智慧城市時空信息應(yīng)用

文｜王丹

智慧城市是以信息化創(chuàng)新引領(lǐng)城市發(fā)展轉(zhuǎn)型，全面推進新一代信息通信技術(shù)與城市發(fā)展融合創(chuàng)新、提高城市治理能力現(xiàn)代化水平，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的新途徑、新模式、新形態(tài)。建設(shè)智慧城市不僅是黨和國家的倡導(dǎo)與支持，更是城市發(fā)展的需要與必然。智慧城市服務(wù)于城市規(guī)劃建設(shè)管理，服務(wù)于大眾生活和企業(yè)發(fā)展，助力城市讓生活更美好。從技術(shù)層面講，建設(shè)智慧城市需要運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通信、位置服務(wù)等新一代信息技術(shù)，需要構(gòu)建各類信息基礎(chǔ)設(shè)施，需要建立各種信息系統(tǒng)，當然也需要獲取和應(yīng)用時空信息。

時空信息及其特征

任何實體目標或事件都具有空間、時間和專題三大特征。其中，空間特征反映的是目標或事件的地理位置、幾何特征（形狀大小等）和空間關(guān)系，時間特征反映的是目標或事件隨時間變化的狀況，專題特征則是反映目標或事件的類型及自然或社會屬性等。時空信息就是描述目標或事件三大特征的信息。

任何實體目標在某一時點都位于某一地點，任何事件都是在某一時點發(fā)生于某一地點，因此描述實體目標或事件的信息都具有時空特征，只是不同場景下其特征強弱不同而已。

在“時空信息”一詞較多使用前，廣泛使用的是“地理信息”一詞。地理信息（也稱地理空間信息）指的是與地球上位置直接或間接相關(guān)的現(xiàn)象的信息。曾有文獻指出，地球上80%以上的信息都是地理信息。

智慧城市建設(shè)與運行特別需要鮮活的數(shù)據(jù)。除傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)外，各種動態(tài)感知數(shù)據(jù)、管理服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及來自互聯(lián)網(wǎng)的其他數(shù)據(jù)占據(jù)核心地位，這些數(shù)據(jù)大多也與地理位置和時間有關(guān)，并呈大數(shù)據(jù)特征，即數(shù)據(jù)量大、變化速度快、形式多樣等，利用這些數(shù)據(jù)可以析取各種有價值的信息。這些數(shù)據(jù)時空特征特別是時間特征明顯，為區(qū)別于傳統(tǒng)的地理信息，時空信息一詞目前被更多地使用。應(yīng)該說，時空信息與地理信息本質(zhì)上是一致的，當使用時空信息一詞時，意味著更關(guān)注目標的時間特征及空間特征。

?

智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)

智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺（時空信息云平臺）作為智慧城市的重要組成，既是智慧城市不可或缺的、基礎(chǔ)性的信息資源，又是其他信息交換共享與協(xié)同應(yīng)用的載體，為其他信息提供時空基礎(chǔ)，實現(xiàn)基于統(tǒng)一時空基礎(chǔ)下的集成融合和應(yīng)用。

自然資源部和原國家測繪地理信息局積極推進智慧城市時空信息云平臺建設(shè)。2015年，原國家測繪地理信息局組織制定了《智慧城市時空信息云平臺建設(shè)技術(shù)大綱》（2015版），2017年又修訂發(fā)布了《智慧城市時空大數(shù)據(jù)與云平臺建設(shè)技術(shù)大綱》（2017版），兩版大綱為智慧城市時空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了基本技術(shù)依據(jù)，起到了很好的作用。2019年1月，自然資源部進一步修訂發(fā)布了新一版《智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)技術(shù)大綱（2019版）》，并要求加快推進智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)工作。

2015年以來，一批城市先后被列為國家或地方時空信息云平臺建設(shè)試點。2017年10月和11月，智慧武漢時空信息云平臺、智慧重慶時空信息云平臺先后建成并通過原國家測繪地理信息局驗收。智慧武漢時空信息云平臺以時空信息為載體，整合了城市人口、法人、房屋等基礎(chǔ)信息8500項2.5億條，成為全市統(tǒng)一的時空大數(shù)據(jù)中心，在城市規(guī)劃、國土資源管理、社會管理創(chuàng)新、智慧稅務(wù)、智慧水務(wù)、網(wǎng)上群眾服務(wù)、智慧城管、應(yīng)急指揮及公眾服務(wù)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為全國首個通過驗收的試點項目。智慧重慶時空信息云平臺項目建成了標準規(guī)范體系、時空信息數(shù)據(jù)庫、時空信息云平臺和支撐體系，在決策支持、地理設(shè)計、交通、市場監(jiān)管和公眾服務(wù)等領(lǐng)域開展應(yīng)用示范，成為全市信息化建設(shè)的重要時空基礎(chǔ)設(shè)施和社會公共信息資源共享交換平臺，項目成果目前已應(yīng)用于80多個市級部門或單位。除武漢、重慶外，老河口、濰坊、臨沂、聊城、淄博等城市的智慧城市時空信息云平臺建設(shè)國家試點項目也先后通過了驗收。目前，還有一批城市正在積極開展時空大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)與應(yīng)用。

