安 彥

（甘肅省慶陽(yáng)市建筑安裝工程有限責(zé)任公司，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

以往為了適應(yīng)政府部門、社會(huì)大眾對(duì)城市規(guī)劃管理需求的科學(xué)化、精細(xì)化和追求更高效權(quán)威的地理信息與公共服務(wù)的需求，數(shù)字城市規(guī)劃脫穎而出。但在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展之下，民眾的需求已遠(yuǎn)不止于此，怎樣得到更多更好的信息，并充分利用這些資源為社會(huì)大眾服務(wù)，變成了擺在人們面前的新課題。城市交通由數(shù)字化走向高度智能，解決了這個(gè)問(wèn)題，符合中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的規(guī)律。因此加強(qiáng)對(duì)城市地理空間信息的深入研究，可以為發(fā)展智能城市交通打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 智慧城市地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的概述

智能城市地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，不但可以為智能城市建設(shè)提供更高效的地理空間位置參考，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)城市可視化，其重點(diǎn)包括完善空間位置參考體系架構(gòu)，建立涵蓋全域的空間大地測(cè)量、高程基準(zhǔn)、引力體系、空間深度基礎(chǔ)和時(shí)間體系架構(gòu)，通過(guò)分析應(yīng)用地理資源空間資料，還可以提高在物流、城管、電網(wǎng)、醫(yī)院等領(lǐng)域應(yīng)用的智能支撐程度，例如：借助先進(jìn)的空間監(jiān)測(cè)方法，并運(yùn)用智能傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)全面收集大量清晰的、精確的空間地理資源信息，則可以建立大量生動(dòng)的空間大數(shù)據(jù)分析。通過(guò)優(yōu)化地理資源決策分析，拓展了以往的傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)輔助于分析決策、虛擬展示、傳播咨詢等領(lǐng)域的諸多應(yīng)用方面。與此同時(shí)，新智能城市地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建也需要加速實(shí)施，特別是云計(jì)算中心與基礎(chǔ)設(shè)施信息的共享互惠，只有通過(guò)不斷加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施資源的整合、運(yùn)用、共享能力，優(yōu)化地理資源平臺(tái)的頂層設(shè)計(jì)，研發(fā)能涵蓋多層次空間數(shù)據(jù)資源和新型地域語(yǔ)義的技術(shù)框架，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息等技術(shù)手段，才能為新智能城市空間信息技術(shù)云平臺(tái)構(gòu)建提供最有力的科技保障。

2 地理空間信息技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

2.1 一站式公共服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建

傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)創(chuàng)立通過(guò)空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和信息資源交換平臺(tái)來(lái)管理，數(shù)據(jù)信息是構(gòu)建在現(xiàn)有的公共空間數(shù)據(jù)信息和任務(wù)要求上。是在數(shù)據(jù)信息的重復(fù)和交換上才資源共享的。而在我國(guó)，政府各個(gè)部門間由于各種攬政使得公眾空間設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域與信息化存在著很大的障礙，很難實(shí)現(xiàn)“一幅圖”。而將地理空間信息技術(shù)運(yùn)用于智能城市建設(shè)中，并將地域數(shù)據(jù)信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)看作一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)一條龍業(yè)務(wù)，類似編程的“CS”模式?？梢允埂癝”定制業(yè)務(wù)，“C”則能夠直接向網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提交滿足需求的業(yè)務(wù)信息，則可以更高效地促進(jìn)智能城市規(guī)劃的迅速發(fā)展。同時(shí)，在開(kāi)放的地域信息系統(tǒng)咨詢服務(wù)及指導(dǎo)管理方面，有關(guān)技術(shù)人員提出一種總體解決方案，并根據(jù)這種特殊服務(wù)需求，制定了相應(yīng)的空間篩選與管理遵守標(biāo)準(zhǔn)等，這樣就徹底解決了中國(guó)傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)咨詢服務(wù)在各個(gè)部門中的使用與城市信息化建設(shè)中不足的問(wèn)題[1]。

2.2 豐富語(yǔ)義信息的深度挖掘

豐富語(yǔ)義信息內(nèi)容的深入發(fā)掘，是指運(yùn)用空間結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)處理分布式整合管理和協(xié)同運(yùn)算的機(jī)制，深度發(fā)掘并整合地域語(yǔ)義知識(shí)中的信息內(nèi)容，并對(duì)空間結(jié)構(gòu)建模信息庫(kù)加以分析再管理。經(jīng)過(guò)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的深入發(fā)掘，在構(gòu)建智能城市體系的整個(gè)過(guò)程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)基于空間位置的多維空間交叉聯(lián)系，以及變化中的內(nèi)在規(guī)律性。

