地理信息系統在智慧城市中的應用

張濤

正元地理信息集團股份有限公司 北京 101300

引言

隨著科學技術的進步，地理信息系統在不斷完善，為了能夠推進智慧城市的建設就將地理信息系統應用其中。隨著社會的發展進步，智慧城市的概念已經在逐漸普及，許多城市在規劃建設過程中，就將地理信息系統應用其中。用地理信息系統能夠借用先進的技術，對城市的各種數據進行分析，這個系統能夠對數據進行可視化和體系化的分析能夠實現對數據的整合，提高數據的可操作性，提升城市建設的信息化水平。地理信息系統對于智慧城市的建設十分重要，相關技術部門在發展過程中要不斷加強研究完善系統，推動智慧城市的可持續性發展。

1 地理信息系統的基本概念

地理信息系統簡稱GIS，顧名思義地理信息系統主要是對地理數據進行測量，然后收集數據，利用計算機技術對數據進行統一的分析和研究。GIS主要是對地理數據信息進行采集和編輯，能夠通過數據分析對地理空間以及地理對象進行數據的詳細分析，然后將信息轉化成數字，再用數字制定城市規劃方案。在轉換的過程中，還要用到計算機，通過計算機技術對數據進行分析驗證編碼，然后將信息通過三維圖形展現出來，通過可視化的表現方式，讓城市規劃者能夠更好地了解城市的發展前景。除此之外，地理信息系統還要用到數據庫，通過數據庫收集存儲信息，還要對應的地理數據信息進行更新， 利用數據庫系統，能夠對數據進行更改查詢等，還可對數據進行備份和維護，避免數據出現丟的情況。數據庫系統可對數據進行更新查詢，了解數據的變化，數據庫與地理信息系統相結合，為智慧城市建設提供更好的信息技術手段，能夠在城市建設過程中，為其提供重要的數據信息，確保能夠為城市的規劃做出更好的服務[1]。

2 智慧城市的概念

智慧城市就是將信息技術運用到城市建設之中，提升城市的信息化水平，智慧城市的建設主要是以信息技術為主線，為城市的發展提供更大的動力，轉變城市的發展模式。智慧城市之中的涵蓋內容很多，如智慧技術、服務、產業、生活及應用項目等等，在這些項目之中，智慧技術是重點項目，智慧技術之中又包含著許多內容。例如：智慧交通、醫療、樓宇、電網等。目前在信息時代，手機已經融入人們的生活，所以說智慧城市的建設必然會到來，智慧城市的建設高峰期已然進入了人們的生活之中，城鎮化的速度必然會不斷加快。在城市發展速度加快的過程中，也發現了許多問題，所以要采用地理信息系統對城市發展的數據進行精細化的管理，通過高技術，高水平的管理為城市制定正確，可持續的發展路線[2]。

3 地理信息系統的結構組成

3.1 影像數據

地理信息系統主要由衛星影像和航空影像組成，這兩者之間的結合能夠對數據進行豐富，同時能夠展現更直觀的畫面。影像數據主要是通過監測數據，建立數字模型，能夠讓規劃者通過三維地理模型更好地了解城市的發展方向。

3.2 三維地理信息系統

利用三維地理信息系統，能夠對城市的實際地理情況進行全面的掃描，通過數據建立起三維立體數字模型，使用計算機對數據進行三維信息轉化，這樣就能夠將城市的地理信息展現在眼前。三維地理信息系統能夠將城市的所有實物進行掃描，然后以三維效果呈現在眼前，為城市的規劃發展提供充足的條件。

3.3 場景數據

地理信息系統中可以利用系統對場景的信息數據進行掃描存儲，然后再將這些數據轉化成模型，這樣就能夠對整個城市進行模擬實驗，從而對城市進行更好規范，有利于城市更好的建設[3]。

4 地理信息系統在智慧城市中的應用價值

4.1 空間資源共享

將地理信息系統應用在智慧城市建設之中，可以對城市的資源進行更加充分合理的規劃，能夠有效利用資源，減少不必要的資源浪費。但是實際規劃中需要用到大量的資源，這些資源都十分珍貴，如果在建設過程中出現了資源浪費或者用錯資源的情況，將會導致智慧城市的建設成本增加，甚至導致智慧城市的建設失敗，所以利用地理信息系統，能夠對城市的資源進行整合，對空間的資源進行共享，避免在建設過程中出現失誤。智慧城市空間信息資源可以利用GIS技術進行分析整合，確保所有資源的數據都能夠得到精準的分析與以及分配，保證在智慧城市建設過程中，不會數據處理失誤的情況，當前在大數據背景之下，信息資源的共享和分析有了更大的難度，在使用過程中，一定要提高技術水平，精準分析數據。

4.2 信息支撐

智慧城市是網絡、物體以及智能技術之間的結合，實現了互聯網地理信息之間的數據傳遞，保證了整個城市的聯通性，提升了城市的信息化水平，促進城市的智能化發展。隨著科學技術的進步，城市的發展速度越來越快，目前地理信息系統在不斷完善，它不僅能夠與其他技術相結合，還能夠對整個城市的地理信息進行動態的監控，在應用的過程中，不斷獲取城市的信息的變化情況，這樣能夠有效促進信息的更新，避免數據之間出現孤立的現象。總而言之，信息之間相互支撐，數據之間快速傳遞，促進智慧城市的發展。

