淺析智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的作用

【摘要】智慧城市是數(shù)字化城市發(fā)展到一定高度的必然結(jié)果，它綜合了數(shù)字化承重所儲(chǔ)存的海量地理信息數(shù)據(jù)、時(shí)空數(shù)據(jù)、實(shí)景數(shù)據(jù)以及虛擬技術(shù)等等，再結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等等新技術(shù)內(nèi)容構(gòu)建了具有全新數(shù)字地球特征的城市架構(gòu)。而在智慧城市建設(shè)進(jìn)程中，像測(cè)繪地理信息這樣的高科技技術(shù)依然將被沿用，本文就結(jié)合智慧城市概念探討了測(cè)繪地理信息技術(shù)的具體應(yīng)用，見(jiàn)證智慧城市建設(shè)促進(jìn)地理信息服務(wù)模式的有機(jī)轉(zhuǎn)變過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】測(cè)繪地理信息；智慧城市；作用；模式轉(zhuǎn)變；地理信息數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

智慧城市是利用更為科學(xué)、合理與智慧的方式來(lái)管理城市，它基于數(shù)字化城市基礎(chǔ)之上進(jìn)一步推動(dòng)了城市的智慧化、智能化發(fā)展進(jìn)程。在智慧城市建設(shè)中，像云計(jì)算、地理空間數(shù)據(jù)信息挖掘、物聯(lián)網(wǎng)等等技術(shù)被相繼應(yīng)用并發(fā)揮了重要作用。它們滿足了人與人、人與物、物與物之間的彼此交互需求，豐富了交互方式，全面提高了人類對(duì)信息資源的利用效率。我國(guó)自“十二五”規(guī)劃后正式確立了建設(shè)未來(lái)智慧城市的全面國(guó)家戰(zhàn)略，包括北上深廣在內(nèi)的51個(gè)城市在相關(guān)政策指引下大力開(kāi)展測(cè)繪地理信息技術(shù)，基于地理空間數(shù)據(jù)信息挖掘來(lái)轉(zhuǎn)變當(dāng)前我國(guó)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式基礎(chǔ)，為諸多新興產(chǎn)業(yè)的快速穩(wěn)定崛起提供了必要條件。

一、關(guān)于智慧城市

（一）智慧城市建設(shè)的主體內(nèi)容

我國(guó)智慧城市的建設(shè)主體內(nèi)容包括多個(gè)方面，首先，要滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的持續(xù)向上，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)也是構(gòu)建智慧城市的重要物質(zhì)保障。正如希望發(fā)達(dá)國(guó)家大都會(huì)一樣，我國(guó)城市也必須快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)以為智慧城市的構(gòu)建打好基礎(chǔ)；其次，要滿足城市管理水平的優(yōu)化提高，智慧城市并非傳統(tǒng)意義的數(shù)字化城市，它的建設(shè)需要較高的現(xiàn)實(shí)知識(shí)內(nèi)涵，它更要基于物聯(lián)網(wǎng)打造全新的城市生態(tài)，這極大程度考驗(yàn)到了城市管理者的知識(shí)能力與組織管理水平；再次，要擁有創(chuàng)新能力，智慧城市是否具有發(fā)展?jié)摿ν耆闯鞘斜旧硎欠窬哂袆?chuàng)新能力。在城市建設(shè)過(guò)程中，只有不斷創(chuàng)新才可能為智慧城市的建設(shè)注入新活力；最后，是環(huán)境制約因素，智慧城市建設(shè)必須充分考慮環(huán)境制約因素問(wèn)題，它主觀社會(huì)環(huán)境并存被稱之為智慧城市建設(shè)必要的客觀環(huán)境。像地理區(qū)域、人口規(guī)模、基礎(chǔ)設(shè)施狀況建設(shè)等等都會(huì)受到環(huán)境因素制約。

