如何以智慧城市建設(shè)為契機(jī)提升GIS數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確度

韓祺娟

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院 430074）

1 智慧城市建設(shè)

城市的最大特點(diǎn)是人口眾多，2017年，全球人口達(dá)70億人，而一半都在生活在城市。而到2050年，據(jù)預(yù)測(cè)當(dāng)前所有的70億人都會(huì)聚集到城市里面，聚集度將越來(lái)越高。如今，城市里的人越來(lái)越多，建筑物也越來(lái)越多。它還會(huì)給城市帶來(lái)各種問(wèn)題，如道路交通擁堵、生態(tài)環(huán)境問(wèn)題等城市疾病。

GIS站在人的角度來(lái)看，智慧城市建設(shè)是希望數(shù)字地理應(yīng)用的力量，創(chuàng)造更加美好的未來(lái)。地理信息系統(tǒng)為我們提供了一個(gè)創(chuàng)建和應(yīng)用地理知識(shí)的框架和過(guò)程。我們可以整合和管理各種數(shù)據(jù)，通過(guò)各種分析和建模進(jìn)行制圖和可視化顯示、規(guī)劃和設(shè)計(jì)，并利用地理科學(xué)和地理信息系統(tǒng)支持我們的決策和指導(dǎo)我們的行動(dòng)。同時(shí)，我們的焦點(diǎn)是宏觀的，就像最常見(jiàn)的三維系統(tǒng)。我們首先看到的是整個(gè)地球。這是我們做 GIS的天然思維。與此同時(shí)，不同行業(yè)，不同知識(shí)背景。例如，從事建筑工程行業(yè)的人們，他們的關(guān)注點(diǎn)更精確，傾向于微觀、小場(chǎng)景，他們會(huì)考慮每一個(gè)具體的建筑單元，考慮建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，考慮建筑結(jié)構(gòu)以及地面和地下工程等，這是一種微觀世界的思路。而對(duì)于那些做ICT（信息、通信、技術(shù)）的人，他們關(guān)注的卻是如何布設(shè)各種傳感器，完成數(shù)據(jù)傳輸、收集這類事情。不同的人有不同的觀點(diǎn)，城市建設(shè)理念的智慧是不同的。站在空間的角度，不能只按照 GIS思路考慮大范圍的場(chǎng)景，更應(yīng)該把各類場(chǎng)景考慮周全，不只是宏觀、微觀的，還有室內(nèi)、室外、地上、地下等等，都融合在一起，這就是CIM。cim平臺(tái)的功能是承載城市規(guī)模的海量信息，不僅是我們熟悉的三維地理信息內(nèi)容，還是bim的集成。它還可以作為一個(gè)平云平臺(tái)，提供協(xié)作工作和數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能。同時(shí)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大型數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算等技術(shù)，也能提供滿足城市發(fā)展需要的綜合管理系統(tǒng)。這是CIM對(duì)整個(gè)智能城市建設(shè)的豐富內(nèi)容。從特征上來(lái)說(shuō)，CIM基本典型特征是城市細(xì)胞數(shù)據(jù)庫(kù)、可計(jì)算、定義城市和建筑的空間數(shù)據(jù)、所有城市應(yīng)用數(shù)據(jù)與CIM相連、城市可視化、可感知、開(kāi)放性、安全性。一些可剛才提到的這些具體特點(diǎn)和思維方式有對(duì)應(yīng)關(guān)系，如城市的細(xì)胞，它對(duì)應(yīng)于實(shí)際的BIM所謂的單體建筑。另一個(gè)例子是定義城市和建筑物的空間數(shù)據(jù)，這正是gis擅長(zhǎng)的。用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和可視化。又比如可感知，對(duì)應(yīng)的是做 ICT物聯(lián)網(wǎng)這部分的信息。

2 數(shù)字城市是建設(shè)智能城市的基礎(chǔ)。

在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，離不開(kāi)科技的支持，人們關(guān)注智能，想要建立數(shù)字化城市，在智慧城市的建設(shè)過(guò)程中，人們注重對(duì)空間信息的建設(shè)，研究電子地圖，對(duì)空間進(jìn)行系統(tǒng)的管理，進(jìn)入了時(shí)空信息系統(tǒng)時(shí)代，時(shí)空信息系統(tǒng)是地理空間信息技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段。

1998年1月31日，美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柊l(fā)表了著名的“數(shù)字地球”主題演講之后，得到了許多國(guó)家的認(rèn)可，推動(dòng)了數(shù)字地球、數(shù)字國(guó)家、數(shù)字城市的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。如今，在城市建設(shè)熱潮的智慧，我們幾乎聽(tīng)不到“數(shù)字國(guó)家”，“數(shù)字城市”的聲音。然而，這并不意味著“數(shù)字城市”已經(jīng)過(guò)時(shí)。相反，智能城市的建設(shè)對(duì)數(shù)字城市提出了更高的要求。

建設(shè)智慧城市的基礎(chǔ)是讓城市實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，讓城市符合社會(huì)科技發(fā)展。市內(nèi)巨大的建筑空間尚未數(shù)字化，因此先前得到的結(jié)果是一個(gè)不完整的數(shù)字城市。基于不完全數(shù)字城市的智能城市建設(shè)將受到限制和制約。

