郭仁忠
地理信息確實(shí)可以讓城市更智慧,也可以讓生活更美好。
在智慧城市環(huán)境下,地理信息主要是用來(lái)做什么事情呢?簡(jiǎn)而言之,就是要能夠?qū)崿F(xiàn)地理信息的實(shí)時(shí)獲取、高效的處理和快速的響應(yīng),促進(jìn)地理信息大范圍的、全方位的、深層次的智能化應(yīng)用。
首先簡(jiǎn)單比較一下智慧城市跟數(shù)字城市之間的關(guān)系,可以認(rèn)為數(shù)字城市做的主要是數(shù)據(jù)在線,提供的是信息服務(wù);智慧城市可能更重要的是應(yīng)用的在線,提供的是知識(shí)的應(yīng)用。這是從宏觀上來(lái)看。如果把它放在云計(jì)算的框架下來(lái)看的話,數(shù)字城市主要是指基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和數(shù)據(jù)建設(shè),提供社會(huì)化服務(wù);而智慧城市同時(shí)除了包含數(shù)字城市以外,還應(yīng)該有平臺(tái)的建設(shè)、軟件的建設(shè)、具體的應(yīng)用,應(yīng)該說(shuō)它是數(shù)字城市的一個(gè)深化。
智慧城市對(duì)地理信息的需求
那么智慧城市對(duì)地理信息有哪些需求呢?我個(gè)人歸納有這么幾個(gè)方面:第一是全面的感知和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的更新;第二是構(gòu)建多元化需求;第三個(gè)是快速的數(shù)據(jù)處理,動(dòng)態(tài)地制圖;第四個(gè)就是多元數(shù)據(jù)的整合與自動(dòng)形成;第五個(gè)是建設(shè)空間信息、地理信息源。
首先,什么叫動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)更新?我們現(xiàn)在的地理信息都是測(cè)量出來(lái)的;等到智慧城市建成,人人都可以通過(guò)手機(jī),通過(guò)各種手段對(duì)地理信息做更新。比如說(shuō)我們到一個(gè)餐館去吃飯,去了以后發(fā)現(xiàn)那個(gè)餐館關(guān)門(mén)了,那么可能熱情的網(wǎng)友就可以把相關(guān)信息發(fā)到網(wǎng)上,從而實(shí)現(xiàn)更新。從地理信息庫(kù)里面,把這個(gè)餐館去掉,這就是所謂的“泛在社會(huì)”——能夠打破傳統(tǒng)測(cè)繪的數(shù)據(jù)的生成、發(fā)布和處理模式,能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的更新。
那么所謂信息的處理是什么概念呢?我們知道不同的人對(duì)地理數(shù)據(jù)的要求是不一樣的。比如說(shuō)同一個(gè)水系數(shù)據(jù),不同的部門(mén)比如規(guī)劃部門(mén)、土地部門(mén)、交通部門(mén)、水利水務(wù)部門(mén),他們對(duì)水系數(shù)據(jù)的要求不一樣。我們提供的數(shù)據(jù)要能夠提供相關(guān)的數(shù)據(jù)處理工具,讓用戶自己來(lái)處理數(shù)據(jù)——想要什么樣的數(shù)據(jù),想要多詳細(xì),都可以讓他自己來(lái)進(jìn)行處理。本來(lái)這個(gè)工作都是測(cè)繪地理信息的專(zhuān)家、技術(shù)人員、工程師來(lái)做的,而到了智慧城市,應(yīng)該讓一般的用戶也能夠處理,實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理。
第三個(gè)就是動(dòng)態(tài)制圖的概念?,F(xiàn)在的地圖無(wú)論是經(jīng)濟(jì)地圖還是其他地圖,都由專(zhuān)門(mén)的地圖專(zhuān)業(yè)人員來(lái)做?,F(xiàn)在所有數(shù)據(jù)圖的信息都在數(shù)據(jù)庫(kù)里,都在網(wǎng)上,有沒(méi)有可能把這個(gè)庫(kù)存簡(jiǎn)化、自動(dòng)化,做成一個(gè)合集,讓用戶來(lái)做,讓地圖使用者來(lái)做?也就是說(shuō),要搞成一個(gè)地圖制圖的基層制造系統(tǒng)。這樣的話,任何人拿到數(shù)據(jù)以后,就可以根據(jù)他的需求生成相關(guān)的地圖。
