地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用研究

張林

ZHANG Lin

（廣西壯族自治區(qū)地理信息測繪院）

(Geographic Information Surveying and Mapping Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region)

地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用研究

張林

ZHANG Lin

（廣西壯族自治區(qū)地理信息測繪院）

(Geographic Information Surveying and Mapping Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region)

首先對智慧城市與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了簡要的介紹，并針對城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、智慧城市發(fā)展以及消防三個方面，具體分析了地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的運(yùn)用。

地理信息系統(tǒng)；智慧城市；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)階段，地理信息系統(tǒng)在城市信息化建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。智慧城市是以數(shù)字化為基礎(chǔ)的城市，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)字化就需要用到地理信息系統(tǒng)這一現(xiàn)代化技術(shù)。利用地理信息系統(tǒng)，我們可以更好地分析與處理空間信息，實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的可視化利用與體系化分析，使得數(shù)據(jù)的管理與分析過程更為方便，數(shù)字化操作逐漸趨于智能化。

2 智慧城市的含義及發(fā)展?fàn)顩r

2.1 智慧城市的含義

智慧城市指的是在各行各業(yè)中充分地利用信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)全面信息化的狀態(tài)。因此，在智慧城市建設(shè)的過程中，其主要內(nèi)容就是對信息技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用，以達(dá)到一種全新的城市發(fā)展模式。智慧城市包括諸多方面的內(nèi)容，主要有生活、服務(wù)、應(yīng)用項(xiàng)目等。

2.2 智慧城市的發(fā)展?fàn)顩r

科技的發(fā)展帶動了信息技術(shù)的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用，信息技術(shù)的智能化特點(diǎn)主要表現(xiàn)為定位識別、跟蹤以及感知等方面，它具有信息存儲與傳輸?shù)墓δ?，目前這種技術(shù)在我國的城市建設(shè)與規(guī)劃中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用?？萍嫉膽?yīng)用要秉承以人為本的原則，而隨著生活水平的提高，人們的意識形態(tài)也發(fā)生了相應(yīng)的變化，在新時期，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，智慧城市在這種情況下出現(xiàn)在大眾的視野中。對于智慧城市來說，其發(fā)展理念符合信息化發(fā)展模式，是城市未來發(fā)展的主要趨勢。智慧城市主要是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立的一種新型的社會生態(tài)環(huán)境。在城市規(guī)劃與建設(shè)的過程中，通過引入智能技術(shù)，可以將智能產(chǎn)業(yè)在城市建設(shè)中的作用充分發(fā)揮出來，對我國向智慧城市轉(zhuǎn)變具有積極的促進(jìn)作用[1]。

3 地理信息系統(tǒng)

3.1 地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為支持平臺，以顯示和描述地理信息的一種綜合信息處理系統(tǒng)，它可以對物體進(jìn)行定位，以方便的尋找特定范圍的地點(diǎn)與物體。地理信息系統(tǒng)具體包括四個部分，分別為影像數(shù)據(jù)、三維地理信息系統(tǒng)、場景數(shù)據(jù)以及二維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。

1）影像數(shù)據(jù)

地理信息系統(tǒng)中的影像數(shù)據(jù)主要包括兩個方面，即航空影像與衛(wèi)星影像，這兩個部分的共同特點(diǎn)是信息豐富、直觀形象與可讀性強(qiáng)。影像數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于數(shù)字模型，通過對數(shù)字模型建立三維地理模型。

2）三維地理信息系統(tǒng)

在描述城市地形與地物的過程中，利用三維地理信息系統(tǒng)可以建立三維立體式數(shù)字模型，并可以通過計(jì)算機(jī)來對城市中的固定物體進(jìn)行表達(dá)，通過利用三維地理信息系統(tǒng)，可以將城市建設(shè)中的建筑物、道路以及樹木等在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)出三維的效果，以便于人們的觀察與研究。

3）場景數(shù)據(jù)

在地理信息系統(tǒng)中，可以在系統(tǒng)窗口中添加部分小型的模型，使城市規(guī)劃更為合理，且不失美觀。

圖1 城市三維地理信息系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

4）二維基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)

二維地理信息系統(tǒng)是三維地理信息系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)，所以，在三維地理信息系統(tǒng)中，仍有部分功能為二維基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中的，在三維系統(tǒng)平臺下，系統(tǒng)中所擁有的二維地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)功能為三位系統(tǒng)提供了信息支持[2]。

