吳良超 苑洲云

(紹興市上虞區(qū)測繪中心，浙江紹興 312300)

0 引言

現(xiàn)階段，智慧城市已經(jīng)成為一種新型的城市發(fā)展理念，并越來越被社會認可。智慧城市是以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為基礎(chǔ)的，從某種程度上講，是對數(shù)字城市的延伸和拓展，能夠?qū)崿F(xiàn)城市建設(shè)過程中的系統(tǒng)優(yōu)化與資源節(jié)約，讓城市運轉(zhuǎn)更為低碳、高效、方便、快捷。而測繪地理信息作為建設(shè)智慧城市的基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)類型、存儲以及管理等方面都有著更高要求。

1 在智慧城市建設(shè)中測繪技術(shù)的重要性

1.1 提供智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)信息

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)計報告顯示，全球八成以上的信息都與空間位置有著不可分割的關(guān)系。在城市建設(shè)的過程中，測繪地理信息是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)性信息，是構(gòu)建地理信息公告平臺的重要內(nèi)容。在數(shù)字城市時期，地理信息主要由地理空間框架提供，而在智慧城市時期，單純的地理空間框架已經(jīng)無法滿足發(fā)展需求，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算為依托的時空地理信息數(shù)據(jù)才是建設(shè)智慧城市的基礎(chǔ)。

1.2 提供智慧城市建設(shè)的感知信息

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)也逐漸在地理信息采集領(lǐng)域發(fā)展與運用起來，其所提供的數(shù)據(jù)更加精確、畫面更加生動，城市地理信息也變得可視化起來，能夠為應(yīng)用者提供不同時間尺度上地理信息的比較，從而對城市發(fā)展變化進行監(jiān)控，為打造智慧城市提供有利契機［1］。新技術(shù)使地理信息由傳統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)，已經(jīng)成為智慧城市建設(shè)過程中重要的感知信息。

1.3 提供智慧城市建設(shè)的應(yīng)用支撐

新技術(shù)對測繪信息系統(tǒng)的支持為智慧城市的建設(shè)提供了源源不斷的數(shù)據(jù)，現(xiàn)代技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)測繪技術(shù)。其中，全球定位系統(tǒng)的精度更高、靈活性更強;遙感數(shù)據(jù)系統(tǒng)時相與來源更多;地理信息系統(tǒng)擁有更強大的空間分析與現(xiàn)實虛擬能力。三種技術(shù)的有機結(jié)合形成了一個更加強大的技術(shù)體系，能夠及時、準(zhǔn)確、快速的處理更新環(huán)境與空間信息。

1.4 更有利于城市提升智能化程度

測繪地理信息中的可視化功能能夠?qū)⒖臻g分布中的異常變化準(zhǔn)確直觀的表現(xiàn)出來。與此同時，行業(yè)杰出模型與測繪地理空間分析模塊的融合，能夠?qū)⑹澄锏淖兓?guī)律展現(xiàn)在空間維度上，并準(zhǔn)確及時的將分析結(jié)果展示出來［2］。除此之外，大數(shù)據(jù)與空間位置技術(shù)的集合，也能夠提升信息發(fā)現(xiàn)與提取能力。

2 構(gòu)建時空信息云平臺

當(dāng)前的數(shù)字城市中，地理空間框架的建設(shè)已經(jīng)在一定程度上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，在對城市信息化應(yīng)用的過程中，有著不可忽視的關(guān)鍵性作用。然而，時空信息平臺的建設(shè)需要地理信息的服務(wù)更加豐富、實時、安全、有現(xiàn)勢性，還要對不同部門的不同需求提供相應(yīng)業(yè)務(wù)［3］。所以，時空信息云平臺的構(gòu)建應(yīng)從以下幾個方面入手，以解決當(dāng)前存在的實際問題。

2.1 思維方面由共享轉(zhuǎn)為協(xié)作

實際上，地理空間框架信息數(shù)據(jù)的過程是單向或弱雙向的，而時空信息云平臺的構(gòu)建需要數(shù)據(jù)實現(xiàn)雙向的協(xié)作與共享，更加形象的說，是從信息化到智慧化的一種跨越。所以，平臺在構(gòu)建過程中不僅要能夠“走出去”，還需要能夠“引進來”，從而達到雙方共贏，創(chuàng)造出時效更高、質(zhì)量更高的地理信息服務(wù)［4］。

2.2 數(shù)據(jù)方面由空間轉(zhuǎn)為時空

在當(dāng)前已有的行業(yè)空間與基礎(chǔ)地理等數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使已有數(shù)據(jù)的成果更加完善，從而拓展框架數(shù)據(jù)。與此同時，將不同部門中具備時間維度特質(zhì)的時空數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行科學(xué)合理的整合，從而形成大時空數(shù)據(jù)平臺。

2.3 服務(wù)平臺方面由共享轉(zhuǎn)為智能

在當(dāng)前已有的地圖與檢索服務(wù)的基礎(chǔ)之上，通過機器與人工智能的學(xué)習(xí)方法，強化挖掘大數(shù)據(jù)，完善對可視化的研究，從而探索更有針對性的模式與規(guī)律，完成更深層次的決策服務(wù)。

2.4 一切為服務(wù)

