信息化测绘与智慧城市的发展研究论文_王佳帅,刘诗雨,谢剑文

信息化测绘与智慧城市的发展研究论文_王佳帅,刘诗雨,谢剑文

华北理工大学矿业工程学院测绘系 063000

摘要:传统的地理信息测绘技术在进行着自我改革,逐渐升级为适应现代社会发展的信息化测绘。智慧城市的本质是促进信息资源的集约化,让城市信息和测绘地理信息高度融合。未来的智慧化城市里,最大的就是惠民、利民、便民,在建设中将强调以人为本,做好顶层设计,打造一个时空数据平台作为城市大脑。同时,智慧城市的建设也将会是一个可持续发展的、长远的战略目标,绝不是一蹴而就的。

关键词:信息化测绘;智慧城市;地理空间信息技术;时空数据平台

引言

同全球一样,我们国家城市信息化发展经历了多次浪潮。20世纪70年代末到80年代初开始,各行各业开始走向数字化。在测绘地理领域的信息化建设中,由纸质地图上的图形转化为数字的形式,并利用计算机建立数据库。如今3G、4G、5G不断升级,随着大数据时代的到来,信息数字化发展的速度越来越快。普通老百姓在智慧城市[1]里面生活的状态更加清晰:进公共场合刷脸,网上实现便捷办事,享受更加快捷的生活,城市和山区的共享教育、共享医疗资源等,让大家的工作、生活和学习更加方便,切实做到惠民、利民和便民的功能。

1.新型智慧城市的建设

智慧城市的构成一定要建设像大脑一样的平台,其核心就是由时间和空间所构成的“时空大数据”。物质在时间和空间中运动,大数据也在其产生,比如网络大数据、卫星轨迹数据、大街小巷摄像头下人们活动数据等等。所以建设智慧城市一定要以时空数据平台作为大脑,深加工数据价值,让城市的一切活动、一切分析、一切决策都在其进行。新型智慧城市建设是一个长远的战略目标,绝对不是三、五年或八年、十年建设而成的。智慧城市建设产生大数据,大数据反过来支撑智慧城市建设,两者之间相辅相成、互相支撑。

1.1科学的顶层设计:

首先要勾勒出想建的智慧城市到底长什么样,现在大量的城市建设缺少顶层设计,而且很多城市新型城市建设规划都是由很多企业做的,很多城市的规划也都是千篇一律。普通百姓有什么需求,城市政府有什么需求,运行企业有什么需求,这些在设计前都需要调查清楚。

1.2以人为本的理念:

建设新型智慧城市,是为了提升政府城市治理和管理能力,提高管理现代化水平,是为了具有更大程度地实用性,所以需要做到以人为本的理念。同时,建设时一定要以科学和系统工程的思路来做智慧城市的规划和建设。

1.3拥有大数据平台:

大数据都是在时间和空间内产生的,包括网络大数据,卫星轨迹数据等等。强调时空大数据[2]就是要强调时间和空间的维度,做新型智慧城市一定要以时空数据平台作为大脑,新型智慧城市一切工作、一切分析、一切决策都是在这个时空大数据里面进行,各个部门、各个行业都在这个时空大数据里面做自己的系统,领导做决策时,各个部门都在上面协同,大家都需要在这上面来运行。

2.城市时空数据平台

2.1城市数据实时感知

这其中,除了大数据、物联网、人工智能等前沿科技,传统的测绘技术也在进行着自我改革。传统测绘原来只做地图服务,后来升级到三维信息时代,加入了更多空间的元素,在3D建模、建筑行业上使用较为广泛。与此同时,我们也能在各类地图APP中看到立体的商铺、学校、写字楼。但是城市的智慧化,其中一个非常重要的前提是:城市数据的实时感知,时空数据模型以及平台的建立。它的效果是显而易见的,同一事物的变化信息、不同事物的信息相关性都会被测绘工作者获取,城市的信息管理真正地做到了实时可控。

