地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值探討

郭振強(qiáng) 陳燦燦

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)的整體進(jìn)步與發(fā)展正推動(dòng)著我國(guó)城市建設(shè)朝著信息化、智能化的方向發(fā)展，智慧城市建設(shè)成為現(xiàn)代城市建設(shè)的重要內(nèi)容。不管是傳統(tǒng)城市還是現(xiàn)代智慧城市，在建設(shè)過(guò)程中都需要對(duì)該城市地區(qū)的地理信息做全面、科學(xué)、客觀(guān)地勘察和了解，這就不可避免地會(huì)應(yīng)用到地理信息科學(xué)。本文分別從地理信息科學(xué)與智慧城市的相關(guān)概念入手，對(duì)兩者的概念或基本特征進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上分析了地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值，希望為智慧城市的建設(shè)提供理論幫助。

關(guān)鍵詞：地理信息科學(xué)；智慧城市；應(yīng)用價(jià)值；

引言

隨著人們生活品質(zhì)的不斷提升，人們對(duì)日常生活及出行的便利性要求越來(lái)越高，智慧城市的建設(shè)成為現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。將現(xiàn)代化的信息技術(shù)和科技手段運(yùn)用到城市建設(shè)中，不斷提高城市日常運(yùn)行及管理效率，給民眾的日常工作和生活提供更高的便利性是智慧城市建設(shè)的重要目的。但目前，我國(guó)智慧城市建設(shè)處于剛起步階段，很多預(yù)期功能都還未實(shí)現(xiàn)，而在智慧城市建設(shè)中科學(xué)地應(yīng)用地理信息科學(xué)則可以有效推進(jìn)我國(guó)智慧城市的建設(shè)。因此，有必要對(duì)地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值做進(jìn)一步研究。

一、地理信息科學(xué)概述

地理信息科學(xué)是一門(mén)研究地理信息變化規(guī)律及其本質(zhì)的科學(xué)，它是通過(guò)將計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代信息技術(shù)、測(cè)繪學(xué)以及地理學(xué)等多種學(xué)科融合在一起，形成的一門(mén)全新的科學(xué)。該學(xué)科的研究重點(diǎn)是分析地理現(xiàn)象中所包含的地理分布特點(diǎn)、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，為人類(lèi)的地理活動(dòng)提供科學(xué)參考。地理信息科學(xué)從興起到現(xiàn)在已經(jīng)先后經(jīng)歷了近四十年的發(fā)展歷史，逐漸形成了其自身的學(xué)科體系及研究?jī)?nèi)涵?？v觀(guān)其發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，地理信息科學(xué)的形成與發(fā)展經(jīng)歷多個(gè)不同的發(fā)展階段。

在地理信息科學(xué)的研究中，往往需要借助地圖等來(lái)完成對(duì)地理信息的描述。在該學(xué)科形成與發(fā)展的最初階段，通常采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助地圖制圖，并根據(jù)研究與應(yīng)用的需要，逐漸建立起了以應(yīng)用分析為目的的地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)構(gòu)建的目的是通過(guò)搜集、整理不同時(shí)間、空間的地理數(shù)據(jù)，以將現(xiàn)實(shí)中的地理實(shí)況真實(shí)、客觀(guān)、直觀(guān)地表述出來(lái)，為社會(huì)活動(dòng)中地理問(wèn)題的解決提供信息支撐。隨著地理信息科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，該學(xué)科形成了以多種現(xiàn)代技術(shù)為基礎(chǔ)的地理信息服務(wù)。這個(gè)階段的地理信息服務(wù)是利用一些先進(jìn)的空間定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及其它信息技術(shù)對(duì)相關(guān)的地理信息進(jìn)行搜集、分析、傳送以及管理，并將這些地理數(shù)據(jù)信息高效地提供給有地理信息需求的用戶(hù)。

二、智慧城市概述

智慧城市就是智能化、信息化以及數(shù)字化的城市，它是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等使城市運(yùn)行過(guò)程具備智能、互聯(lián)、協(xié)同以及感知等功能。目前，在智慧城市的建設(shè)中需要解決的主要問(wèn)題總結(jié)起來(lái)有四大類(lèi)：信息共享問(wèn)題、城市業(yè)務(wù)協(xié)同問(wèn)題、智能決策問(wèn)題以及信息獲取的實(shí)時(shí)性問(wèn)題等。面對(duì)這些問(wèn)題，當(dāng)前在智慧城市建設(shè)中主要采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)解決信息的實(shí)時(shí)獲取及共享問(wèn)題；采用云計(jì)算技術(shù)分析城市運(yùn)行中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)和協(xié)同；運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為城市智能決策功能的實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)、信息的支持和依據(jù)。