軟件即服務(wù)與基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)是在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)云計算與硬件中存在的服務(wù)環(huán)境，而升級過程便是將兩者與平臺即服務(wù)并重，將平臺編成一個既能夠?qū)r空數(shù)據(jù)進行存儲，又可以立足于城市的時空數(shù)據(jù)開發(fā)框架，具備綜合化特點。

3 空間數(shù)據(jù)的提供

3.1 數(shù)字航空數(shù)碼攝影

隨著圖像控制技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字航空攝影的優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)出來，有著廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前，航空數(shù)碼相機的發(fā)展方向主要有兩個:其一為以線陣為方向的傳感器，主要產(chǎn)品代表為ADS40，見圖1;其二為以面陣為方向的傳感器，主要產(chǎn)品代表為UCD。我國也自主研發(fā)了如SWDC，TOPDC等航空數(shù)碼相機，并逐漸成為我國獲取高分辨率影像的重要設(shè)備，與此同時，這設(shè)備也為數(shù)字城市建設(shè)過程中所運用的DSM，DEM，DOM，DLG等提供了重要數(shù)據(jù)［5］。

3.2 高分辨衛(wèi)星遙感

進入21世紀以來，擁有高空間分辨率性能的遙感衛(wèi)星已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前商業(yè)遙感領(lǐng)域中的主流。我國的資源三號衛(wèi)星是我國現(xiàn)階段最主要的測繪衛(wèi)星(見圖2)，不僅具有測繪功能，還能夠?qū)Y源進行調(diào)查，當(dāng)前主要應(yīng)用于1∶50 000的基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的生產(chǎn)，還能夠應(yīng)用于1∶25 000以及更大比例尺地圖的更新與修測，有利于我國進行國土資源的檢測與調(diào)查，服務(wù)于生態(tài)環(huán)境、防災(zāi)減災(zāi)、城市規(guī)劃、國防建設(shè)、農(nóng)林水利、交通建設(shè)等多個領(lǐng)域，為建設(shè)智慧城市提供充足的數(shù)據(jù)依托［6］。

3.3 光探測與測量系統(tǒng)

光探測與測量系統(tǒng)是一種新型的傳感器設(shè)備，集GPS，IMU，激光測距等技術(shù)為一體，融合了高分辨率的CCD相機，該設(shè)備進行回波測距的手段是激光，能夠?qū)?shù)字表面模型進行高精度的獲取，之后運用數(shù)字后處理方式，獲取城市相關(guān)建模參數(shù)、電力巡線參數(shù)、植被參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)。所以，該系統(tǒng)能夠做到對多光譜CCD影像的同時獲取，從而為后續(xù)應(yīng)用提供更加豐富的數(shù)據(jù)資源。

圖1 安裝在航測飛機內(nèi)的ADS40線陣推掃式CCD相機

圖2 中國資源三號衛(wèi)星效果圖

3.4 傾斜攝影技術(shù)

圖3 傾斜攝影技術(shù)原理圖

傾斜攝影技術(shù)是近年來快速發(fā)展起來的新技術(shù)，其將數(shù)字地面采集技術(shù)與航空攝影技術(shù)有機結(jié)合起來，避免傳統(tǒng)航拍技術(shù)中只能進行垂直拍攝的不足，通過在一臺飛行器上安裝多部傳感器的方式，從5個不同角度進行影像的采集，從而構(gòu)建起地面三維模型(見圖3)。這種方式能夠解決傳統(tǒng)航拍模式正射影像不足的實際問題，將地物的實際情況更加真實的反映出來，從而提升建筑物側(cè)面紋理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取效率。

4 結(jié)語

當(dāng)前，我國正在向全面建設(shè)現(xiàn)代化城市道路上不斷邁進，社會主義城鎮(zhèn)化是建設(shè)智慧城市的加速器，智慧城市的構(gòu)建需要不斷完善信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而滿足更多群眾的實際應(yīng)用需求。所以，構(gòu)建時空信息云平臺是一個長期過程，不是一蹴而就的。相關(guān)測繪部門需要將自身的主體作用充分發(fā)揮出來，為建設(shè)智慧城市提供更加科學(xué)與準(zhǔn)確的空間信息與測繪保障。

［1］董笑舟.推進“數(shù)字西安”地理空間框架建設(shè)，為西安城市規(guī)劃建設(shè)提供測繪保障［J］.城市勘測，2011，11(12):142-143.

［2］肖建華，譚仁春.建設(shè)數(shù)字城市地理空間框架促進地理信息資源共建共享［J］.城市勘測，2012，17(2):163-164.

［3］毛艷華，錢斌華.城市土地資源研究:基于城市經(jīng)營理念下的思考［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2011，22(12):98-101.

［4］王乾晨，張曉海，張曉偉，等.“智慧城市”評價指標(biāo)體系研究——以“智慧南京”建設(shè)為例［J］.城市發(fā)展研究，2013，19(5):132-134.

［5］李文霞，黨玲博，朱忠業(yè)，等.基于可持續(xù)理論的舊住宅改造策略——以夏熱冬冷地區(qū)舊住宅改造為例［J］.四川建筑科學(xué)研究，2012，12(11):247-248.

［6］李 靜，張 浪，陶務(wù)安，等.景觀外貌生態(tài)內(nèi)涵——合肥瑤海公園植物景觀規(guī)劃構(gòu)思剖析［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報，2014，11(16):155-156.