第四個(gè)就是要自動(dòng)選址。我們有很多社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),都在統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)庫(kù)里面。這些社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),要在地圖上表達(dá)出來(lái),需要人工進(jìn)行標(biāo)注,這個(gè)工作量非常大。比如我們統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)沙市某幾個(gè)區(qū),下面還有街道、居委會(huì)、社區(qū)的人口,假如要做一個(gè)長(zhǎng)沙市的人口分布圖,我們現(xiàn)在需要人工去一個(gè)社區(qū)一個(gè)社區(qū)的統(tǒng)計(jì)。假設(shè)我們用一個(gè)地理圖,把這些空間的位置都很清楚地表示出來(lái),跟相關(guān)的統(tǒng)計(jì)人員對(duì)接起來(lái),就會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行地址的匹配。實(shí)際上,目前我們?cè)谏钲诰妥隽诉@個(gè)工作,把深圳的市區(qū),從每個(gè)區(qū)域、每個(gè)街道、每個(gè)社區(qū),最后到每棟樓都進(jìn)行了編碼,都在地圖上標(biāo)出來(lái)。這樣每個(gè)房子相關(guān)的數(shù)據(jù)也就有了,相關(guān)的模型也就有了,這樣工商的、稅務(wù)的、公安的、城管的等等數(shù)據(jù),就完全可以用計(jì)算機(jī)把它跟地圖相關(guān)的數(shù)據(jù)自動(dòng)整合起來(lái)。
第五個(gè)就是地理信息空間云平臺(tái),我們叫地理信息云。我們現(xiàn)在的地理信息還存在相關(guān)部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)里,需要把它變成一個(gè)“云”,實(shí)現(xiàn)社會(huì)化的服務(wù)、社會(huì)化的共享。在變成云的同時(shí),我們既要能夠做到動(dòng)態(tài)更新、全面感知,而且要能夠快速地接入互聯(lián)網(wǎng),非常方便的使用;同時(shí)還要能深度融合,把地理信息跟城市的其他信息都能夠融合起來(lái),形成一個(gè)社會(huì)化的城市信息。然后在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的深度的挖掘跟應(yīng)用。
地理信息在智慧城市中的應(yīng)用
那么關(guān)于地理信息應(yīng)用,我把它概括起來(lái)大概是四個(gè)方面:第一個(gè)是展示地理空間,第二個(gè)是提供定位參考,第三個(gè)是輔助空間分析,第四個(gè)是支撐業(yè)務(wù)重構(gòu)。
關(guān)于展示地理空間,事實(shí)上我們的測(cè)繪、地圖一直都在做這個(gè)事。只不過(guò)智慧城市下的地理空間展示可以做成動(dòng)態(tài)的、交互式的,做成具有身臨其境的感覺(jué)的真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)感,可以在網(wǎng)上展示一個(gè)虛擬而又真實(shí)的地理世界。
第二個(gè)就是提供相關(guān)的定位參考。比如說(shuō),通過(guò)地理信息框架把社會(huì)經(jīng)濟(jì)的非人口數(shù)據(jù)的位置表達(dá)出來(lái),這種表達(dá)是很重要的。這種表達(dá)在傳統(tǒng)測(cè)繪里叫專(zhuān)題地圖,就是用空間的方法把一些非空間的數(shù)據(jù)表達(dá)出來(lái),作為地理參考。