2.3 時(shí)空信息云平臺(tái)的建設(shè)

智能城市空間數(shù)據(jù)信息云平臺(tái)的建立，需要把已收集到的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)匯聚在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并建立統(tǒng)一的空間位置地理學(xué)數(shù)據(jù)信息模型框架，輔之時(shí)序和空間方面的大數(shù)據(jù)分析，以增強(qiáng)城市未來(lái)空間模型、預(yù)警、歷史發(fā)展等能力?？臻g信息管理云平臺(tái)主要是以空中定位方式為依據(jù)，對(duì)政府各部門大數(shù)據(jù)資源加以全面收集運(yùn)用，達(dá)到由被動(dòng)管理信息內(nèi)容轉(zhuǎn)化為主動(dòng)管理信息，并形成統(tǒng)一、清晰、多級(jí)別的空間定位服務(wù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以便在充分“體現(xiàn)方位信息搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)”這一核心作用的時(shí)候，力求建立定位的完整化和信息技術(shù)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施格局的廣泛化，以達(dá)到方位地理信息模型和全方位運(yùn)用的能力[2]。智慧城市行業(yè)綜合解決方案總體框架如圖1所示。

圖1 智慧城市行業(yè)綜合解決方案總體框架

未來(lái)智能城市對(duì)時(shí)空信息云平臺(tái)的建立有著不容忽視的作用，利用對(duì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)信息的解析，警方能夠根據(jù)道路交通和刑事案件發(fā)生地之間的相互關(guān)聯(lián)，有效改善治安。交通局能夠在道路交通運(yùn)輸違法事件和交通事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中找到規(guī)律性，完善道路設(shè)計(jì)，從而增強(qiáng)未來(lái)城市道路交通建設(shè)的綜合實(shí)力。電信運(yùn)營(yíng)商也能夠利用對(duì)移動(dòng)手機(jī)數(shù)據(jù)信息的發(fā)掘（當(dāng)然這些不是面向個(gè)別只是著眼于群體行為）并據(jù)此進(jìn)行分析：即時(shí)動(dòng)態(tài)的流動(dòng)人口的起源和分布狀況、道路和實(shí)時(shí)交通客流統(tǒng)計(jì)及交通擁堵?tīng)顩r。

3 地理空間信息技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)分析

3.1 地理空間信息資料的集合

測(cè)繪地理資料領(lǐng)域涵蓋了空、天、地的各個(gè)領(lǐng)域，并完成了空、天、地一體化的發(fā)展趨勢(shì)，這就導(dǎo)致了對(duì)地面探測(cè)的數(shù)據(jù)量逐年增多。而其所涉及到的應(yīng)用領(lǐng)域又非常的多樣，涉及經(jīng)濟(jì)、人文、社會(huì)、水利建設(shè)等諸多領(lǐng)域。所以，其數(shù)量不僅巨大，而且類型很多，資料來(lái)源也非常廣，在各種信息技術(shù)的相互融合下進(jìn)展速度也較快[3]。而對(duì)于這樣豐富多彩的信息，用常規(guī)的軟件根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的全部提取再進(jìn)行信息的管理與處理。

3.2 公共服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

地理空間信息技術(shù)中心是一種一站式的服務(wù)平臺(tái)，原始的地理信息系統(tǒng)中在構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其信息交換平臺(tái)時(shí)，都必須按照地理信息系統(tǒng)本身的空間數(shù)據(jù)及在地理信息系統(tǒng)中的任務(wù)要求來(lái)加以構(gòu)建，而在面向業(yè)務(wù)架構(gòu)時(shí)，則包括了業(yè)務(wù)的提供商、業(yè)務(wù)的代理者和業(yè)務(wù)的請(qǐng)求者三方面。其中業(yè)務(wù)的提供商是業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)行動(dòng)，業(yè)務(wù)的代理者則是搜索行動(dòng)，而業(yè)務(wù)的請(qǐng)求者則是綁定行動(dòng)。