對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，智慧城市建設(shè)的基本模式選擇應(yīng)該基于一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)，然后遵循模式特點(diǎn)，秉持沒(méi)有最好、只有最合適的原則來(lái)有效把握城市建設(shè)特色。所以客觀講，我國(guó)智慧城市的建設(shè)應(yīng)該做到因地制宜、靈活選擇應(yīng)用并同時(shí)突出城市特色。總體來(lái)看，智慧城市建設(shè)應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)不斷推進(jìn)的系統(tǒng)性工程，它的建設(shè)過(guò)程基于不同階段的不同特點(diǎn)展開(kāi)，同時(shí)要融合多種先進(jìn)技術(shù)理念，保證各個(gè)模式的有效實(shí)施不沖突。更重要的是，我國(guó)智慧城市的建設(shè)并不能完全照搬發(fā)達(dá)國(guó)家做法，應(yīng)該主動(dòng)發(fā)展自己的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，開(kāi)拓以本國(guó)技術(shù)能力與資源基礎(chǔ)的新型智慧城市發(fā)展道路。

二、智慧城市與測(cè)繪地理信息應(yīng)用

（一）測(cè)繪地理信息技術(shù)

正如李克強(qiáng)總理所言，我國(guó)在建設(shè)智慧城市之前一定要大力發(fā)展測(cè)繪地理信息技術(shù)，將其作為是國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，將其作為未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)崛起的必備要素，將其作為提高國(guó)家智慧化、智能化水平的重要階梯。可以講，測(cè)繪地理信息已經(jīng)成為智慧城市建設(shè)的一大重要標(biāo)志，沒(méi)有測(cè)繪地理信息技術(shù)能力的城市是不能稱之為智慧城市的，它更應(yīng)該成為智慧城市發(fā)展的重要催化劑。

根據(jù)對(duì)全球發(fā)達(dá)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)結(jié)果現(xiàn)實(shí)，目前人類所應(yīng)用的信息中有80%來(lái)自于空間位置信息，而測(cè)繪地理信息技術(shù)在這其中功不可沒(méi)，它是人類獲取空間位置信息的必要條件，通過(guò)測(cè)繪地理信息的諸多技術(shù)方式構(gòu)建數(shù)字化空間信息平臺(tái)，就能滿足城市地理空間的統(tǒng)一架構(gòu)，全面提升地理空間信息應(yīng)用質(zhì)量與水平，為智慧城市打下地基。另一方面，測(cè)繪地理信息還應(yīng)用其自身平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)之間聯(lián)系，基本形成了地理信息與空間信息的有效聯(lián)動(dòng)，并融入了空間即時(shí)計(jì)算和實(shí)時(shí)性感知、云計(jì)算等等應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容。在面對(duì)客戶時(shí)，它的高質(zhì)量測(cè)繪服務(wù)能力也能基于接口開(kāi)放特性與功能軟件服務(wù)為客戶提供全面且深入的數(shù)據(jù)服務(wù)。從技術(shù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)層面來(lái)看，它就是未來(lái)智慧城市建設(shè)的重要信息載體。在未來(lái)，智慧城市應(yīng)該基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)進(jìn)行全方位的地理信息測(cè)繪，保證智慧城市中的地理空間信息全面智能化，同時(shí)做到智慧化處理。在本文看來(lái)，基于智慧城市理念的測(cè)繪地理信息應(yīng)用該滿足以下四點(diǎn)要求。

其一，要配合傳感技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)獲取智慧城市地理空間位置信息。

其二，要利用互聯(lián)網(wǎng)共享互聯(lián)上述所獲得的信息內(nèi)容。

其三，要利用云計(jì)算技術(shù)快速處理信息內(nèi)容。

其四，要利用專題系統(tǒng)響應(yīng)云計(jì)算中心處理信息內(nèi)容。

整體來(lái)說(shuō)，在智慧城市中應(yīng)用測(cè)繪地理信息技術(shù)實(shí)施智慧化處理將相比傳統(tǒng)數(shù)字城市對(duì)信息的解讀更透徹，所提出的決策也會(huì)更加合理化。