舉一個(gè)非常精準(zhǔn)的應(yīng)用,在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的公共衛(wèi)生專(zhuān)業(yè)——一個(gè)非常傳統(tǒng)的學(xué)科的建立,就跟地圖的使用密切相關(guān)。大概是19世紀(jì)80年代,倫敦霍亂病流行,死了很多人。因?yàn)楫?dāng)時(shí)霍亂的治療水平還很低,找不到病因。最早認(rèn)為霍亂病是呼吸傳染的,搞得全城緊張。后來(lái)有一個(gè)醫(yī)生把所有病人家庭住址在地圖上標(biāo)出來(lái),這樣才發(fā)現(xiàn),絕大部分病人是用了同一口水井。抽這個(gè)水井的水做調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)水被污染,有了病毒。
有很多類(lèi)似的情況,你看到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和報(bào)表的時(shí)候找不出它的規(guī)律來(lái),你一旦把它在空間定位以后,馬上就發(fā)現(xiàn)了它的規(guī)律性,能夠找到原因。正如公共衛(wèi)生學(xué)這個(gè)學(xué)科的產(chǎn)生都跟地圖有密切的關(guān)系。
第三個(gè)主要應(yīng)用叫輔助空間分析。這個(gè)也比較簡(jiǎn)單,我們把城市自建的成果做成虛擬的三維情況,展示一下看看設(shè)計(jì)效果是不是好。比如說(shuō)我們把深圳市的居住人口和就業(yè)人口做了分布分析:一個(gè)人總體上講有兩個(gè)最常出現(xiàn)的地點(diǎn)——家庭地址和工作場(chǎng)所。早晨他從家里到單位,晚上從單位到家里,他都要經(jīng)過(guò)相關(guān)的交通路網(wǎng),這樣我們就能通過(guò)大數(shù)據(jù)的手段,知道不同路網(wǎng)的交通流量、交通壓力,從而對(duì)這個(gè)交通路網(wǎng)做公交路線優(yōu)化、道路規(guī)劃優(yōu)化等。事實(shí)上這種優(yōu)化的意義是非常大的,我們通過(guò)智慧城市的地理空間性分析,能夠?qū)ξ覀冋麄€(gè)居住布局、產(chǎn)業(yè)布局、公共交通布局做優(yōu)化,降低我們的平均出行時(shí)間。它潛在的和直接的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)際上都非??捎^的,包括環(huán)境效益、人力時(shí)間成本等。
最后講個(gè)比較特殊的應(yīng)用,我叫它們支持業(yè)務(wù)重構(gòu)。就是通過(guò)地理信息技術(shù),使相關(guān)行業(yè)的業(yè)務(wù)做法被改造,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的重組重構(gòu)。我把它叫做智慧城市的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。
比如不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估,我們有一塊土地做了評(píng)估,評(píng)估出來(lái)以后最高的評(píng)了7.15個(gè)億,最低的6.16個(gè)億,差了將近一個(gè)億,差了16%。在不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估行業(yè),相差20%是正?;蛘吆侠淼?。但是正如大家所知,如果國(guó)家開(kāi)征不動(dòng)產(chǎn)稅,我們肯定希望一個(gè)權(quán)威的部門(mén)對(duì)于不動(dòng)產(chǎn)評(píng)出一個(gè)權(quán)威的價(jià)格來(lái),因?yàn)閮r(jià)格直接關(guān)系到收費(fèi)的問(wèn)題。事實(shí)上我們做了一個(gè)數(shù)字化的評(píng)估,所有跟房子有關(guān)的,位置、景觀、環(huán)境包括噪音、日照、污染以及配套設(shè)施和交通狀況,這些東西通過(guò)三維城市建模,通過(guò)不同行業(yè)的數(shù)據(jù)的集成,都可以通過(guò)數(shù)字化的方法把它算出來(lái),并且這種計(jì)算的效果會(huì)比人工的估算要更準(zhǔn)確。
所以,隨著智慧城市的建設(shè),地理信息建設(shè)能做很多事情??鋸堻c(diǎn)講,創(chuàng)造了無(wú)限的可能,很多事情都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)算。所以地理信息確實(shí)可以讓這個(gè)城市更智慧,同樣也可以讓生活更美好。