3.3 智慧發(fā)展

通過(guò)系統(tǒng)的查詢，可以得出數(shù)據(jù)查詢結(jié)論，這就讓智能城市的空間信息服務(wù)平臺(tái)更加智能[4]?？臻g關(guān)系推理在面向自然語(yǔ)言之后還涉及了關(guān)聯(lián)的表述、空間關(guān)聯(lián)的自然語(yǔ)言表述，以及語(yǔ)句的轉(zhuǎn)化等。當(dāng)空間對(duì)象并不包括在地域語(yǔ)義的框架內(nèi)時(shí)，就需要對(duì)各種地域特性的類型加以考慮，避免導(dǎo)致語(yǔ)義結(jié)構(gòu)發(fā)生偏差。在描述空間信息結(jié)構(gòu)時(shí)，并不僅受地域本體類型的影響，而且還受語(yǔ)言環(huán)境的影響。在對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)言表述時(shí)，就必須建立一定的信息元數(shù)據(jù)，并從地理空間信息服務(wù)中進(jìn)行自動(dòng)提取。同時(shí)，通過(guò)對(duì)語(yǔ)言系統(tǒng)中與語(yǔ)義結(jié)構(gòu)的概念相似度加以比較，可以確定匹配的重合程度。自然語(yǔ)言必須與人類對(duì)地理知識(shí)特點(diǎn)的理解相互統(tǒng)一，如此就可以使地理空間信息服務(wù)更符合合作與資源共享的需要。

4 地理空間信息科學(xué)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

數(shù)字城市地理空間框架構(gòu)建工作已經(jīng)獲得了階段性成效，城市地理信息公共服務(wù)平臺(tái)將采用分布式存儲(chǔ)、多節(jié)點(diǎn)協(xié)作、全方位服務(wù)，面向各類政府政務(wù)機(jī)關(guān)、城市地理專業(yè)應(yīng)用機(jī)構(gòu)以及企事業(yè)單位普通公民的城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)資源共享與平臺(tái)服務(wù)保障，在城市規(guī)劃、重大工程建設(shè)、政府科學(xué)管理服務(wù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息化發(fā)展等方面都起到了極大作用.面對(duì)新趨勢(shì)和新問(wèn)題，根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)智慧城市建設(shè)狀況，利用地理空間技術(shù)科學(xué)應(yīng)對(duì)新的發(fā)展機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)[5]。

4.1 時(shí)空信息地理建模與空間化

數(shù)字都市在地理空間框架構(gòu)建階段，主要以分布式、全方位的地理信息資源服務(wù)模式，以互聯(lián)網(wǎng)在線方法進(jìn)行數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)、協(xié)同化公共服務(wù)，智能城市即是在已形成的數(shù)碼都市地理空間架構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)融入云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，匯集和融入物聯(lián)網(wǎng)的各類傳感器數(shù)據(jù)信息資源，形成互聯(lián)網(wǎng)虛擬數(shù)據(jù)共享基礎(chǔ)建設(shè)、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為使用者創(chuàng)造鮮活、虛擬、靈性的智能公共服務(wù)產(chǎn)品，即為數(shù)碼都市通過(guò)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計(jì)算進(jìn)行的地理空間交互模型，創(chuàng)造真正鮮活的地理資訊公共服務(wù)，智慧城市空間時(shí)空數(shù)據(jù)信息云網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以直觀表現(xiàn)的全面覆蓋精確地理資源和多歷元地理資源為基準(zhǔn)，接入物聯(lián)感知設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，面對(duì)泛在使用環(huán)境條件按需求供給空間結(jié)構(gòu)地理信息、各種功能的應(yīng)用軟件和設(shè)計(jì)界面等業(yè)務(wù)，是具有時(shí)間維度的空間信息系統(tǒng)與真正世界之間的連接表現(xiàn)，并可以借助物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)反作用于真實(shí)世界，構(gòu)建智慧城市空間設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息云網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，需要通過(guò)空間結(jié)構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，全面集成并廣泛關(guān)聯(lián)所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和泛在傳感器的感知信號(hào)，由集中管理空間信息內(nèi)容過(guò)渡為空間化的集中管理所有信息內(nèi)容，形成室內(nèi)外一體精確、高時(shí)空分辨率、全方位的語(yǔ)義位置空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，更關(guān)鍵的是建立泛在網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)信息裝載與信息服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以發(fā)揮“時(shí)空信息的支撐引擎”核心能力的作用，逐步完成二三維合一的城市空間框架模式，與室內(nèi)外無(wú)縫導(dǎo)航與位置服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)進(jìn)行更廣泛的空間信息地理建模和空間化。智慧光明時(shí)空云平臺(tái)如圖2所示。

圖2 智慧光明時(shí)空云平臺(tái)

