蘇順謙
(北京華城工程管理咨詢有限公司,北京 100083)
隨著近年來我國城市化進程的不斷加快,我國的城市正在朝著智慧城市的方向發展與建設。在新型信息技術的輔助作用下,我國城市的運作將變得更加智能化、信息化與現代化。測繪地理信息是智慧城市建設中重要的基礎數據,要想更好地建設智慧城市,就必須明確測繪地理信息的作用。合理的應用測繪地理信息,才能推動智慧城市的健康可持續發展。
測繪地理信息經過漫長的發展,其服務能力也發生了巨大的變化,從一開始的地圖服務,到后來的數據服務,再到未來的信息服務,這無不體現了我國測繪與信息技術的發展與變革。現階段,我國的測繪技術已經能夠實現水陸空的全面覆蓋。衛星、無人機、有人機、LIDAR 等測繪技術為城市的建設提供了空中數據,全站儀、三維影像掃描儀、移動測量車、傳感器、攝像頭等測繪技術為城市的建設提供了地面數據,水下激光雷達、聲吶測量、探測儀等測繪技術為城市的建設提供了水下數據。隨著測繪技術的互聯網發展,測繪技術被廣泛地應用于普查、遙感、導航定位等領域。現階段,我國的測繪技術已經形成了一個龐大且完善的技術體系,能夠提供更加豐富全面的測繪地理信息。
將測繪地理信息應用于智慧城市建設中,不僅能實時反映環境與空間信息的變化,還能推動智慧城市建設科學性與合理性的有效提升。隨著GPS 技術、CORS 技術、5G+技術、北斗技術的應用,城市中任何動態與靜態的物體都可以在測繪地理信息中精準呈現。毫不夸張地說,在新時期,測繪地理信息已經成為新的基礎設施。
現階段,測繪地理信息正朝著時空地理信息數據的方向發展與建設,在智慧城市時代,大數據以測繪地理信息中的城市地理空間框架為基礎,在此基礎上不斷擴展與延伸相應的地理信息數據。將城市中的社會經濟人文信息、自然資源信息、政府部門行業數據、物聯網實時感知數據、互聯網在線抓取數據與地理信息相關聯,實現數據的時空化處理。在此基礎上建立相應的數據庫,并建立相應的城市時空大數據中心,實現智慧城市的統一管理。綜上所述,測繪地理信息是智慧城市時空大數據重要的數據基礎,而智慧城市的發展又推動了地理數據信息的進一步發展,二者相互促進,相互支撐。
隨著我國智慧城市的進步與發展,建立在測繪地理信息之上的地理時空信息云平臺應運而生。云平臺可以對城市內部的時空地理信息進行全覆蓋管理,根據不同的應用環境提供不同的地理信息。以某城市的不動產權籍調查項目為例,不動產權籍調查項目有著工作量大,工作內容復雜的特點。但利用最新的測繪地理信息數據,根據實景三維模型數據開展不動產權籍調查工作,能夠有效解決以往不動產登記空間定位困難,信息重復率高的問題。推動傳統城市建設中,二維數據管理局限度大的難題。測繪地理信息的發展大幅推動了智慧城市建設的智能化發展水平,以地理信息為基礎,城市房屋為載體或媒介,為我國城市的稅務部門、民政部門、公安部門提供了巨大的便捷。
測繪地理信息的豐富與發展使得不同種類的信息實現了有效重疊,在地理信息平臺的輔助下,地理信息能夠通過網絡信息技術,和其他各方信息相疊加,實現城市的智慧化發展。這里的智慧化主要指的是城市功能的智慧化,在城市各項功能中應用測繪地理信息,能夠進一步推動智慧城市建設效率與建設質量的有效提升。
以智慧消防為例,將消防系統與測繪地理信息相結合,將三維時空信息云平臺應用于消防救援當中,能夠實現消防數據的一站式服務。通過三維城市模型、物聯傳感信息、無人機實時數據,在城市發生火警時能夠第一時間定位火災發生的位置,在此基礎上消防員可以利用三維建筑模型,熟悉建筑的周邊環境,了解建筑的具體特征,明確周邊最近的消防設施。在數據的支撐之上,感知應急處置的態勢。測繪地理信息能夠幫助消防隊員熟悉火場數據,選擇最優救援路線,提升消防隊出警與救援的效率,為消防救災提供相應的保障。
除此之外,測繪地理信息在政務服務領域也有著較好的應用效果,以往的居民在前往政府服務部門辦事時,需要經過復雜繁瑣的流程,反復跑幾趟才能夠解決問題。而將測繪地理信息應用在政務服務領域,一方面能夠讓政府人員了解不同地區人民的實際情況,在充分的數據支撐下為人民辦事,提升行政人員的服務效率,另一方面人民能夠利用互聯網協同辦公平臺在網絡上進行操作,大幅減少了在政府部門反復奔波的次數。
以近年來離居民生活最近的新型冠狀病毒性肺炎疫情為例。在疫情防控方面就大量地應用了測繪地理信息。利用大數據技術、云計算技術結合測繪地理信息,能夠準確地跟蹤疫情的時空變化,對疫情的蔓延情況進行有效監測。為防疫部門的決策提供相應的數據支撐,為普通民眾的日常防疫提供數據幫助。例如最新的疫情自查系統可以將群眾的自身的時空信息變化與患者的時空信息變化相關聯,分析二者在近期有無時空交接,從而判斷群眾有沒有感染新冠疫情的風險。除此之外,還可以在熱點區域設置人流熱力圖,公眾在出門前,提前對目的地的人流量進行查詢與預約,如果目的地人流量較大,已經滿載,那么便可以提前終止出行計劃,避開人流高峰出行,提升疫情防控的效果。在疫情區域的標記方面,也可以根據不同病例的空間分布,標記高風險區、中風險區、低風險區,幫助防疫部門和普通群眾采取相應的防疫措施。