3.2 三維地理信息系統(tǒng)的整體構(gòu)架

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地理信息技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，目前三維地理信息技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。三維地理信息系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層以及應(yīng)用層組成，如圖1所示。

1）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包括了系統(tǒng)中所有關(guān)于地理信息的數(shù)據(jù)庫，其中，三維場景中涵蓋的數(shù)據(jù)信息較多，這就可能會對三維場景的瀏覽暢通度造成影響，所以需要對模型進(jìn)行優(yōu)化，并按照一定的層次結(jié)構(gòu)形成一個三維場景，以更好地調(diào)節(jié)三維地理信息基礎(chǔ)平臺。

2）業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層中包括了系統(tǒng)中所有的業(yè)務(wù)功能，主要由三維瀏覽、三維測量、三維分析、定位熱點(diǎn)區(qū)域、查詢屬性以及三維飛行漫游等，如圖1所示，通過這些業(yè)務(wù)功能，可以實(shí)現(xiàn)對三維場景的瀏覽。

3）應(yīng)用層

應(yīng)用層是系統(tǒng)與用戶的接口，它不僅可以直接對系統(tǒng)中的三維場景進(jìn)行瀏覽，還可以直接調(diào)用系統(tǒng)功能中的模塊，更為直觀的讓人們體會到建筑的具體情況，更加方便于對規(guī)劃的內(nèi)容進(jìn)行更改與創(chuàng)新。

4 智慧城市對于地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1 地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)主要是通過建立模型，以更好地對城市的地形地貌進(jìn)行描述，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建更為直觀的三維模型。通過利用地理信息系統(tǒng)，可以對城市規(guī)劃進(jìn)行更為合理的調(diào)整，使城市規(guī)劃設(shè)計(jì)更加合理、完善。目前，地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中具有十分廣泛的應(yīng)用，并在城市建設(shè)中發(fā)揮著極大的作用，地理信息系統(tǒng)中的許多功能都被應(yīng)用到了城市建設(shè)中。

4.2 地理信息系統(tǒng)為智慧城市發(fā)展提供服務(wù)

除了在城市規(guī)劃中具有巨大的作用外，地理信息系統(tǒng)還為智慧城市發(fā)展提供服務(wù)。通過利用地理信息系統(tǒng)，可以更為全面、立體地展現(xiàn)出城市地貌與建筑物全貌，為人們提供了較為直觀的立體網(wǎng)絡(luò)地圖，為人們的出行與生活帶來了極大的便利。此外，地理信息技術(shù)在城市災(zāi)害以及突發(fā)事件等方面還具有十分重要的作用，利用地理信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對城市地下管線的直觀展示，使相關(guān)部門更為全面地了解災(zāi)害以及事件現(xiàn)場的具體情況，為相關(guān)部門的救援工作提供第一手資料。

4.3 地理信息系統(tǒng)在智慧城市消防工作中發(fā)揮的作用

智能消防是由物聯(lián)網(wǎng)、虛擬技術(shù)以及地理空間服務(wù)等多種技術(shù)結(jié)合起來的一項(xiàng)技術(shù)，它不僅可以收集消防數(shù)據(jù)，還可以對設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，在應(yīng)急救援中起到了一定的協(xié)調(diào)作用。地理信息系統(tǒng)在指揮城市消防工作中發(fā)揮著極大的作用，通過利用三維地理信息技術(shù)，可以直觀展現(xiàn)出智慧城市下設(shè)的一些消防泵、報警器以及防火門等設(shè)施，以便于相關(guān)部門進(jìn)行應(yīng)急消防指揮。另外，通過三維地理信息技術(shù)，還可以模擬三維城市室內(nèi)環(huán)境，以便于消防部門對建筑樓層進(jìn)行查看，對消防工作的順利完成具有積極的促進(jìn)作用，為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全與國家利益提供了可靠的保障。

5 結(jié)束語

綜上所述，地理信息系統(tǒng)在智慧城市中具有極為廣泛的應(yīng)用，它不僅可以應(yīng)用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，還可以應(yīng)用于智慧城市中的消防工作，為智慧城市發(fā)展提供必要的服務(wù)，具有非常大的發(fā)展前景。

[1]李輝.三維地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用前景研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(24):296.

[2]王峰.地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用[J].信息化建設(shè),2015(9):190-191.

Research on the Application of Geographic Information System in Smart City

This paper first introduces the wisdom city and the geographic information system, and analyzes the application of the geographic information system in the wisdom city in view of the urban planning and design, the wisdom city development and the fire protection.

geographic information system; smart city; application