智慧城市的建設(shè)與普通城市相比，在環(huán)境保護(hù)、公共安全、民生服務(wù)以及工商活動(dòng)等各方面均表現(xiàn)出了較顯著的建設(shè)價(jià)值。比如，智慧城市因具有較強(qiáng)大的業(yè)務(wù)協(xié)同及信息實(shí)時(shí)共享功能，因而在城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃過(guò)程中能夠通過(guò)高效獲取和分析城市各種地物信息作為參考依據(jù)，使城市規(guī)劃、建設(shè)、管理更加科學(xué)、集約，實(shí)現(xiàn)城市資源的合理利用和科學(xué)配置。另外，智慧城市的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化、網(wǎng)絡(luò)化的城市管理，提升城市的運(yùn)行效率，例如，智慧城市中智慧交通、智慧城管及社管等模塊的建設(shè)和應(yīng)用大大提高了城市管理的工作效率和質(zhì)量。

正是由于智慧城市具有這些特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，才使得智慧城市建設(shè)成為現(xiàn)代城市建設(shè)的必然趨勢(shì)。為了不斷提升智慧城市建設(shè)的整體水平，促進(jìn)我國(guó)智慧城市的發(fā)展，我們必須充分認(rèn)識(shí)和了解地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的作用，以最大程度地發(fā)揮地理信息科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。

三、地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值分析

地理信息科學(xué)能夠?qū)⒅腔鄢鞘械囊恍┫嚓P(guān)信息運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的技術(shù)直觀(guān)地表述出來(lái)，然后再利用一些現(xiàn)代化信息技術(shù)手段將其反映出的城市實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息整合起來(lái)，供智慧城市的智能化決策參考，這是地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中應(yīng)用的具體體現(xiàn)。除此之外，地理信息科學(xué)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值還體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)上：

首先，地理信息科學(xué)能夠?yàn)橹腔鄢鞘械慕ㄔO(shè)提供最基本的理論支撐。地理因素是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)，在進(jìn)行智慧城市建設(shè)前，要首先考慮城市的地理環(huán)境因素對(duì)城市活動(dòng)可能產(chǎn)生的影響與干擾，而地理學(xué)是一種涉及到多學(xué)科交叉的，且綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，要從整體上把控城市地理環(huán)境的空間分布及特點(diǎn)就必須應(yīng)用地理信息科學(xué)相關(guān)的方法或技術(shù)。從這一點(diǎn)上來(lái)看，地理信息科學(xué)的合理應(yīng)用能夠?yàn)橹腔鄢鞘械目茖W(xué)建設(shè)提供可靠的地理信息保障，所以，可以將其看作是智慧城市建設(shè)最根本的理論支撐。

其次，地理信息科學(xué)的有效應(yīng)用可以有效提升智慧城市建設(shè)中對(duì)空間位置感知的精準(zhǔn)性。通常情況下，若想不斷強(qiáng)化和完善智慧城市的現(xiàn)代化功能，則需要對(duì)整個(gè)城市各地區(qū)的“地物”進(jìn)行全面覆蓋性的數(shù)字化建模，以對(duì)整個(gè)城市的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行全方位的把控。地理信息科學(xué)可以通過(guò)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等對(duì)這些信息數(shù)據(jù)模型中采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。這可以大大提升城市位置感知的精確性，從而對(duì)整個(gè)城市的運(yùn)行狀況有了更加全面的整合和了解，進(jìn)行使智慧城市更加“智慧化”。

另外，地理信息科學(xué)是一個(gè)融合了多個(gè)學(xué)科知識(shí)、原理與技術(shù)的交叉性學(xué)科，它在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用可以更深層次的分析和處理智慧城市的各項(xiàng)地理信息特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，智慧城市的地質(zhì)、地貌、水文、氣候等地理特點(diǎn)是智慧城市建設(shè)的前提和基礎(chǔ)，若要在城市建設(shè)中合理利用地理資源，規(guī)避有害的地理因素就必須對(duì)此進(jìn)行全面的了解。而地理信息科學(xué)可以運(yùn)用離散性方式對(duì)智慧城市建設(shè)中各地物的地理數(shù)據(jù)信息，比如空間位置、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)規(guī)律等進(jìn)行詳細(xì)和深入地分析，為城市規(guī)劃與建設(shè)部門(mén)的設(shè)計(jì)和決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。

四、結(jié)語(yǔ)

智慧城市建設(shè)是科學(xué)技術(shù)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步到一定階段必然會(huì)出現(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)象，但智慧城市的建設(shè)對(duì)于我國(guó)很多城市的發(fā)展來(lái)說(shuō)都不是一朝一夕就能完成的，它是一項(xiàng)涉及到很多領(lǐng)域且比較復(fù)雜的大工程，需要社會(huì)各界共同努力才能實(shí)現(xiàn)。由前文可知，地理信息科學(xué)技術(shù)可以為一個(gè)城市在智慧建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)提供重要的地理信息參考，使其智慧建設(shè)具有更加科學(xué)的信息依據(jù)。與此同時(shí)，在智慧城市建設(shè)中合理地應(yīng)用地理信息科學(xué)也可以大大推動(dòng)地理信息科學(xué)的發(fā)展。

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