智慧城市建設中的多源地理信息數據分析研究

李生光 王文婷

1.山東蘭圖地理信息工程有限公司 山東 煙臺 264003；

2.煙臺華萊數據技術有限公司 山東 煙臺 264003

引言

近些年，中國在國際社會的話語權不斷提升，在國際社會特別是發展中國家，起到了示范、引領的作用。信息技術的發展為我們帶來了生活方式上的改變，網絡的普及為城市生活帶來了巨大的便利。我們生活的城市朝著更加智能的方向進步，隨著數字化進程的推進，智慧城市的建設逐漸滲透到了文化、交通、娛樂等各個方面，不同來源、不同格式的數據成為智慧城市建設的核心。數據管理和應用與分析技術在智慧城市建設中起著越來越重要的作用。

1 空間規劃差異原因及類型

空間規劃差異原因具有多樣性。在原有體制下，空間規劃的編制更加側重于滿足編制部門的管理職能訴求，加之缺乏充分的溝通協作機制，從而導致“政出多門”“九龍治水”的規劃亂象。綜合分析，空間規劃差異產生的原因包括法理依據不同、主導編制部門的職能訴求不同、規劃期限不同、規劃基礎不同、空間管制分區和管控要求不同、部門間的溝通和協作機制不足等。在以上諸多因素的驅動下，各類空間規劃最終表現出的差異類型包括布局類，即不同空間規劃對同一國土空間具有相悖土地用途安排或管控要求；誤差類，即由于空間規劃編制依據的基礎數據精度不同，導致編制成果的精度差異；其他類，即由其他原因產生的差異，例如對某些敏感區域進行數據處理等[1]。

2 智慧城市建設中的多源GlS數據

2.1 基礎地理信息數據

基礎地理信息數據包括基礎空間地理要素（如：等高線、高程點、控制點）、交通要素（如：公路、鐵路、收費站）、建筑物要素（如：居民地、學校）、水系要素（如：河流、胡泊）、管網要素（如：電網、管線）、地表覆蓋要素（如：植被、沙漠）、境界要素（如：國界線）。這些要素需要經過精確的測繪工作，才能形成覆蓋全境的矢量數據。同時，利用北斗衛星系統及我國的資源三號衛星、低空遙感平臺、無人機等技術采集的遙感影像數據，也是重要的基礎地理空間數據。

2.2 知識存儲

實際應用中，單一使用空間數據庫存儲上述信息，需對實體與關系分別建表，存在數據冗余，而且在查找關系時需多次進行表的連接操作，耗費查詢時間。地理實體間存在多種類型的空間關系，難以在構建時提取所有關系，且單一使用圖數據庫無法進行實時提取。為了提高檢索效率，實現知識和空間查詢的結合，本文采用關系數據庫存儲地理空間數據和部分結構化語義語息，同時采用圖數據庫存儲語義關系以及提取的空間關系。

2.3 環境與氣象數據

小的方面來看，城市市民出行一般會根據天氣情況而定，多會關注氣象在此基礎上確定或更改出行規劃。大的方面來看，近年來人們多多關注環境與健康。總的來看，城市環境與氣象數據分析的作用的價值是不可估量的。智慧城市所涉及的方面貫穿一切影響城市發展的各個區域，該類數據的收集和使用能夠豐富數字生活內涵，讓人們盡享出行監控所帶來的便捷服務[2]。

2.4 算法應用實例

基于地理國情監測成果的現勢性優勢，利用其對地形圖變化要素進行識別及更新，一方面可以快速定位地形圖數據的變化；另一方面也減輕了地形圖數據更新的工作量。因此本文以地理國情監測數據識別1∶10000DLG變化為例，選取了湖北省部分區域數據對算法進行驗證。在應用實例之前，分析地理國情監測數據和1∶10000DLG數據的分類代碼對應關系、屬性對應關系。根據本文第1章中的變化識別思路，對數據進行準備，并確定要素匹配指標和判斷變化與否的規則。而后利用2.1的算法，進行要素的變化識別。測試計算機要求Windows操作系統、安裝ArcGIS版本10.1及以上、支持OfficeAccess/Word。在已建立的數據對應關系配置表基礎上，對1∶10000DLG數據進行同名實體的匹配以及差異對比檢查。利用不同標記標識要素的匹配和變化狀態，例如：“1”代表匹配成功并且符合設定要求被判斷為未變化的要素；“0”代表需要人工核查的要素，包含匹配失敗的要素和匹配成功但是要素間差異大于設定閾值的要素；“11”代表人工核查后的未變化要素；“-1”代表在國情數據某圖層中找到同名實體，而相關圖層中沒有，需要人工檢查。

3 以數據為中心的智慧城市體系架構模型

要知道一個智慧城市不同層次之間很難達到一致性，問題的根源在于基本數據的不統一性，前期工作做好之后后期的問題就會越來越少。基礎信息數據種類繁多，各有一處。我們所要達到的最終目標是將一些未開發的資源大力開發，供智慧城市不同應用中的用戶在自身需要的基礎上靈活配置數據，最終實現最大受益。除了以上所述的城市數據類型之外，有關城市的其他數據數不勝數，一些數據動態過程過快，還未得到有效利用。首要工作就是建立城市數據庫，這一數據庫具有多向性，面對本城市的同時與其他城市實現資源共享，最終實現不同智慧城市之間體系結構數據的相互操作。“數據一次開發多次使用”是我們一直以來并稱的原則，為了避免數據實效可以有目的地進行體系結構數據維護工作。數據庫建成并不意味著工作的結束，還需要將工作透徹化。

4 結束語

綜上所述，知識圖譜近年來逐漸受到眾多學者關注，基于多源數據構建地理知識圖譜的相關研究工作已經展開。現如今應當將更為先進的信息技術應用其中加大對數據的研究以實現城市的高級化形態，確保城市的系統和服務得以打通融合、資源得到有效運用、市民生活質量有所提升。