地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用

張濤

正元地理信息集團(tuán)股份有限公司 北京 101300

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)在不斷完善，為了能夠推進(jìn)智慧城市的建設(shè)就將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用其中。隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，智慧城市的概念已經(jīng)在逐漸普及，許多城市在規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，就將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用其中。用地理信息系統(tǒng)能夠借用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)城市的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行可視化和體系化的分析能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的整合，提高數(shù)據(jù)的可操作性，提升城市建設(shè)的信息化水平。地理信息系統(tǒng)對(duì)于智慧城市的建設(shè)十分重要，相關(guān)技術(shù)部門(mén)在發(fā)展過(guò)程中要不斷加強(qiáng)研究完善系統(tǒng)，推動(dòng)智慧城市的可持續(xù)性發(fā)展。

1 地理信息系統(tǒng)的基本概念

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)GIS，顧名思義地理信息系統(tǒng)主要是對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，然后收集數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的分析和研究。GIS主要是對(duì)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和編輯，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)地理空間以及地理對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，然后將信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字，再用數(shù)字制定城市規(guī)劃方案。在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，還要用到計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析驗(yàn)證編碼，然后將信息通過(guò)三維圖形展現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)可視化的表現(xiàn)方式，讓城市規(guī)劃者能夠更好地了解城市的發(fā)展前景。除此之外，地理信息系統(tǒng)還要用到數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)收集存儲(chǔ)信息，還要對(duì)應(yīng)的地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新， 利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更改查詢(xún)等，還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和維護(hù)，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟的情況。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新查詢(xún)，了解數(shù)據(jù)的變化，數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，為智慧城市建設(shè)提供更好的信息技術(shù)手段，能夠在城市建設(shè)過(guò)程中，為其提供重要的數(shù)據(jù)信息，確保能夠?yàn)槌鞘械囊?guī)劃做出更好的服務(wù)[1]。

2 智慧城市的概念

智慧城市就是將信息技術(shù)運(yùn)用到城市建設(shè)之中，提升城市的信息化水平，智慧城市的建設(shè)主要是以信息技術(shù)為主線(xiàn)，為城市的發(fā)展提供更大的動(dòng)力，轉(zhuǎn)變城市的發(fā)展模式。智慧城市之中的涵蓋內(nèi)容很多，如智慧技術(shù)、服務(wù)、產(chǎn)業(yè)、生活及應(yīng)用項(xiàng)目等等，在這些項(xiàng)目之中，智慧技術(shù)是重點(diǎn)項(xiàng)目，智慧技術(shù)之中又包含著許多內(nèi)容。例如：智慧交通、醫(yī)療、樓宇、電網(wǎng)等。目前在信息時(shí)代，手機(jī)已經(jīng)融入人們的生活，所以說(shuō)智慧城市的建設(shè)必然會(huì)到來(lái)，智慧城市的建設(shè)高峰期已然進(jìn)入了人們的生活之中，城鎮(zhèn)化的速度必然會(huì)不斷加快。在城市發(fā)展速度加快的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題，所以要采用地理信息系統(tǒng)對(duì)城市發(fā)展的數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化的管理，通過(guò)高技術(shù)，高水平的管理為城市制定正確，可持續(xù)的發(fā)展路線(xiàn)[2]。

3 地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

3.1 影像數(shù)據(jù)

地理信息系統(tǒng)主要由衛(wèi)星影像和航空影像組成，這兩者之間的結(jié)合能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行豐富，同時(shí)能夠展現(xiàn)更直觀的畫(huà)面。影像數(shù)據(jù)主要是通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立數(shù)字模型，能夠讓規(guī)劃者通過(guò)三維地理模型更好地了解城市的發(fā)展方向。

3.2 三維地理信息系統(tǒng)

利用三維地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)Τ鞘械膶?shí)際地理情況進(jìn)行全面的掃描，通過(guò)數(shù)據(jù)建立起三維立體數(shù)字模型，使用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維信息轉(zhuǎn)化，這樣就能夠?qū)⒊鞘械牡乩硇畔⒄宫F(xiàn)在眼前。三維地理信息系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘械乃袑?shí)物進(jìn)行掃描，然后以三維效果呈現(xiàn)在眼前，為城市的規(guī)劃發(fā)展提供充足的條件。

3.3 場(chǎng)景數(shù)據(jù)

地理信息系統(tǒng)中可以利用系統(tǒng)對(duì)場(chǎng)景的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描存儲(chǔ)，然后再將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成模型，這樣就能夠?qū)φ麄€(gè)城市進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)城市進(jìn)行更好規(guī)范，有利于城市更好的建設(shè)[3]。