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，其中技術(shù)的革新，在構(gòu)建數(shù)字化城市的過(guò)程中，建筑方面的技術(shù)也不斷發(fā)展。在之前的發(fā)展過(guò)程中國(guó)，地理信息技術(shù)不高，地理信息系統(tǒng)（GIS）離開(kāi)了建筑信息模型（BIM），止步于建筑之外；建筑信息模型（BIM）離開(kāi)了地理信息系統(tǒng)（GIS），成為“空中樓閣”。GIS與BIM的集成，實(shí)現(xiàn)了GIS應(yīng)用領(lǐng)域的拓展與延伸，同時(shí)也提升BIM應(yīng)用價(jià)值；采用GIS與BIM集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了城市徹底地“數(shù)字化”，為智慧城市建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。

3 測(cè)繪技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的作用

第一，提供基礎(chǔ)信息，滿足智慧城市建設(shè)的地理信息需求。利用數(shù)據(jù)和信息統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，可以發(fā)現(xiàn)全球范圍 80%甚至更多的信息與空間位置密切相關(guān)。就智慧城市建設(shè)而言，測(cè)繪地理信息是基礎(chǔ)信息，為地理信息報(bào)告平臺(tái)建設(shè)提供了基本載體和重要內(nèi)容。在數(shù)字城市建設(shè)的過(guò)去階段，地理空間框架可以提供地理信息，在智慧城市的建設(shè)初期，需要改變?cè)械牡乩硇畔⑾到y(tǒng)，利用信息技術(shù)建立智慧城市的新信息系統(tǒng)，為智慧城市的建設(shè)提供基礎(chǔ)保障。在信息快速發(fā)展的背景下，地理空間信息技術(shù)不斷更新，對(duì)地理空間的信息采集也更加的精準(zhǔn)。在此過(guò)程中，建設(shè)智慧城市，可以合理的利用此方面的技術(shù)，幫助建設(shè)智慧城市。地理信息技術(shù)的發(fā)展為建設(shè)智慧城市提供了保障，讓快速建成智慧城市奠定了基礎(chǔ)。在推動(dòng)城市發(fā)展的過(guò)程中，城市對(duì)空間分布更加敏感，對(duì)空間建設(shè)提供了基礎(chǔ)，讓城市更快的實(shí)現(xiàn)智能化。

4 現(xiàn)代智慧城市建設(shè)中應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)的重要意義

4.1 為智慧城市建設(shè)提供基礎(chǔ)信息

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上的統(tǒng)計(jì)中心的報(bào)告，世界上 80%以上的信息與空間位置有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在智能城市建設(shè)中，測(cè)繪地理信息是基礎(chǔ)關(guān)鍵信息，也是構(gòu)建地理信息報(bào)告平臺(tái)的重要內(nèi)容。地理信息主要是通過(guò)數(shù)字城市地理空間框架期間提供的，但是，這個(gè)城市時(shí)期的智慧，通過(guò)地理空間框架提供的地理信息已經(jīng)無(wú)法滿足新一代云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要時(shí)空 GIS數(shù)據(jù)構(gòu)成的城市建設(shè)的基本智慧的基礎(chǔ)。

4.2 為智慧城市建設(shè)提供感知信息

新時(shí)期，以數(shù)字航空數(shù)字?jǐn)z影、高分辨率衛(wèi)星遙感、低空攝影測(cè)量系統(tǒng)和傾斜攝影技術(shù)為代表的地理信息采集新技術(shù)的應(yīng)用，為智慧城市實(shí)現(xiàn)可視化創(chuàng)造了技術(shù)條件，高精度、可視化的城市地理信息。同時(shí)，它還為用戶提供了多時(shí)間尺度的地理信息分析比較和城市監(jiān)控。發(fā)展和變革提供了可能性。因此，在建設(shè)智能城市的過(guò)程中，數(shù)字城市使用的是“動(dòng)態(tài)”地理信息，而不是“靜態(tài)”地理信息。在感知信息方面，地圖地理信息扮演著更高級(jí)的角色。

4.3 是智慧城市建設(shè)的應(yīng)用支撐

測(cè)繪信息系統(tǒng)利用新技術(shù)為智能城市的建設(shè)提供了豐富的數(shù)據(jù)，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)。具體地，建立了更高的精度，全球定位系統(tǒng)的更大的靈活性，以提供用于映射遙感數(shù)據(jù)系統(tǒng)更多的數(shù)據(jù)源，進(jìn)一步增強(qiáng)了地理信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)空間分析功能。測(cè)繪信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和遙感數(shù)據(jù)系統(tǒng)的結(jié)合，為智能城市快速、準(zhǔn)確地處理空間信息和環(huán)境更新提供了更大的技術(shù)體系。

4.4 提高智慧城市建設(shè)的智能化程度

一方面，測(cè)繪地理信息的視覺(jué)特征更直觀地反映了城市信息的感知空間分布和異常變化；另一方面，測(cè)繪地理信息空間分析模塊結(jié)合特定領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)分析模型，直觀、規(guī)律地展示事物在空間維度中的分布和發(fā)展規(guī)律，并提供更準(zhǔn)確、更及時(shí)的分析結(jié)果，以配合城市的空間位置。此外，空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的集成應(yīng)用有助于提高智能城市建設(shè)中各種信息發(fā)現(xiàn)和提取空間相關(guān)知識(shí)的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

這個(gè)城市最活躍單元的區(qū)域經(jīng)濟(jì)，政治，文化的發(fā)展，承擔(dān)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的重要責(zé)任。當(dāng)前，加快智慧城市建設(shè)，不僅是加強(qiáng)城市管理服務(wù)的需要，也是信息時(shí)代的必然選擇。測(cè)繪地理信息是建設(shè)智能城市的基礎(chǔ)。它在數(shù)據(jù)類型、存儲(chǔ)和管理方面有很高的要求，應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)可以有效促進(jìn)城市的高效低碳發(fā)展。