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2.2时空信息云平台

“顶层设计”和“传感器”成为智慧城市的两个热词,但人们往往会忽略更基础的东西,比如说测绘技术。时空信息云平台[3]的确是智慧城市的载体,但仅仅有这个并不够,因为基础的时空数据除了在遍布城市的传感器中,还存在于测绘当中,追求数据服务并不能本末倒置。更多的智慧城市相关厂商发布时空信息云平台,把地理数据、时间数据进行充分协调和双向共享,改变传统地理空间架构下的单向性和弱双向性信息交流机制。城市信息千变万化,更新频率迅速,所以测绘技术的升级、时空信息云平台的出现成为必然。

3.智慧城市与人工智能知识图

3.1需要加强广泛的数据管理

智慧城市的吸引力是二元的:一方面,物联网的自动化[4]连接有助于降低公共基础设施支出的相关成本,有了人工智能的照明,市政当局只在人们在场时支付路灯费用即可。此外,通过利用智能停车的动态定价选项,该技术也可以提供新的收入机会。尽管有这些优势,智慧城市仍然需要广泛的数据管理。来自多个位置和部门的数据实施一致集成,对于支持新系统和遗留系统之间的互操作性是必要的。智慧城市需要粒度数据治理来实现长期的可持续性,它们也需要开放的标准,来保证它们的永久效用。

智慧城市概念的核心是分布式IT系统之间的全市范围协作,以便实时管理公共资产。知识图基于开放标准关联数据方法促进了这一需求,包括智慧城市传感器生成的流数据,都按照标准化模型进行分类。同构分类法和词汇表在全市范围内使用相同的术语描述数据,最重要的是来自任何数据源的数据都链接在一个全面的、可查询的语义图上,以演示关系中的相关点。

3.2人工智能知识图的利用

在公民应用方面,人工智能知识图[5]对于智慧城市提高应用能力也至关重要。通过确定整个城市实时数据之间的相关关系,为改进流程以满足城市目标提供了蓝图。例如,分析交通模式数据,来确定繁忙十字路口的预测维修计划,或减少无人居住地区的照明开支问题。其他用例也包括确定天气条件和地理位置之间的关系,以加强灾害准备工作。智能电网的功能定位和隔离停电,以防止广泛的停电。

智慧城市利用知识图表的主要优势是识别不同数据源之间的关系和相关点,来获得组织优势,实现诸如减少开支、创造收入和服务市民等目标。它们被机器学习能力所支持,这些能力将实时物联网分析输出重新引入到图形中。

结语

智慧城市开辟了许多新的可能性,通过信息化测绘地理信息技术使公民与城市建立更加紧密的联系,从而提高城市设施和城市服务的质量。这些城市也将通过减少拥挤的空间,将城市规划模型转变为现实,提供全面优质的生活体验。智能城市可能是地理空间4.0的预兆,公民成为城市空间中所有规划、建设、监控和执行活动的焦点。测绘地理空间技术提供了基础设施的基础,并最终提供了可以构建解决方案的基础架构。它提供了通过原位传感器收集数据并对这些观测结果应用分析,以促进基础设施管理的必要框架。随着世界走向智能化时代,地理空间信息势必将会成为关键的技术组成部分。

参考文献

[1]倪江波.让智慧城市造福民生[J].中国建设信息,2014(17):4.

[2]刘艳芳,方飞国,刘耀林,罗名海.时空大数据在空间优化中的应用[J/OL].测绘地理信息,2019(03):7-20[2019-06-03].https://doi.org/10.14188/j. 2095-6045.2019063.

[3]张鹏程,杨梅,王明省,张秀英,龚磊.基于时空信息云平台的“多规合一”应用系统设计[J].地理空间信息,2019,17(03):4-7+9.

[4]段莉娜.物联网技术在工业自动化中的应用与研究[J].信息系统工程,2018(09):30.

[5]彭丽,叶充,岑慧连.1991-2013年人工智能知识图谱研究[J].情报探索,2015(03):17-21.

论文作者:王佳帅,刘诗雨,谢剑文

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/16

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