（二）智慧城市建設(shè)中應(yīng)用測(cè)繪地理信息技術(shù)的作用

如上文所述，智慧城市建設(shè)應(yīng)該廣泛應(yīng)用測(cè)繪地理信息技術(shù)，例如結(jié)合測(cè)量機(jī)器人、遙感測(cè)量技術(shù)、地理信息數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、GIS技術(shù)、云計(jì)算處理技術(shù)等等來(lái)為智慧城市的全面建設(shè)提供寶貴基礎(chǔ)信息。可以見(jiàn)得，智慧城市建設(shè)中應(yīng)用測(cè)繪地理信息技術(shù)是基于多技術(shù)、多功能角度的綜合性建設(shè)過(guò)程，而智慧城市建設(shè)進(jìn)程中一定要結(jié)合這些寶貴的基礎(chǔ)信息技術(shù)來(lái)展開(kāi)，凸顯其之于智慧城市的建設(shè)作用。

1.它為智慧城市建設(shè)提供空間地址標(biāo)識(shí)重要信息內(nèi)容

測(cè)繪地理信息能夠?yàn)橹腔鄢鞘刑峁┛臻g地址標(biāo)識(shí)重要信息內(nèi)容，且利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌化管理過(guò)程。在空間地址標(biāo)識(shí)過(guò)程中，測(cè)繪地理信息還充分利用到空間地址標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)物體的精確定位，滿足智慧城市建設(shè)各方面要求，譬如基于邏輯地址與空間地址工程構(gòu)建智慧城市重要內(nèi)容的要求。

2.它為智慧城市科學(xué)構(gòu)建格局提供技術(shù)支撐

測(cè)繪地理信息要時(shí)刻與物聯(lián)網(wǎng)銜接，專門為智慧城市打造科學(xué)化構(gòu)建格局。在該過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要全面參考測(cè)繪地理空間信息內(nèi)容來(lái)分析傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋狀況，然后再根據(jù)科學(xué)合理的布置感知設(shè)備來(lái)將城市地物空間與各種已存在地物聯(lián)系起來(lái)，并有秩序的組織到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中。最后再配合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與各種監(jiān)控設(shè)備滿足對(duì)地物空間位置運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量與描繪。

3.它為智慧城市多領(lǐng)域智能化應(yīng)用提供有機(jī)集成信息

測(cè)繪地理信息能夠基于智慧城市的多領(lǐng)域智能化發(fā)展提供多元化服務(wù)功能，并對(duì)這些服務(wù)功能多產(chǎn)生的信息進(jìn)行有計(jì)劃集成。例如在電力建設(shè)領(lǐng)域的電網(wǎng)覆蓋方面就需要借助測(cè)繪地理信息技術(shù)，主要對(duì)企業(yè)的電力設(shè)備空間分布狀況、電力線路選擇狀況進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)信息挖掘與分析；在交通領(lǐng)域，測(cè)繪地理信息則為交通領(lǐng)域優(yōu)化選擇交通路徑，提高對(duì)交通事故的智能化處理能力，并將智慧城市與地理空間信息密切聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)多種傳感設(shè)施傳輸來(lái)采集地物位置信息，并基于這些信息聯(lián)系、組織信息數(shù)據(jù)結(jié)果，滿足智慧城市智能化、智慧化建設(shè)要求。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，測(cè)繪地理信息在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用作用是多元化的，它為推動(dòng)城市測(cè)繪地理信息資源集約化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，提高了城市中各個(gè)部門之間的信息共享程度，為城市地理信息平臺(tái)智能化、智慧化發(fā)展奠定列基礎(chǔ)，它使得智慧城市的建設(shè)內(nèi)容更加豐富；同時(shí)，它強(qiáng)化了科技支撐與引領(lǐng)作用，利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等等技術(shù)提高了自身對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力、處理能力以及處理速度，保證國(guó)家智慧城市在建設(shè)層面能夠最終于國(guó)際接軌，是真正的科技強(qiáng)化引領(lǐng)智慧城市建設(shè)過(guò)程；再者，它推廣并應(yīng)用了智慧城市成果，因?yàn)樗邢蘩玫搅税ㄟb感技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云技術(shù)在內(nèi)的所有技術(shù)，為城市數(shù)字化向智慧化轉(zhuǎn)型提供了重要基礎(chǔ)，而且它的建設(shè)發(fā)展示范能力也迎合了城市居民現(xiàn)實(shí)需求，分別在智慧電力、交通、購(gòu)物、醫(yī)療等方面做到了統(tǒng)一全面建設(shè)。在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，凸顯測(cè)繪地理信息技術(shù)作用后，我國(guó)就應(yīng)該繼續(xù)以智慧城市作為切入點(diǎn)，切實(shí)宣傳普及國(guó)內(nèi)目前智慧城市試點(diǎn)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)更多城市參與進(jìn)來(lái)。