隨著近年來我國生態問題的日益加劇,城鎮化建設的要求也變得越來越高。測繪地理信息能夠提升智慧城市建設的科學性與合理性。利用各類傳感器,對稱式進行實時監測、監督與分析,將城市的空間規劃資源進行整合。例如,在城市進行生態規劃時,利用遙感、AR 等技術,提前預測紅線管控、選址決策、土地利用、地價評估等項目的發展趨勢,通過測繪地理信息提升智慧城市建設決策的科學性與合理性。
通過上文的分析,不難發現測繪地理信息在智慧城市建設中發揮著重要的作用。下文將對智慧城市建設中,測繪地理信息的具體應用進行討論,探究哪些測繪技術能夠推動智慧城市的建設與發展。
智慧城市在建設的過程中,需要獲取城市的三維模型和地理圖像。而這類數據需要通過地面移動測量系統來獲取。地面移動測量系統的構成比較復雜,由定位測量儀器、數據采集儀器、運載車三部分組成。能夠在行駛的過程中,對城市的地理圖像與三維模型進行實時測量。其中定位測量儀器有GPS 和INS 構成,而數據采集儀器由CCD、激光掃描儀、傳感器等設備構成。在運載車行駛的過程中,GPS 可以接受GPS微信發出的信號,再利用RTK技術定位接收機的位置。利用慣性導航系統測定加速度的相對變化,并利用激光掃描儀獲取物體表面的輪廓,利用CCD 生成光生電荷圖像,再通過電子處理單元將數字圖像輸出,并利用攝影測量方法提取相應的測繪地理信息。地面移動測量系統是收集城市三維模型數據,并將城市三維模型數據上傳到云服務器的重要系統。其利用云計算技術能夠實現城市地理信息數據的全面收集與分析。
遙感技術是智慧城市建設過程中必不可少的技術。遙感技術被廣泛地應用于智慧城市建設的各個領域,其能夠為智慧城市建設提供最基礎的測繪地理信息,是智慧城市重要的時空信息來源。遙感技術能夠幫助城市構建科學、合理的城市交通路線,提升智慧城市規劃的科學性與合理性。隨著近年來遙感技術的進一步發展,遙感技術已經能夠實現城市信息的實時監控與獲取。利用遙感技術可以獲取特定位置的高分辨率影像,提取某一特定地區的特征,為智慧城市的建設提供相應的數據支撐。
隨著近年來無人機技術的飛速發展,傾斜攝影技術得到了廣泛的推廣與應用。傾斜攝影技術能夠在獲取特定地區真實影像信息的同時,對圖像進行相應的數據分析與處理。傾斜攝影技術已經成為新時期智慧城市建設中,獲取城市地形地貌特征必不可少的技術。傾斜攝影技術能夠通過無人機結合高清攝像頭的形式,獲取城市全方位、多角度的高清圖像,大幅提升智慧城市數據的準確性與有效性。
激光雷達掃描技術,及LIDAR 技術。隨著近年來智慧城市的不斷發展,城市建設中對于3D 影像的需求量也變得越來越高。LIDAR 技術能夠通過激光掃描的方式,實時獲取物體的表面輪廓,幫助測繪人員獲取城市建筑物等物體的三維影像,是構建城市三維模型圖的重要技術支撐。
在分析完測繪地理信息的作用和具體應用后,如何進一步發揮測繪地理信息的應用價值,推動智慧城市的進一步建設,是新時期廣大測繪人員應該思考的問題。
隨著測繪技術的不斷發展,測繪產品的形式與類型也變得越來越多樣化。從最開始的二維數據已經發展到了現階段的三維數據。廣大測繪人員應該推動測繪地理信息朝著四維數據的方向發展,提升測繪地理信息的科技含量,推動測繪地理信息向時空地理信息的方向升級轉型。現階段,我國的測繪地理信息仍然以空間信息為主,主打二維地理信息與三維地理信息結合的可視化表達,其所能夠提供的服務仍然比較有限,屬于一種靜態數據、周期更新的狀態。在新時期,廣大測繪人員要推動測繪地理信息向時空信息、四維地理信息的方向升級轉型,豐富測繪地理信息所能提供的服務種類,推動測繪地理信息向動態數據、實時更新的方向升級轉型。這樣才能進一步發揮測繪地理信息的作用,推動智慧城市建設水平的有效提升。
通過上文的分析,不難發現地理數據的種類有著較大的差異,在不同時間、不同地區,地理信息也有著較大的差異。為了在新時期更好的應用測繪地理信息,要推動測繪地理信息的整合。將測繪地理信息應用于智慧城市建設的各個領域,推動測繪地理信息和城市政務、交通、公安等多個領域的有效整合。還要進一步推動不同類型測繪地理信息的整合,將不同類型的測繪地理信息以跨時空的形式在數據庫內統一呈現。要積極應用FME、ArcGIS PRO 等軟件,構建信息集成管理平臺,對不同時態的測繪地理信息進行統一管理,確保現有測繪地理信息的時效性,也要確保歷史測繪地理信息的可追溯性,實現智慧城市建設全過程測繪地理信息的有效管理。
本文首先分析了智慧城市建設中測繪地理信息的作用,其次探究了測繪地理信息的具體應用,最后提出了智慧城市建設中測繪地理信息的具體應用策略。測繪地理信息是推動智慧城市建設的重要數據基礎,廣大測繪人員與城市規劃管理人員要重視測繪地理信息的作用,推動測繪地理信息的有效應用,才能在新時期推動智慧城市的健康可持續發展。