4.2 時(shí)空大數(shù)據(jù)一體化高性能智能處理

智慧城市利用大物聯(lián)網(wǎng)多感應(yīng)器，完成了“人與人、人與物、物與物”的功能相通，同時(shí)利用智能傳感網(wǎng)完成了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的即時(shí)接入，并與主動(dòng)推送服務(wù)無(wú)縫銜接，并根據(jù)海量空間大數(shù)據(jù)分析形成數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用間的自主推送和反饋等服務(wù)機(jī)制，提升了多感應(yīng)器數(shù)據(jù)分析的修改關(guān)聯(lián)、融合等在線管理能力。這樣一來(lái)，企業(yè)就需通過(guò)云計(jì)算環(huán)境進(jìn)行大數(shù)據(jù)一體化的高性能管理，以開(kāi)放性操作方式適應(yīng)各種背景、多類別、各時(shí)間的信息需求，真正做到了聚焦業(yè)務(wù)和按需業(yè)務(wù)，進(jìn)行了快速精準(zhǔn)地信息并行和效用計(jì)量，達(dá)到在城市中運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)（如衣食住行、緊急反饋等）的最佳核心價(jià)值，如果時(shí)變空變的即時(shí)接入數(shù)據(jù)信息只要存出來(lái)再處理其價(jià)格也將大幅降低。

4.3 豐富語(yǔ)義信息的深度挖掘

“一庫(kù)，一平臺(tái)，多示范應(yīng)用”模式的大數(shù)字城市空間地理信息公共服務(wù)平臺(tái)已成形，可整合視頻、街景、感應(yīng)氣象等傳感裝置以及信息技術(shù)資源優(yōu)勢(shì)，但僅僅是將其定位或標(biāo)記于地圖上，并另辟窗口獨(dú)立展示或接入，信息內(nèi)容的有效獲取手段仍然欠缺，也無(wú)法將城市空間信息資源優(yōu)勢(shì)有機(jī)地集成，更未能在城市空間數(shù)據(jù)分析與重大科學(xué)決策過(guò)程中利用相關(guān)專題信息內(nèi)容，還存有對(duì)海量寶貴數(shù)據(jù)信息的資源語(yǔ)義。信息技術(shù)中缺乏可以深入發(fā)掘的話題，即所說(shuō)的對(duì)大量語(yǔ)義信息的深入發(fā)掘，即在利用時(shí)空大數(shù)據(jù)分布式整合管理和協(xié)同運(yùn)算的新機(jī)制，將深入發(fā)掘并大量的集成有關(guān)地域語(yǔ)義領(lǐng)域的信息，進(jìn)一步發(fā)展空間結(jié)構(gòu)分析模型數(shù)據(jù)庫(kù)并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息處理過(guò)程再造的智慧城市建設(shè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)全面發(fā)掘各類空間結(jié)構(gòu)專項(xiàng)業(yè)務(wù)信息，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)基于空間結(jié)構(gòu)定位的多維空間相互關(guān)聯(lián)關(guān)系以及未來(lái)發(fā)展變化規(guī)律，使地理空間信息系統(tǒng)由傳統(tǒng)的展示呈現(xiàn)與理論建模轉(zhuǎn)化為融入服務(wù)信息分析工具、科學(xué)決策支持與企業(yè)辦公助手，從而最大限度地實(shí)現(xiàn)了已有地域空間信息的價(jià)值，并全面發(fā)掘地域空間結(jié)構(gòu)語(yǔ)義信息的巨大潛能，高效處理跨越空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜城市問(wèn)題以及服務(wù)民生方面的重大問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地理空間信息技術(shù)已經(jīng)變成了智慧城市建設(shè)的重要信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。在城市由數(shù)字化到高度智慧的過(guò)程中，很多信息資源都將即時(shí)連接，同時(shí)利用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)云技術(shù)還可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)引擎管理和按需要服務(wù)等。在數(shù)字化城市中，地理空間信息技術(shù)也已證實(shí)了它還擁有著資源整合的優(yōu)勢(shì)，而這種優(yōu)點(diǎn)也給智慧都市的建設(shè)帶來(lái)了基本保障。將地理空間信息技術(shù)所收集的各類數(shù)據(jù)和智慧城市服務(wù)充分結(jié)合后，將極大地顛覆傳統(tǒng)的城市規(guī)劃管理模式。以往人們?yōu)榱嗽诖蟪鞘欣锷嫦氯?，?huì)考慮怎樣去適應(yīng)這片冷冰冰的鋼鐵森林，但在智能城市的服務(wù)下，人們生活中的一切都仿佛有了溫度，人們生活在都市的各個(gè)角落都可以體驗(yàn)到她的溫情。智能城市的理念與科技，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)型城市化的關(guān)鍵所在。