，其快速發展對新時期地理信息資源建設提出了更高要求，即要加快實現地理信息獲取實時化，以及處理智能快速、服務及時有效。針對這一要求，分析當前城市地理信息資源建設的現狀，需要以全面深化改革的精神為指導，以滿足現實要求為出發點，創新建設機制，拓展建設內容，豐富建設手段，最終在智慧城市時代實現地理信息的實時獲取、智能快速處理和智慧服務。

關鍵詞：智慧城市;地理信息資源; 建設; 進展; 思考

一、引言

地理信息資源是測繪地理信息工作為經濟社會發展提供保障服務的重要內容和基礎。當前，我國已經初步形成了相對完整的基礎地理信息數據體系[1]，在促進經濟社會發展方面發揮了重要的基礎先行和保障服務作用。近兩年來，隨著智慧城市發展戰略在多個國家和地區相繼提出和實施，其已逐漸從一種理念發展成為真正解決影響城市可持續發展難題的靈丹妙藥。面對智慧城市發展的需要，我國地理信息資源在覆蓋范圍、豐富程度、現勢性等方面還存在較大差距，如全國大部分地級城市和縣級城市還沒有完成本級基礎地理信息數據建設工作，地理信息數據更新速度整體較為緩慢等[2]。這就為今后一段時期測繪地理信息工作更好地服務于城市建設與管理提出了嚴峻挑戰。

二、智慧城市的發展

1. 對概念的理解

作為“智慧地球(Smarter Plant)”的重要組成部分,“智慧城市”無疑是最貼近民生的內容之一。在IBM的《智慧的城市在中國》白皮書中，智慧城市被定義為，能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求作出智能的響應，為人類創造更美好的城市生活。逢金玉[3]等認為智慧城市是以信息、知識為核心資源，以新一代信息技術為支撐，以泛在高速光纖網絡為基礎，通過廣泛的信息獲取和對環境的透徹感知，以及科學有效的信息處理，創新城市管理模式，提高城市運行效率，改善城市公共服務水平。李德仁[4]等認為，智慧城市=數字城市+云計算+物聯網，智慧城市是在數字城市地理空間框架的基礎上，利用泛在網絡技術，實現人與人、人與物、物與物之間按需進行信息獲取、傳遞、存儲、認知、決策和使用等服務，網絡具有超強的環境、內容、文化、語言感知能力及智能性。徐德明[5]等認為，智慧城市是數字城市的升級版，顧名思義就是讓城市更加聰明，在時空信息支撐下，依托物聯網和云計算等現代信息技術，將人類知識物化到信息化條件下的城市規劃、設計、建設、管理、運營和發展等各項活動中，形成不依賴人或少依賴人的智能化專題，以及按需優化組合、相互之間的有機協同。

由此可見，智慧城市的建設離不開信息資源的支撐，相較信息化發展階段，對信息資源的要求更高，需要基于全面、有效的信息資源進行更加深入的處理和分析，為城市的管理和運行提供智慧的信息或知識，實現能源消耗最少、環境污染最小、時間使用最短、需求響應最快、處事效率最高。

2. 國內外進展

自2008年IBM提出“智慧地球”發展理念以來，全球各國紛紛大力開展智慧城市建設。據悉，全球已有50多個國家開展了智慧城市的相關建設，開始了“智慧城市”及“智慧領域”的探索與實踐，并產生了1200多個智慧的解決方案，無論是交通、食品安全、制造業、水資源管理，還是能源和公共事業等各個領域，都能看到智慧應用[2]。如美國迪比克市于2009年提出建設美國第一個智慧城市，將城市的水、電、油、氣、交通、公共服務等所有資源都連接起來，偵測、分析和整合各種數據，并智能化地作出響應，服務于市民的需求[6]；韓國仁川市于2009年提出打造一個綠化的、資訊化的、無縫連接便捷的生態型和智慧型城市，建設重點在醫療、教育領域的基礎設施信息化應用方面[6]；巴西里約熱內盧市于2010年提出建立全新的城市運營中心，形成跨部門的城市運營體系，綜合解決城市應急、交通擁堵等問題[7]。