4.3 協同管理

地理信息系統對城市的地理信息進行快速的收集及處理，實現數據之間的共享，讓各個城市之間的聯系不斷加強，擴大智慧城市的建設范圍，同時還能夠對數據進行分享，對數據進行深層次的挖掘分析，發現更多問題，促進城市建設管理水平的提升。地理信息的應用為城市管理工作節省了許多工作環節，而且讓城市的個性化和現代化特點越來越突出，目前各行各業都在將地理信息系統引入，希望通過地理信息系統對企業的數據資源進行進一步的管理[4]。

5 地理信息系統在智慧城市中的具體應用

5.1 幫助城市實現精細化管理

地理信息系統對于城市的各項基礎部件進行數據的采集，通過數據分析了解每個基礎部件的具體情況，通過具體情況可得知城市在建設發展中存在的問題，如果通過數據分析發現問題，可及時通知有關部門，對問題進行處理，這樣就能夠提升城市化的建設水平。通過地理信息系統對城市進行精細化的管理，提高了城市化的發展速度，避免了問題難發現，難解決的情況，而且利用地理信息系統對數據進行采集分析，有效節約了人工成本，提升工作效率。目前一些單位為了節省人工成本，保證工作效率，就運用地理信息系統對單位內部的各種情況進行監控，同時進行數據分析，以此確保企業的正常運作。對于城市的建設發展來說，地理信息系統發揮著重要的作用，通過他的監測，對城市進行了實時的監控，了解城市的每一個角落的具體情況。

5.2 建立數據庫

數據庫是地理信息系統中必不可少的，因為數據庫可以存儲大量的數據，為城市的建設發展提供重要的數據支撐。建立數據庫非常重要，一般數據庫的建立可分為地下空間數據庫和地形數據庫，以及人口數據庫。數據庫是城市在建設智慧城市中必不可少的重要內容，通過各種數據庫的建立，能夠詳細了解城市的各個方面的具體情況，對數據進行詳細的分析，實時把握城市的發展動態。

5.3 基于3S技術的綜合旅游信息系統

每個城市的發展都有其獨特的模式，有些城市是以旅游業作為城市的重要產業，對一些以旅游業為產業的城市，構建智慧城市具有非常重要的作用，因為利用地理信息系統能夠利用3D技術來構建綜合旅游信息系統。這可以實現對旅游的數字化和精細化的綜合管理，對旅游產業進行精細的數據分析，通過3S的技術捕捉該城市中的重要信息，竟然可以對旅游進行方案制定，以及為游客提供旅游路線，全程進行智能化的服務，吸引游客，促進城市經濟進一步發展。除此之外，利用此技術還可以將該城市的景點通過三維模式展現，方便游客了解詳情，豐富游客的旅游體驗。

5.4 地理信息系統在智慧城市消防工作中的作用

消防工作是城市建設中必不可少，且重要的一個部分，所以在進行智慧城市建設過程中，地理信息系統要重視智能消防的建設。研究員應當交智能消防和地理信息系統相結合，通過地理信息系統對消防數據進行采集和存儲，以及進行實時的監控，全面了解城市的消防情況，以及確保在發生火災事故之后，能夠通過地理信息系統及時獲取現場的情況，并制定出最佳的營救方案，減少城市的損失。

5.5 智慧交通管理系統構建

因為城市的發展速度越來越快，城市里的交通情況目前已成為城市建設中的大難題，所以在城市建設過程中，必須解決交通問題，因此，在智慧城市建設之中，智慧交通管理系統必不可少。智慧交通管理系統涉及整個城市的交通網絡數據繁多，且對象流動性較大，目前智慧交通系統在城市中的應用不夠完善，針對這一難題，國家應當首先要完善相關的法律法規制定的標準規定平臺的發展水平。其次，研究機構應當進行深入的研究，根據城市交通的具體情況，對智慧交通管理系統進行完善實現平臺的統一管理，以及各平臺之間的信息數據交流，實現數據的共享。除此以外，在進行交通系統建設時，一定要對數據的標準化進行規定，同時要進行安全規范的制定，避免通過此平臺泄露市民的個人信息，所以智慧交通系統的各方面建設還有待完善。現在我們已經進入了互聯網，大數據，云計算的時代，互聯網安全門必須重視，在進行個系統建立時，一定要做好數據安全保障，避免發生網絡安全事故。相關部門針對這一問題，一定要重視，要針對意外情況制定相關的措施，確保在發生事故時能夠及時挽救，避免造成更大的影響[5]。

6 結束語

從以上的論述內容得知，在智慧城市建設過程中，地理信息系統具有十分重要的作用，智慧城市的建設離不開地理信息系統，地理信息的應用能夠促進智慧城市的建設發展，提升城市的信息化和科技化水平。在實際應用過程中利用地理信息系統對城市的各個方面進行監控以及綜合分析，確保整個城市的數據能夠通過三維空間展現出來，能夠給予規劃者更加直觀的感受，確保規劃者能夠做出準確無誤的決定。總而言之，地理信息系統對于智慧城市的建設非常重要，在實際規劃發展中，要對地理信息系統進行不斷的完善，讓它與城市的建設更加而能夠融洽，從而有效的推進智慧城市的建設。