4 地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的應(yīng)用價(jià)值

4.1 空間資源共享

將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在智慧城市建設(shè)之中，可以對(duì)城市的資源進(jìn)行更加充分合理的規(guī)劃，能夠有效利用資源，減少不必要的資源浪費(fèi)。但是實(shí)際規(guī)劃中需要用到大量的資源，這些資源都十分珍貴，如果在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)了資源浪費(fèi)或者用錯(cuò)資源的情況，將會(huì)導(dǎo)致智慧城市的建設(shè)成本增加，甚至導(dǎo)致智慧城市的建設(shè)失敗，所以利用地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)Τ鞘械馁Y源進(jìn)行整合，對(duì)空間的資源進(jìn)行共享，避免在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)失誤。智慧城市空間信息資源可以利用GIS技術(shù)進(jìn)行分析整合，確保所有資源的數(shù)據(jù)都能夠得到精準(zhǔn)的分析與以及分配，保證在智慧城市建設(shè)過(guò)程中，不會(huì)數(shù)據(jù)處理失誤的情況，當(dāng)前在大數(shù)據(jù)背景之下，信息資源的共享和分析有了更大的難度，在使用過(guò)程中，一定要提高技術(shù)水平，精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)。

4.2 信息支撐

智慧城市是網(wǎng)絡(luò)、物體以及智能技術(shù)之間的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)地理信息之間的數(shù)據(jù)傳遞，保證了整個(gè)城市的聯(lián)通性，提升了城市的信息化水平，促進(jìn)城市的智能化發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市的發(fā)展速度越來(lái)越快，目前地理信息系統(tǒng)在不斷完善，它不僅能夠與其他技術(shù)相結(jié)合，還能夠?qū)φ麄€(gè)城市的地理信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，在應(yīng)用的過(guò)程中，不斷獲取城市的信息的變化情況，這樣能夠有效促進(jìn)信息的更新，避免數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)孤立的現(xiàn)象?？偠灾?，信息之間相互支撐，數(shù)據(jù)之間快速傳遞，促進(jìn)智慧城市的發(fā)展。

4.3 協(xié)同管理

地理信息系統(tǒng)對(duì)城市的地理信息進(jìn)行快速的收集及處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的共享，讓各個(gè)城市之間的聯(lián)系不斷加強(qiáng)，擴(kuò)大智慧城市的建設(shè)范圍，同時(shí)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分享，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的挖掘分析，發(fā)現(xiàn)更多問(wèn)題，促進(jìn)城市建設(shè)管理水平的提升。地理信息的應(yīng)用為城市管理工作節(jié)省了許多工作環(huán)節(jié)，而且讓城市的個(gè)性化和現(xiàn)代化特點(diǎn)越來(lái)越突出，目前各行各業(yè)都在將地理信息系統(tǒng)引入，希望通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)企業(yè)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行進(jìn)一步的管理[4]。

5 地理信息系統(tǒng)在智慧城市中的具體應(yīng)用

5.1 幫助城市實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

地理信息系統(tǒng)對(duì)于城市的各項(xiàng)基礎(chǔ)部件進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)數(shù)據(jù)分析了解每個(gè)基礎(chǔ)部件的具體情況，通過(guò)具體情況可得知城市在建設(shè)發(fā)展中存在的問(wèn)題，如果通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可及時(shí)通知有關(guān)部門(mén)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，這樣就能夠提升城市化的建設(shè)水平。通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)城市進(jìn)行精細(xì)化的管理，提高了城市化的發(fā)展速度，避免了問(wèn)題難發(fā)現(xiàn)，難解決的情況，而且利用地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，有效節(jié)約了人工成本，提升工作效率。目前一些單位為了節(jié)省人工成本，保證工作效率，就運(yùn)用地理信息系統(tǒng)對(duì)單位內(nèi)部的各種情況進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以此確保企業(yè)的正常運(yùn)作。對(duì)于城市的建設(shè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)他的監(jiān)測(cè)，對(duì)城市進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)控，了解城市的每一個(gè)角落的具體情況。

5.2 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)中必不可少的，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，為城市的建設(shè)發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)支撐。建立數(shù)據(jù)庫(kù)非常重要，一般數(shù)據(jù)庫(kù)的建立可分為地下空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地形數(shù)據(jù)庫(kù)，以及人口數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是城市在建設(shè)智慧城市中必不可少的重要內(nèi)容，通過(guò)各種數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，能夠詳細(xì)了解城市的各個(gè)方面的具體情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，實(shí)時(shí)把握城市的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