智慧城市的建設浪潮在中國也迅速興起，并得到了很好的發展。隨著我國城市化、城鎮化進程的不斷加快，交通擁堵嚴重、資源能源消耗過大、環境污染較大等影響城市可持續發展的關鍵問題日益突出，城市的可承載能力受到越來越嚴峻的考驗。在此背景下，很多城市選擇了建設智慧城市。在我國省級《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中，就有近1/3的省(自治區、直轄市)明確提出建設智慧城市和其具體建設要求。其中，北京提出構建精細智能的城市管理,促進城市管理的精細化、智能化，建設智慧城市；上海提出大力實施信息化領先發展和帶動戰略，構建實時、便捷的信息感知體系，提升網絡寬帶化和應用智能化水平，推動信息技術與城市發展全面深入融合，建設以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市；天津提出全面提升城市綜合信息化水平，打造“智慧天津”；湖北提出建設“智慧武漢”，基本建成覆蓋全省、多網融合、安全可靠的綜合信息基礎設施，支持武漢市開展智慧城市試點；廣東提出以信息資源整合共享為突破口，加快信息技術的應用，大力建設開放融合的信息網絡體系和信息服務網絡，率先實現電信網、廣播電視網和互聯網三網融合，建設“智慧廣東”。此外，根據國家信息中心的預估，“十二五”期間全國將有600～800個城市將要建設智慧城市[8]。

三、智慧城市背景下地理信息資源建設探討

中國的智慧城市建設正在提速，這給新時期的地理信息資源建設提出了更高要求，因此必須要用一種全新的視角來審視新時期地理信息資源建設，以全面深化改革的精神為指導，以創新驅動發展戰略為主線，探尋地理信息資源建設的新思路，更好地滿足智慧城市建設的需要。

1. 創新基礎地理信息資源建設新機制

智慧城市建設需要全面的地理信息資源作為支撐，加快實現城市一級基礎地理信息資源對陸地國土的全覆蓋。目前，我國城市一級基礎地理信息資源建設發展極不平衡。在東部沿海及經濟相對發達的城市，由于有足夠的財政作為保障，基本都實現了全覆蓋(如浙江、廣東、北京、上海等)，能夠在一定程度上支撐當地的智慧城市建設。但是對于除此之外的大多數城市來說，差距還比較大。這也是我國測繪地理信息工作在分級管理、分級投入及財政投入相對有限的體制機制下要加快實現各級比例尺地理信息資源對陸地國土的全覆蓋和及時更新，長期以來一直面臨的矛盾和難題。要解決這樣的難題必須深刻理解和踐行十八屆三中全會關于全面深化改革的決定，讓市場在資源配置中起決定性作用[9]?？紤]到地理信息資源建設本質上就是一項生產任務，適合市場參與，可創新發展多元投資和建設主體，積極鼓勵并支持社會資本參與地理信息資源建設，如賦予投資方對基礎數據的終身無償使用權等；對于存在的地理信息安全管理問題，可在運行機制上進行合理的限制，如從測量儀器、存儲介質、人員監管、流程監控、安全技術、協議制度、法律責任等方面進行約束，以及數據在使用之前，包括數據銷售、數據用途、數據安全處理等，必須征求測繪地理信息行政主管部門的意見等。

2. 按需拓展地理信息資源建設內容

智慧城市的本質是讓城市管理和運行更協調、更智慧，需要實時、多類型的地理信息作為支撐。我國現階段的地理信息資源建設主要是以數字城市建設為內生驅動力，以《基礎地理信息數據庫基本規定》(CH/T9005—2009) 等標準作為生產規范[10]，建設內容為各級基礎地理信息數據。通過地理信息公共平臺表現的信息為過去的某一時刻[11]，顯然難以滿足智慧城市時代對于實時信息的需求。另一方面，現有的基礎地理信息數據建設內容在數據種類和采集深度方面離智慧城市建設的需要也有一定距離。適應智慧城市建設的需要，首先必須加快生產帶有時間維的地理空間信息[11]，不僅僅是對真實世界的數字化重建，而要能夠依托移動互聯或物聯網絡，形成與真實世界的實時互動，及時、有效地輔助城市管理與運行(如圖1所示實例)。其次，針對城市各行各業智慧建設對地理位置信息的潛在需求，應在地理信息資源建設的精細度上做文章，對各類地理要素的采集內容進行深度擴展，不僅包含形狀、大小、位置、地名等信息，而且涵蓋基于該位置與人口、商業、公共安全、環境等相關聯的信息，為城市公共管理和服務提供有力支撐(如圖2所示實例)。

