地理信息科學在智慧城市建設中的應用價值探討

郭振強 陳燦燦

摘 要：現代社會的整體進步與發展正推動著我國城市建設朝著信息化、智能化的方向發展，智慧城市建設成為現代城市建設的重要內容。不管是傳統城市還是現代智慧城市，在建設過程中都需要對該城市地區的地理信息做全面、科學、客觀地勘察和了解，這就不可避免地會應用到地理信息科學。本文分別從地理信息科學與智慧城市的相關概念入手，對兩者的概念或基本特征進行分析，然后在此基礎上分析了地理信息科學在智慧城市建設中的應用價值，希望為智慧城市的建設提供理論幫助。

關鍵詞：地理信息科學；智慧城市；應用價值；

引言

隨著人們生活品質的不斷提升，人們對日常生活及出行的便利性要求越來越高，智慧城市的建設成為現代城市建設發展的必然趨勢。將現代化的信息技術和科技手段運用到城市建設中，不斷提高城市日常運行及管理效率，給民眾的日常工作和生活提供更高的便利性是智慧城市建設的重要目的。但目前，我國智慧城市建設處于剛起步階段，很多預期功能都還未實現，而在智慧城市建設中科學地應用地理信息科學則可以有效推進我國智慧城市的建設。因此，有必要對地理信息科學在智慧城市建設中的應用價值做進一步研究。

一、地理信息科學概述

地理信息科學是一門研究地理信息變化規律及其本質的科學，它是通過將計算機科學、現代信息技術、測繪學以及地理學等多種學科融合在一起，形成的一門全新的科學。該學科的研究重點是分析地理現象中所包含的地理分布特點、地質運動規律等，為人類的地理活動提供科學參考。地理信息科學從興起到現在已經先后經歷了近四十年的發展歷史，逐漸形成了其自身的學科體系及研究內涵?？v觀其發展歷程可以發現，地理信息科學的形成與發展經歷多個不同的發展階段。

在地理信息科學的研究中，往往需要借助地圖等來完成對地理信息的描述。在該學科形成與發展的最初階段，通常采用計算機技術來輔助地圖制圖，并根據研究與應用的需要，逐漸建立起了以應用分析為目的的地理信息系統。地理信息系統構建的目的是通過搜集、整理不同時間、空間的地理數據，以將現實中的地理實況真實、客觀、直觀地表述出來，為社會活動中地理問題的解決提供信息支撐。隨著地理信息科學的進一步發展，該學科形成了以多種現代技術為基礎的地理信息服務。這個階段的地理信息服務是利用一些先進的空間定位技術、網絡通信技術以及其它信息技術對相關的地理信息進行搜集、分析、傳送以及管理，并將這些地理數據信息高效地提供給有地理信息需求的用戶。

二、智慧城市概述

智慧城市就是智能化、信息化以及數字化的城市，它是利用計算機技術、網絡通訊技術、物聯網技術等使城市運行過程具備智能、互聯、協同以及感知等功能。目前，在智慧城市的建設中需要解決的主要問題總結起來有四大類：信息共享問題、城市業務協同問題、智能決策問題以及信息獲取的實時性問題等。面對這些問題，當前在智慧城市建設中主要采用了物聯網技術來解決信息的實時獲取及共享問題；采用云計算技術分析城市運行中產生的海量數據來實現業務的關聯和協同；運用大數據分析技術為城市智能決策功能的實現提供數據、信息的支持和依據。

智慧城市的建設與普通城市相比，在環境保護、公共安全、民生服務以及工商活動等各方面均表現出了較顯著的建設價值。比如，智慧城市因具有較強大的業務協同及信息實時共享功能，因而在城鄉建設規劃過程中能夠通過高效獲取和分析城市各種地物信息作為參考依據，使城市規劃、建設、管理更加科學、集約，實現城市資源的合理利用和科學配置。另外，智慧城市的建設能夠實現精細化、網絡化的城市管理，提升城市的運行效率，例如，智慧城市中智慧交通、智慧城管及社管等模塊的建設和應用大大提高了城市管理的工作效率和質量。

正是由于智慧城市具有這些特點及優勢，才使得智慧城市建設成為現代城市建設的必然趨勢。為了不斷提升智慧城市建設的整體水平，促進我國智慧城市的發展，我們必須充分認識和了解地理信息科學在智慧城市建設中的作用，以最大程度地發揮地理信息科學的應用價值。

三、地理信息科學在智慧城市建設中的應用價值分析

地理信息科學能夠將智慧城市的一些相關信息運用專業的技術直觀地表述出來，然后再利用一些現代化信息技術手段將其反映出的城市實時動態數據信息整合起來，供智慧城市的智能化決策參考，這是地理信息科學在智慧城市建設中應用的具體體現。除此之外，地理信息科學在智慧城市建設中的應用價值還體現在以下幾點上：

首先，地理信息科學能夠為智慧城市的建設提供最基本的理論支撐。地理因素是智慧城市建設的基礎，在進行智慧城市建設前，要首先考慮城市的地理環境因素對城市活動可能產生的影響與干擾，而地理學是一種涉及到多學科交叉的，且綜合性較強的學科，要從整體上把控城市地理環境的空間分布及特點就必須應用地理信息科學相關的方法或技術。從這一點上來看，地理信息科學的合理應用能夠為智慧城市的科學建設提供可靠的地理信息保障，所以，可以將其看作是智慧城市建設最根本的理論支撐。

其次，地理信息科學的有效應用可以有效提升智慧城市建設中對空間位置感知的精準性。通常情況下，若想不斷強化和完善智慧城市的現代化功能，則需要對整個城市各地區的“地物”進行全面覆蓋性的數字化建模，以對整個城市的實時信息進行全方位的把控。地理信息科學可以通過運用云計算技術、大數據分析技術等對這些信息數據模型中采集到的數據信息進行關聯性分析。這可以大大提升城市位置感知的精確性，從而對整個城市的運行狀況有了更加全面的整合和了解，進行使智慧城市更加“智慧化”。

另外，地理信息科學是一個融合了多個學科知識、原理與技術的交叉性學科，它在智慧城市建設中的應用可以更深層次的分析和處理智慧城市的各項地理信息特點。具體來說，智慧城市的地質、地貌、水文、氣候等地理特點是智慧城市建設的前提和基礎，若要在城市建設中合理利用地理資源，規避有害的地理因素就必須對此進行全面的了解。而地理信息科學可以運用離散性方式對智慧城市建設中各地物的地理數據信息，比如空間位置、地質結構的演進規律等進行詳細和深入地分析，為城市規劃與建設部門的設計和決策提供科學的參考依據。

四、結語

智慧城市建設是科學技術推動社會進步到一定階段必然會出現的發展現象，但智慧城市的建設對于我國很多城市的發展來說都不是一朝一夕就能完成的，它是一項涉及到很多領域且比較復雜的大工程，需要社會各界共同努力才能實現。由前文可知，地理信息科學技術可以為一個城市在智慧建設設計時提供重要的地理信息參考，使其智慧建設具有更加科學的信息依據。與此同時，在智慧城市建設中合理地應用地理信息科學也可以大大推動地理信息科學的發展。

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