5.3 基于3S技術(shù)的綜合旅游信息系統(tǒng)

每個(gè)城市的發(fā)展都有其獨(dú)特的模式，有些城市是以旅游業(yè)作為城市的重要產(chǎn)業(yè)，對(duì)一些以旅游業(yè)為產(chǎn)業(yè)的城市，構(gòu)建智慧城市具有非常重要的作用，因?yàn)槔玫乩硇畔⑾到y(tǒng)能夠利用3D技術(shù)來(lái)構(gòu)建綜合旅游信息系統(tǒng)。這可以實(shí)現(xiàn)對(duì)旅游的數(shù)字化和精細(xì)化的綜合管理，對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)進(jìn)行精細(xì)的數(shù)據(jù)分析，通過(guò)3S的技術(shù)捕捉該城市中的重要信息，竟然可以對(duì)旅游進(jìn)行方案制定，以及為游客提供旅游路線(xiàn)，全程進(jìn)行智能化的服務(wù)，吸引游客，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。除此之外，利用此技術(shù)還可以將該城市的景點(diǎn)通過(guò)三維模式展現(xiàn)，方便游客了解詳情，豐富游客的旅游體驗(yàn)。

5.4 地理信息系統(tǒng)在智慧城市消防工作中的作用

消防工作是城市建設(shè)中必不可少，且重要的一個(gè)部分，所以在進(jìn)行智慧城市建設(shè)過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)要重視智能消防的建設(shè)。研究員應(yīng)當(dāng)交智能消防和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)消防數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，以及進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，全面了解城市的消防情況，以及確保在發(fā)生火災(zāi)事故之后，能夠通過(guò)地理信息系統(tǒng)及時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)的情況，并制定出最佳的營(yíng)救方案，減少城市的損失。

5.5 智慧交通管理系統(tǒng)構(gòu)建

因?yàn)槌鞘械陌l(fā)展速度越來(lái)越快，城市里的交通情況目前已成為城市建設(shè)中的大難題，所以在城市建設(shè)過(guò)程中，必須解決交通問(wèn)題，因此，在智慧城市建設(shè)之中，智慧交通管理系統(tǒng)必不可少。智慧交通管理系統(tǒng)涉及整個(gè)城市的交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)繁多，且對(duì)象流動(dòng)性較大，目前智慧交通系統(tǒng)在城市中的應(yīng)用不夠完善，針對(duì)這一難題，國(guó)家應(yīng)當(dāng)首先要完善相關(guān)的法律法規(guī)制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平臺(tái)的發(fā)展水平。其次，研究機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行深入的研究，根據(jù)城市交通的具體情況，對(duì)智慧交通管理系統(tǒng)進(jìn)行完善實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的統(tǒng)一管理，以及各平臺(tái)之間的信息數(shù)據(jù)交流，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。除此以外，在進(jìn)行交通系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，一定要對(duì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行規(guī)定，同時(shí)要進(jìn)行安全規(guī)范的制定，避免通過(guò)此平臺(tái)泄露市民的個(gè)人信息，所以智慧交通系統(tǒng)的各方面建設(shè)還有待完善?，F(xiàn)在我們已經(jīng)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，云計(jì)算的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)安全門(mén)必須重視，在進(jìn)行個(gè)系統(tǒng)建立時(shí)，一定要做好數(shù)據(jù)安全保障，避免發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事故。相關(guān)部門(mén)針對(duì)這一問(wèn)題，一定要重視，要針對(duì)意外情況制定相關(guān)的措施，確保在發(fā)生事故時(shí)能夠及時(shí)挽救，避免造成更大的影響[5]。

6 結(jié)束語(yǔ)

從以上的論述內(nèi)容得知，在智慧城市建設(shè)過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)具有十分重要的作用，智慧城市的建設(shè)離不開(kāi)地理信息系統(tǒng)，地理信息的應(yīng)用能夠促進(jìn)智慧城市的建設(shè)發(fā)展，提升城市的信息化和科技化水平。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中利用地理信息系統(tǒng)對(duì)城市的各個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控以及綜合分析，確保整個(gè)城市的數(shù)據(jù)能夠通過(guò)三維空間展現(xiàn)出來(lái)，能夠給予規(guī)劃者更加直觀的感受，確保規(guī)劃者能夠做出準(zhǔn)確無(wú)誤的決定。總而言之，地理信息系統(tǒng)對(duì)于智慧城市的建設(shè)非常重要，在實(shí)際規(guī)劃發(fā)展中，要對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善，讓它與城市的建設(shè)更加而能夠融洽，從而有效的推進(jìn)智慧城市的建設(shè)。