3. 豐富地理信息資源建設手段

由于智慧城市時代對地理信息及時性和有效性的現實要求，必須不斷豐富地理信息資源建設手段，加快形成海量多類型地理信息實時獲取、自動化智能化處理等能力，及時響應城市管理和運行需要，并能幫助其很好地解決問題。在此要求下，應加快建立城市地理信息傳感網：一是發展多類型的傳感器，加強機載航空攝像機、雷達、紅外成像、高光譜成像、低空三維景觀成像、地面三維量測系統等裝備建設[12]；二是建立完備的航空遙感平臺，發展中低空長航時航攝飛機、輕小型航攝飛機、無人飛艇、低空遙感無人機等航空遙感平臺；三是豐富高分辨率商業遙感衛星影像獲取渠道；四是構建城市地理信息云計算中心，配備高性能航空航天遙感數據的集群自動化處理系統，裝備滿足海量、多源、多類型地理信息數據快速、智能處理要求的計算設備和存儲設施；五是將城市地理信息云計算中心與各類傳感器、CORS系統、物聯網互聯互通，組成一個強大的地理信息傳感網(如圖3所示)，實現多平臺、多時相、多傳感器、多類型、高分辨率、高光譜的地理信息的實時獲取、高效智能處理和智慧服務。

圖1　實時地理信息提升城市智慧管理水平的案例

圖2　提高地理信息資源建設精細度的案例

四、結束語

圖3　城市地理信息傳感網簡易構架圖

加快智慧城市建設是時代發展的要求、社會進步的表現。數字城市建設中關于地理信息資源建設的內容、方法、模式、機制等，在不久的將來定會被新的標準規范所代替。智慧城市建設更加強調地理信息資源建設的主動性，更加注重地理信息資源的流動性和服務效果。在即將來臨的智慧城市時代，應針對新的問題，繼續加強對地理信息資源獲取、處理、服務的及時性和有效性問題的研究與思考，為我國城市的現代化建設提供持續有力的支持。

參考文獻：

[1]測繪地理信息發展戰略研究課題組.測繪地理信息發展戰略研究報告[M].北京：測繪出版社，2012：70-74.

[2]徐永清，寧鎮亞，熊偉，等. 2013年測繪地理信息藍皮書——智慧中國地理空間智能體系研究報告[M].北京：社會科學文獻出版社,2013.

[3]逢金玉.“智慧城市”——中國特大城市發展的必然選擇[J].經濟與管理研究，2011(12)：74-78.

[4]李德仁.數字城市+云計算+物聯網=智慧城市[J].中國新通信,2011(20):46.

[5]許蘭,張健.加快推動數字城市向智慧城市發展——專訪國土資源部副部長、國家測繪地理信息局局長徐德明[J].中國信息界，2013(2)：18-23.

[6]秦洪花,李漢,清趙霞.“智慧城市”的國內外發展現狀[J].信息化建設，2010(9): 50-52.

[7]賽迪網.IBM“智慧城市”智慧的運營管理中心方案分享[EB/OL].2012-11-16.http: ∥tech.ccidnet.com/art/302/20121116/4472537_3.html.

[8]智慧中國網.十二五期間全國將有600個～800個在建智慧城市[EB/OL].2013-12-02.http:∥www.smarterchina.cn/ListZixunGuonei/20131202/10591427274.html.

[9]中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定[Z].北京：人民出版社，2013：11.

[10]李維森．淺析數字城市地理空間框架建設中的創新[J]．測繪通報，2011(9): 1-5．

[11]李成名,劉曉麗,印潔,等.數字城市到智慧城市的思考與探索[J].測繪通報，2013(3)：1-3.

[12]陳俊勇.中國測繪地理信息發展目標與任務的探討[J].測繪地理信息，2013，38(5)：1-5.

引文格式： 熊偉. 智慧城市背景下地理信息資源建設的思考[J].測繪通報，2015(3)：125-128.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0095

作者簡介：熊偉(1982—)，男，碩士，助理研究員，從事測繪發展研究工作。E-mail：xingkong82@163.com

收稿日期：2014-02-27

中圖分類號：P208

文獻標識碼：B

文章編號：0494-0911(2015)03-0125-04