李艷軍，李?lèi)?ài)國(guó)

LI YAN-jun ,LI AI-guo

（天津市地球物理勘探中心）

(Tianjin Geophysical Exploration Center)

【關(guān)鍵字】智慧城市；地理信息系統(tǒng)；建設(shè)；應(yīng)用

1 引言

由于智慧城市是建立在數(shù)字化和信息化基礎(chǔ)之上的一種理念，所以要想促進(jìn)智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，首先就必須要加強(qiáng)數(shù)字化管理。而地理信息系統(tǒng)（GIS）可以有效實(shí)現(xiàn)智慧城市的數(shù)字化建設(shè)，通過(guò)該技術(shù)可以進(jìn)行空間數(shù)據(jù)信息的分析處理，從而對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化利用和體系化分析，一方面達(dá)到智慧城市對(duì)于數(shù)字化和信息化的需求，另一方面也加快了智慧城市的建設(shè)步伐。由此可見(jiàn)，地理信息系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中具有重要的作用和地位，相關(guān)研究工作人員需要給予高度重視。

2 地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)即GIS技術(shù)，它是伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而誕生的測(cè)繪信息技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的應(yīng)用，可以很好地完成地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、處理和存儲(chǔ)工作，同時(shí)它還可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化分析，為城市建設(shè)和管理的決策提供有力的指導(dǎo)。另外，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用可以幫助工作人員建立三維模型和數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣不僅極大地提高了信息處理和分析效率，而且極大地降低了人工勞動(dòng)。現(xiàn)階段，地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用十分廣泛，例如在工程測(cè)量、城市規(guī)劃測(cè)量中都有重要的應(yīng)用。而對(duì)于智慧城市而言，它是數(shù)字化城市的升級(jí)和革新，所以其對(duì)于信息化和數(shù)字化的管理要求嚴(yán)格，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，需要在原有基礎(chǔ)上搭建時(shí)空信息云平臺(tái)，這樣才能滿足智慧城市的建設(shè)需求。

3 智慧城市的概念模型研究

概念模型是一種對(duì)于真實(shí)事物進(jìn)行抽象描述的模型，它可以有效反映出真實(shí)事物的客觀本質(zhì)，它作為一種信息結(jié)構(gòu)，不依賴(lài)于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)也不限制于某個(gè)單一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)模型，而是一種抽象描述實(shí)物本質(zhì)的共性模型。對(duì)于智慧城市概念模型而言，它主要是對(duì)智慧城市的整體描述，從而有效反映出人們對(duì)于智慧城市的客觀認(rèn)知。眾所周知，在智慧城市建設(shè)中，核心部分是數(shù)字信息，由于數(shù)字信息的過(guò)于龐大，使信息之間可以相互作用和聯(lián)系，從而形成了智慧城市物聯(lián)網(wǎng)。而這些龐大的數(shù)字信息結(jié)構(gòu)，根據(jù)存在的形式不同，可以大致分為以下幾種，即用戶、感知、對(duì)象、服務(wù)、控制和管理，這幾部分共同構(gòu)成了智慧城市物聯(lián)網(wǎng)，所以對(duì)于智慧城市概念模型的研究也主要包含這六部分集合，詳細(xì)如圖1所示。從信息角度考慮，由于智慧城市建設(shè)中存在龐大的數(shù)字信息，這些信息相互傳遞，同時(shí)相互作用和聯(lián)系，所以通過(guò)信息的交流可以完成一系列物理環(huán)節(jié)的運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)智慧城市的智能化控制與管理。由此可見(jiàn)，智慧城市建設(shè)的靈魂和核心是數(shù)字信息，而信息結(jié)構(gòu)體系決定著智慧城市的運(yùn)行方式，這是研究地理信息系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中應(yīng)用的重點(diǎn)。

圖1 智慧城市概念模型

4 智慧城市建設(shè)過(guò)程中對(duì)于地理信息技術(shù)的應(yīng)用

4.1 地理信息體系結(jié)構(gòu)分析

要想更好的建設(shè)智慧城市，使地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高智慧城市的信息化管理水平，首先要掌握智慧城市中地理信息體系結(jié)構(gòu)，其主要包括以下三方面內(nèi)容：