三、智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息技術(shù)應(yīng)用的具體案例

在智慧城市建設(shè)中，測(cè)繪地理信息技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)不斷轉(zhuǎn)型，像本文所提到的地理信息數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就應(yīng)該融入到測(cè)繪地理信息技術(shù)體系中，結(jié)合技術(shù)體系中的位置服務(wù)（Location Based Service，LBS）內(nèi)容來(lái)滿足對(duì)地理數(shù)據(jù)的挖掘要求，為構(gòu)建智慧城市重大戰(zhàn)略打好基礎(chǔ)。目前我國(guó)某試點(diǎn)城市就正在積極運(yùn)用測(cè)繪地理信息技術(shù)初步構(gòu)建智慧城市，希望基于測(cè)繪地理信息技術(shù)體系中的地理信息數(shù)據(jù)挖掘來(lái)為智慧城市建設(shè)尋找重要戰(zhàn)略資源，拓展技術(shù)應(yīng)用作用，滿足城市建設(shè)要求。

（一）對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

該試點(diǎn)城市由于希望建設(shè)未來(lái)智慧城市，所以它所擁有的數(shù)據(jù)量龐大，其中就包括了大量的時(shí)空數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、基于不同比例尺的地理信息數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)等等，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)希望基于集群技術(shù)的有效發(fā)揮來(lái)深入研究地理信息數(shù)據(jù)挖掘的先決條件，為隨后的測(cè)繪地理信息內(nèi)容打好基礎(chǔ)。

當(dāng)然，該城市還基于位置服務(wù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，通過(guò)地理數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)配合測(cè)繪地理信息內(nèi)容構(gòu)建大數(shù)據(jù)背景地圖和路網(wǎng)信息體系。在測(cè)繪地理信息技術(shù)支持下，大數(shù)據(jù)預(yù)處理采用慣用方法保留地圖語(yǔ)義，同時(shí)經(jīng)過(guò)預(yù)處理明確地圖內(nèi)容及數(shù)據(jù)特征，對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后再對(duì)其軌跡數(shù)據(jù)中的軌跡插值進(jìn)行分析，以獲得采樣率較高的數(shù)據(jù)集，將該軌跡數(shù)據(jù)集與路網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)融合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)某些地理信息數(shù)據(jù)的精確定位。

（二）對(duì)地理信息數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

深入到該城市打造智慧城市的測(cè)繪地理信息主要工作體系中，他們就基于地理信息數(shù)據(jù)挖掘方法分析城市各個(gè)位置數(shù)據(jù)建模，并收集了全城市的軌跡數(shù)據(jù)，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)構(gòu)建軌跡數(shù)據(jù)建模體系。這其中還包括了基于全局信息的衛(wèi)星地圖匹配機(jī)制，利用真實(shí)位置采樣點(diǎn)與各個(gè)方位的采樣點(diǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)，并再次進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)知識(shí)挖掘，精確化用戶信息，智能化位置服務(wù)。

集合上述多種地理信息數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)內(nèi)涵，還可完全體現(xiàn)到人們的個(gè)性化生活中，例如根據(jù)用戶歷史地理位置計(jì)算出用戶之間地理信息的相似性，計(jì)算用戶距離關(guān)鍵點(diǎn)的距離，再比如對(duì)潛在用戶的地理位置信息相似性查找等等。這種測(cè)繪地理信息功能也被應(yīng)用于當(dāng)前的許多社交網(wǎng)絡(luò)中，例如各種旅游定位系統(tǒng)、微信社交軟件等等，為智慧城市中人們的智慧化生活帶來(lái)了諸多便捷。它也讓測(cè)繪地理信息技術(shù)體系為人們提供了更快、更優(yōu)秀且更精準(zhǔn)的地理信息服務(wù)，擴(kuò)大了智慧城市基于地理信息內(nèi)容的應(yīng)用空間。

