探讨关于数字化城市建设论文_李卫娜

探讨关于数字化城市建设论文_李卫娜

摘要:21世纪是一个数字化时代,加快城市化进程,进行现代化管理,都对数字城市建设提出了迫切需求。数字城市为认识物质城市打开了新的视野。在数字城市提供的地理空间载体上叠加其他业务信息,就可以实现对经济、社会和人文信息的空间统计分析和决策支持,使城市管理和服务空间化、精细化、动态化、可视化、真实化,城市管理工作就可以实现对每个地方、每个时段的准确覆盖,实现由由粗放管理到精确管理、由多头管理到统一管理、由被动管理到主动管理、由事后管理到事前管理。本文主要基于作者实际工作经验,简要的分析数字化城市的建设,希望对相关从业人员有所帮助。

关键词:数字化;城市建设;发展

1 数字化城市建设的概念

“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真―虚拟等技术,对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。数字城市是一个集信息化、数字化和网络化等为一体的巨型系统工程,它不仅能在计算机上建立虚拟城市,再现全市的各种资源分布状态,更为重要的是,它可以在对各类信息进行专题分析的基础上,通过各种信息的交流、融合和挖掘,促进城市不同部门、不同层次之间的信息共享、交流和综合,进而对城市的所有信息进行整体的综合处理和研究,为城市各种资源在空间上的优化配置、在时间上的合理利用,宏观、全局地制定城市整体规划和发展战略,减少资源浪费和功能重叠,实现城市可持续发展提供科学决策的现代化工具。

2 数字城市发展现状

智慧城市建设需要以数字城市为基础、而数字城市必须是彻底数字化的城市。中国学者特别是地学界的专家认识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器。

从这之后,在我国与“数字地球”相关相似的概念层出不穷,“数字中国”、“数字省”、“数字城市”、“数字化行业”、“数字化社区”等名词充斥报端和杂志,成了最热门的话题之一。许多省、市把它作为经济技术发展的一个重要战略来抓。

回过头来看这一阶段“数字城市”的建设过程所取得的成果是将我国城市信息化建设向前推动了一大步。”数字城市“建设的推动力主要来自空间地理信息系统技术的发展。

以城市化内容的虚拟实现为特征数字城市建设的主要内容是利用空间地理信息系统将城市建设、管理、经济、民生等信息与空间地理位置信息联系在一起实现更精准的服务。在这一阶段的数字城市建设过程中核心支撑是空间地理信息和空间地理信息技术。由此产生的问题是:这一城市数字化的进程止步于建筑之外城市中巨大的建筑空间没有数字化所以这样的“数字城市”是不彻底的数字城市。

3 新技术在智慧城市建设中的应用

3.1 建筑信息模型(BIM)技术

随着建筑信息模型(BIM)技术的出现和推广应用,为已建和新建的建筑空间数字化提供了可行的技术路线。建筑空间数字化的充分必要性,可以从两个方面分析:

一是当土地上的建筑物容积率超过1:1时,意味着建筑面积超过了土地面积。美国曼哈顿地区的建筑面积就超过了土地面积。如果“数字城市”中没有包含巨大的建筑空间的数字化,这个“数字城市”是不彻底的;

二是人类生活在两种状态中,一种状态是在房屋里、另一种是在去另外一个房屋里的路上。在路上由地理信息提供服务,那么到了房屋内怎样得到更好、更智慧的服务呢?所以必须实现建筑空间的数字化。

随着建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术的出现和发展,为我们实现建筑空间的数字化提供了技术途径。

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BIM技术,为工程设计建造领域带来了第二次革命,是从二维图纸(CAD)到三维设计和建造(BIM)的革命,也是一次真正的建设行业革命,BIM技术将彻底改变建设工程设计、建造和运维方式;同时,BIM技术正在实现城市的彻底数字化,随之而来的应用与影响极其广泛、深远。

3.2 物联网技术在智慧城市建设中的应用

3.2.1智慧政务

(1)通过政务云、政务数据交换平台及完善的政务信息资源目录体系,实现跨部门的信息共享与资源整合,建立一体化的政务资源体系。

(2) 通过整合政府门户网站、呼叫中心等相关政务服务资源,实现政府、企业和公众随时随地通过互联网、电话、移动终端等多种渠道获取一致与整合的政务服务。

(3)通过资源共享及流程整合,完善政务服务监管渠道,为企业、社会其它机构和公众等提供一站式服务,实现足不出户就可以随时随地办理相关业务。

(4)通过建立完善的信息采集系统,利用强大的数据挖掘、加工处理等海量数据计算手段,以及科学的智能分析协同决策系统,实现政府科学、智能决策等。

3.2.2智慧物流

(1)多元化的数据采集、感知技术。基于物联网的智慧物流,面对的是形式多样、信息关系异常复杂的各类数据,多元化的数据采集、感知技术,为智慧物流提供了几本的技术支撑。

(2)泛在网络支撑下可靠的数据传输技术。随着物联网的发展,泛在网络将成为信息通讯网络的基础设施,在于其它网络融合的基础上,提供给智慧物流可靠的数据传输技术,为人们准确的提供各类信息。

3.3低空摄影测量系统

低空无人机是当代低空空间技术应用的主要载体之一,可以通过地面遥控实现大倾角(40°-60°)摄影,能够按布设航线获取各建筑物各侧面和顶部影像,遥感影像中心位置的空间分辨率可以达到0.1M甚至更高。

因此,可利用所拍摄的高分辨率低空影像作为城市三维模型的影像源,从而充分发挥影像数据的多重作用。低空多角度高分辨率遥感影像是城市景观中三维对象各种纹理信息最可靠的来源。建筑物是城市三维景观的主体,在现有二维数据的辅助下,能够方便、准确地获取建筑物的高度及几何构成信息;其三维模型可以通过低空遥感影像三维重建并映射纹理获得。在三维可视化中,建筑物屋顶和墙面分为可见面和不可见面。首先判断屋顶和墙面的“可见性”,然后根据多航带影像进行最佳纹理的映射,结合消隐分析、纹理纠正等技术措施,生成与真实建筑物一致的三维模型,保证其最佳可视效果。

3.4 倾斜摄影技术

它是近几年发展起来的一项高新技术,集成了传统航空摄影技术和数字地面采集技术,克服传统航摄技术只能从垂直角度拍摄的局限性,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从1个垂直角度和4个倾斜角度采集影像,构建地面三维模型。这样弥补了正射影像的不足,更加真实地反映地物的实际情况,提高我国数字城市建设中建筑物侧面纹理的基础数据获取效率。

结束语:

综上所述,数字化城市建设是一项十分复杂的系统工程,在数字城市建设中,有关部门必须要对数字城市建设的各个因素进行深入分析,采用现代化先进的技术来获取更多有用的地理信息数据,然后采用有效的措施来发挥信息化技术的作用,以此加快数字城市建设的速度,为国家的发展做出贡献。

参考文献:

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[6]测绘发展战略研究项目组.中国测绘事业发展战略研究报告[M].北京:测绘出版社,2005.

论文作者:李卫娜

论文发表刊物:《建筑实践》2019年10期

论文发表时间:2019/9/2

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