1）數(shù)據(jù)層

該體系結(jié)構(gòu)主要起到數(shù)據(jù)庫(kù)的作用，由于智慧城市建設(shè)中存在過(guò)于龐大的數(shù)字化信息，所以數(shù)據(jù)層的重要性不言而喻，它可以容納豐富的地理場(chǎng)景信息，為后續(xù)的智慧城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)。通常情況下下，為了達(dá)到對(duì)地理信息系統(tǒng)模型的優(yōu)化目的，需要對(duì)提高地理場(chǎng)景信息的加載程度，這就需要對(duì)模型進(jìn)行處理，以確保后續(xù)地理信息平臺(tái)的構(gòu)建；

2）業(yè)務(wù)邏輯層

該體系結(jié)構(gòu)的主要功能是對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)的調(diào)用處理、城市規(guī)劃建設(shè)等，同時(shí)它還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理場(chǎng)景的瀏覽和系統(tǒng)飛行漫游的作用；

3）應(yīng)用層

該體系結(jié)構(gòu)作為用戶操作的入口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)功能模塊的調(diào)用和分析處理，讓工作人員可以更加直觀的掌握城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，從而便于對(duì)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。

4.2 地理信息系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用前景

首先，在地理信息系統(tǒng)中包括兩種影像，即航空手段和衛(wèi)星手段收集到的影像，雖然兩種影像獲取方式不同，但是這兩種信息都具有容量豐富、直觀具體和可讀性的特點(diǎn)；其次，地理信息系統(tǒng)主要是通過(guò)立體模型對(duì)于城市的地形地貌進(jìn)行的描述，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，將城市中真實(shí)事物進(jìn)行抽象的表達(dá)和描述，最終呈現(xiàn)出一種直觀立體模型；再次，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)于城市立體規(guī)劃模型進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，例如通過(guò)增加小的建筑模型等手段，使城市規(guī)劃更加完善；最后，地理信息系統(tǒng)作為對(duì)二維地理技術(shù)的發(fā)展延伸，仍然保留了二維地理信息技術(shù)的很多特征，通過(guò)對(duì)二維地理系統(tǒng)的分析和查詢，地理系統(tǒng)提供了許多必要的數(shù)據(jù)[1]。

4.3 地理信息系統(tǒng)為智慧城市發(fā)展提供服務(wù)

地理信息系統(tǒng)在智慧城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中具有重要的作用，除此之外，它對(duì)于智慧城市其他方面也提供了巨大的服務(wù)：

1）地理信息系統(tǒng)可以從多角度展現(xiàn)出城市的地形地貌和建筑物的整體結(jié)構(gòu)，這樣可以讓人們更加直觀具體的掌握城市立體網(wǎng)絡(luò)，不僅極大的方便了人們的出行和工作，同時(shí)也有效提高了智能化管理水平；

2）地理信息系統(tǒng)在城市突發(fā)事件處理中也具有重要的作用，由于該技術(shù)可以幫助人們更加直觀的掌握城市地下管線情況，這對(duì)于突發(fā)事件和災(zāi)害的處理而言，可以讓工作人員掌握第一手資料，從而有效進(jìn)行后續(xù)的處理和維護(hù)。

4.4 地理信息系統(tǒng)在智慧城市消防工作中的作用

智能消防作為智慧城市建設(shè)中一個(gè)不可獲取的組成部分，對(duì)其的研究十分關(guān)鍵。智能消防主要結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)以及地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效進(jìn)行消防數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備調(diào)控，以達(dá)到消防應(yīng)急的最終目的。另外，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以直觀的展現(xiàn)出城市的各類(lèi)消防設(shè)施，這樣在發(fā)生事故后，可以讓消防人員進(jìn)行及時(shí)的應(yīng)急指揮，將危害降至最低，一方面加快了智慧城市的建設(shè)步伐，另一方面也給人員的生命安全提供了有效保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智慧城市是現(xiàn)代城市建設(shè)和發(fā)展的重要方向，其信息化管理是核心所在，而地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)中的數(shù)字信息化管理，從而為加快智慧城市建設(shè)步伐提供幫助。