四、未來(lái)智慧城市建設(shè)地理信息服務(wù)模式應(yīng)有的轉(zhuǎn)變

在未來(lái)，智慧城市需要建設(shè)地理信息服務(wù)模式，轉(zhuǎn)變自身對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)體系的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化城市所有信息技術(shù)功能的升級(jí)延伸與發(fā)展，而并不是簡(jiǎn)單的技術(shù)復(fù)制與移植。要構(gòu)建基于測(cè)繪地理信息技術(shù)理念的高智能化地理信息服務(wù)模式平臺(tái)。為此，本文認(rèn)為智慧城市在未來(lái)建設(shè)進(jìn)程中需要做好兩點(diǎn)。

（一）滿足標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)條件、實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)庫(kù)共建目標(biāo)

當(dāng)前我國(guó)數(shù)字化城市背景下的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)完善，在未來(lái)的智慧城市中，城市管理者還應(yīng)該基于共享數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變來(lái)調(diào)整未來(lái)智慧城市結(jié)構(gòu)，將更多靜態(tài)數(shù)據(jù)作為核心數(shù)據(jù)提煉出來(lái)，用以解決空間信息貢獻(xiàn)和利用等相關(guān)問(wèn)題。為此，未來(lái)的測(cè)繪地理信息技術(shù)體系應(yīng)該以分工合作、資源貢獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為基準(zhǔn)，構(gòu)建私人訂制與按需測(cè)繪的基本技術(shù)應(yīng)用常態(tài)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，采取集合異構(gòu)數(shù)據(jù)內(nèi)容，為用戶提供更多一體化服務(wù)內(nèi)容，這也是智慧城市建設(shè)對(duì)地理信息服務(wù)模式所提出的基本要求。而共建共享數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化測(cè)繪地理信息技術(shù)建設(shè)水平則成為智慧城市建設(shè)的又一根本目標(biāo)。

（二）實(shí)現(xiàn)從專業(yè)測(cè)繪到泛在測(cè)繪技術(shù)的轉(zhuǎn)變

現(xiàn)在的專業(yè)地理信息測(cè)繪技術(shù)體系已經(jīng)非常成熟，像以國(guó)歌為代表的地理信息眾包服務(wù)模式已經(jīng)突破傳統(tǒng)創(chuàng)業(yè)測(cè)繪技術(shù)瓶頸，但總體來(lái)說(shuō)傳統(tǒng)專業(yè)測(cè)繪還以簡(jiǎn)單的位置信息傳遞為主，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更多功能，這一定程度上浪費(fèi)了傳感設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。在未來(lái)，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)專業(yè)測(cè)繪地理信息技術(shù)向泛在測(cè)繪技術(shù)的有機(jī)轉(zhuǎn)變，保證在任何時(shí)間、地點(diǎn)都能進(jìn)行有效測(cè)繪，并將測(cè)繪手段不斷擴(kuò)展到感知設(shè)備、傳感網(wǎng)絡(luò)以外的領(lǐng)域，凸顯測(cè)繪過(guò)程的多渠道和測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取的靈活性，為地理空間媒體數(shù)據(jù)成為人類智慧城市發(fā)展主力數(shù)據(jù)提供扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

五、總結(jié)

智慧城市是當(dāng)前全球國(guó)家共同期望發(fā)展的新目標(biāo)，我國(guó)在未來(lái)的20年內(nèi)應(yīng)該多利用智慧城市創(chuàng)新理念，豐富優(yōu)化和提高測(cè)繪地理信息應(yīng)用質(zhì)量、水平和方法模式，拓展延伸出更多優(yōu)秀技術(shù)為智慧城市建設(shè)服務(wù)所用，提高城市的信息化、專業(yè)化、科學(xué)化與智能化管理水平。

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作者簡(jiǎn)介：楊志世（1978.02—），男，寧夏銀川人，本科，測(cè)繪師，研究方向：測(cè)繪地理信息。