與此同時，時空信息應(yīng)用標準化工作也在加緊推進。目前已發(fā)布實施了兩項國家標準《智慧城市時空基礎(chǔ)設(shè)施 基本規(guī)定》（GB/T 35776-2017）和《智慧城市時空基礎(chǔ)設(shè)施 評價指標體系》（GB/T 35775-2017）。 其 中，GB/T 35776-2017對智慧城市時空基準、時空大數(shù)據(jù)、時空信息云平臺及支撐環(huán)境等提出了基本要求；GB/T 35775-2017規(guī)定了智慧城市時空基礎(chǔ)設(shè)施的評價體系框架、評價指標及評價方法，其中評價指標分兩級，一級指標有信息資源、管理服務(wù)、云計算環(huán)境、信息安全、機制保障、應(yīng)用效果和創(chuàng)新特色等7個，二級指標共有41個。此外，《地理時空信息大數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范》《地理時空信息云平臺技術(shù)規(guī)范》《地理時空信息云平臺評價指標體系》和《地理時空信息云平臺運行維護規(guī)范》等與時空信息應(yīng)用密切相關(guān)的國家標準已列入計劃并正在編制中。隨著這些標準的編制及發(fā)布實施，時空信息應(yīng)用基本標準體系將初步形成，將進一步提升時空信息應(yīng)用的標準化規(guī)范化水平。

時空信息應(yīng)用需解決的突出問題

城市管理、交通運輸、公共安全、生活服務(wù)、應(yīng)急救援、自然資源、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害防控、傳染病防治等都是智慧城市時空信息的主要應(yīng)用領(lǐng)域。不同的應(yīng)用對數(shù)據(jù)的時態(tài)性要求不同，有些需要實時數(shù)據(jù)，有些需要準實時數(shù)據(jù)，也有些則可使用時態(tài)性稍差的數(shù)據(jù)。智慧城市除為政務(wù)管理、公共服務(wù)等提供支撐外，更應(yīng)面向大眾為大眾所用。服務(wù)大眾、讓大眾受益是智慧城市的本質(zhì)要求，時空信息應(yīng)用必須適應(yīng)這些要求。這也應(yīng)該是智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的重要任務(wù)和時空信息應(yīng)用的根本目地。

時空信息應(yīng)用的核心是數(shù)據(jù)，包括傳統(tǒng)的基礎(chǔ)與專題地理信息數(shù)據(jù)以及來自于各類傳感器的感知數(shù)據(jù)、來自于城市運行管理服務(wù)活動的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和來自于互聯(lián)網(wǎng)的其他數(shù)據(jù)。時空信息應(yīng)用主要包括時空數(shù)據(jù)的收集、匯聚、存儲、分發(fā)和使用等環(huán)節(jié)，涉及政策、標準、技術(shù)與設(shè)施等諸多要素。其中制約時空信息應(yīng)用的突出問題可以歸結(jié)為數(shù)據(jù)收集與匯聚、數(shù)據(jù)開放、信息安全與隱私保護三個方面，這三方面相互作用、相互依存。

數(shù)據(jù)收集與匯聚。通過設(shè)置傳感器來獲取城市各種實時感知數(shù)據(jù)，已成為目前智慧城市建設(shè)的一項基礎(chǔ)性普遍性工作。在許多城市，不同區(qū)域、不同類型的傳感器經(jīng)常由不同的部門或單位布設(shè)，數(shù)據(jù)也由其分別管控。同時，城市日常運行管理服務(wù)活動繁雜，各部門或單位分別建立其信息系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式多樣，并由不同部門或單位管控。要發(fā)揮智慧城市時空數(shù)據(jù)的作用，應(yīng)該做好兩方面工作：其一，對傳感器布設(shè)和信息系統(tǒng)建設(shè)要進行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計；其二，對各種傳感器和信息系統(tǒng)獲取的時空數(shù)據(jù)要進行即時全面的匯聚。

數(shù)據(jù)開放。數(shù)據(jù)開放是指數(shù)據(jù)可被授權(quán)用戶所使用，是數(shù)據(jù)分發(fā)和應(yīng)用的基本保障。智慧城市時空數(shù)據(jù)源自政府部門、企事業(yè)單位或個人，也應(yīng)為政府部門、企事業(yè)單位或個人所使用。政府部門和提供公共服務(wù)的企事業(yè)單位，應(yīng)該按照數(shù)據(jù)開放政策向授權(quán)用戶開放其擁有的時空數(shù)據(jù)。其他組織和個人也應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)開放政策開放可共享的時空數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)開放特別是與大眾生活、企業(yè)發(fā)展有關(guān)的高動態(tài)數(shù)據(jù)的即時開放，依然是智慧城市建設(shè)中的難題，制約著智慧城市的運行實效，亟需從政策法規(guī)及實施層面去突破。

信息安全與隱私保護。信息安全與隱私保護是時空數(shù)據(jù)收集、匯聚、開放以及應(yīng)用的前提條件。時空數(shù)據(jù)蘊含目標或事件的各種信息，特別是部分數(shù)據(jù)涉及國家秘密、商業(yè)秘密或個人隱私。要使這些數(shù)據(jù)發(fā)揮其價值并得到廣泛應(yīng)用，需要從政策法規(guī)、技術(shù)手段等層面做好信息安全與隱私保護工作。此外，時空數(shù)據(jù)的知識產(chǎn)權(quán)和所有權(quán)問題也需要有相應(yīng)的保護措施。

上述三方面問題是智慧城市時空信息應(yīng)用中應(yīng)該解決的基礎(chǔ)性全局性問題，需要由政府主導(dǎo)制定可行的政策措施，并建立有效的實施機制。

智慧城市建設(shè)作為一項復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要做好總體規(guī)劃、科學設(shè)計、周密實施和有效運維。時空信息應(yīng)用無疑是智慧城市建設(shè)及運行的核心內(nèi)容之一，時空信息應(yīng)用也將成為智慧城市真正能發(fā)揮增量效應(yīng)的關(guān)鍵所在。