基于測(cè)繪地理信息技術(shù)的智慧城市建設(shè)

魏桂花

（甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊(duì)，甘肅 天水 741002）

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，智慧城市建設(shè)越來(lái)越迫在眉睫，智慧城市的建設(shè)包括智能化出行、智能化就醫(yī)、智能化就業(yè)等，涉及人類生活的方方面面。而測(cè)繪地理信息技術(shù)作為各行各業(yè)的基礎(chǔ)，有力地支持智慧城市的建設(shè)，可以提供基礎(chǔ)位置信息、天氣情況、道路信息等，極大地提高城市智能化建設(shè)，從而大大提高人類生活質(zhì)量及生活舒適感。

1 智慧城市的含義

從定義上而言，智慧城市便是把信息科技與城市基本建設(shè)結(jié)合在一起，將城市信息化管理引向更高程度。它根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、社交媒體等專用工具和方式，完成全方位深入的認(rèn)知、寬帶網(wǎng)絡(luò)泛在的互聯(lián)和智能化結(jié)合的運(yùn)用。智慧城市將變成一個(gè)城市的總體戰(zhàn)略定位，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、城市提高的新引擎，達(dá)到提升群眾生活滿足感、企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理競(jìng)爭(zhēng)能力、城市可持續(xù)發(fā)展觀的目的，展現(xiàn)了更高的城市發(fā)展戰(zhàn)略和創(chuàng)新意識(shí)[1]。有權(quán)威專家強(qiáng)調(diào)，隨著互聯(lián)網(wǎng)帝國(guó)的崛起、移動(dòng)技術(shù)的融合發(fā)展及其創(chuàng)新理念普及化，在內(nèi)容上包含智慧政治、智慧歷史人文、智慧生活等內(nèi)容。其中與老百姓生活更為密切相關(guān)的智慧運(yùn)用關(guān)鍵反映在交通出行、電力、貨運(yùn)物流、醫(yī)療、食品、藥物、環(huán)境保護(hù)、水資源管理、氣候、工程建筑、油氣田、農(nóng)牧業(yè)等諸多方面，對(duì)人們生活產(chǎn)生極大的影響[2-4]。

智慧城市的發(fā)展趨勢(shì)一般會(huì)歷經(jīng)以下環(huán)節(jié)：（1）智慧化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基本建設(shè)，包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基本建設(shè)、云數(shù)據(jù)中心基本建設(shè)，完成智能化，才可以談智慧化的難題[5-7]。就服務(wù)而言，城市管理方法、城市公用設(shè)施、基本公共服務(wù)設(shè)施的智能化更為重要；（2）智慧城市基本建設(shè)的結(jié)合環(huán)節(jié)，將不一樣行業(yè)的城市基本服務(wù)信息完成互連和相通，進(jìn)而產(chǎn)生泛在的城市服務(wù)項(xiàng)目；（3）智慧城市的內(nèi)部發(fā)展趨勢(shì)環(huán)節(jié)，完成更深入的認(rèn)知、更方便快捷的數(shù)據(jù)共享、更深層次的智慧化城市服務(wù)項(xiàng)目?，F(xiàn)階段，對(duì)智慧城市定義的講解也常常存在偏重，有的覺得重點(diǎn)在于關(guān)鍵技術(shù)，有的覺得重點(diǎn)在于互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，有的覺得重要在人的參加，有的覺得重點(diǎn)在于實(shí)際效果，而一些城市信息化規(guī)劃的優(yōu)先城市則更注重以民為本和可持續(xù)性自主創(chuàng)新?？偠灾腔鄢鞘薪^不僅是智能化城市，不僅是信息科技的智能化系統(tǒng)運(yùn)用，它還包含人的智慧、以民為本、可持續(xù)發(fā)展觀等含義[8]。

智慧城市建設(shè)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[9]：（1）智能交通，實(shí)現(xiàn)便利性：交通出行是城市中廣泛存在的難題之一。城市道路的擁擠不僅會(huì)造成安全事故，還會(huì)造成過(guò)多的二氧化碳排出。為了更好地改善交通擁堵情況，智慧城市已經(jīng)執(zhí)行多項(xiàng)措施，例如向駕駛?cè)藛T提供智能停車系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使其能夠提前了解停車場(chǎng)的可用車位數(shù)量。（2）構(gòu)建適應(yīng)能力更強(qiáng)的基礎(chǔ)設(shè)施：智慧城市會(huì)根據(jù)房屋建筑和路面情況改建基礎(chǔ)設(shè)施。例如地球探測(cè)儀這類儀器的創(chuàng)新能夠更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于容易產(chǎn)生振動(dòng)的地區(qū)的監(jiān)測(cè)，優(yōu)化城市各類基礎(chǔ)設(shè)施的抗震性能。（3）公眾監(jiān)督，保障安全性：智慧城市能夠改善城市居民的日常生活。智慧城市實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，應(yīng)用連接的監(jiān)控?cái)z像頭實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，協(xié)助應(yīng)急處置；市民可應(yīng)用WiFi 和智能穿戴設(shè)備開展通信，提升公眾日常生活的舒適感、安全感和幸福感。（4）環(huán)保監(jiān)測(cè)，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展：在全球氣候變暖的大背景下，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐漸增強(qiáng)，智慧城市應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測(cè)并控制碳排放量，加大綠色節(jié)能建筑的建設(shè)力度，積極采取各項(xiàng)節(jié)能減排的措施，減少環(huán)境污染，推進(jìn)可持續(xù)的發(fā)展。

2 測(cè)繪地理信息的功能

2.1 測(cè)繪地理信息是根基

在城市管理信息化建設(shè)進(jìn)程中，地理信息一直占據(jù)著重要位置。在數(shù)字城市階段，原國(guó)家測(cè)繪地理信息局牽頭開展數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的整合和初步共享開放。進(jìn)入智慧城市建設(shè)時(shí)期，自然資源部發(fā)布了系列技術(shù)大綱，表明地理信息作為智慧城市建設(shè)的時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，是開展智慧城市建設(shè)的底座[10]。

2.2 測(cè)繪地理信息促進(jìn)智慧城市建設(shè)智能化發(fā)展

5G、大數(shù)據(jù)、人工智能作為科技的前沿，可以有效地融合到智慧城市建設(shè)中。目前智能化服務(wù)需求越來(lái)越旺盛，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）智能化交通，基于測(cè)繪地理信息建立的高精度地圖，如高德、谷歌、百度、奧維等，幾乎覆蓋全國(guó)所有城市，定位精確，有效指導(dǎo)了出行線路規(guī)劃，避免了“走遠(yuǎn)路、走錯(cuò)路”，有效地提高了出行便利。（2）地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)2021 年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害4 700 余起，造成近百人死亡，財(cái)產(chǎn)損失巨大；成功預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害900 余起，涉及可能傷亡人員2 萬(wàn)余人，由此可見基于測(cè)繪地理信息的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警十分重要。但是對(duì)于一些山高林密測(cè)繪人員無(wú)法達(dá)到的地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)尚未完善。基于地理信息技術(shù)，利用衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)遙感檢測(cè)，從而有效地解決了難題，同時(shí)還可有效地監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害，避免了人員傷亡[11]。

2.3 測(cè)繪地理信息是擴(kuò)展智慧城市智能化服務(wù)的重要途徑

智慧城市建設(shè)的主要目標(biāo)是提高城市運(yùn)行的質(zhì)量與水準(zhǔn)，服務(wù)于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市民眾的生活，使人們?cè)诔鞘猩钪懈邮孢m、便捷，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。測(cè)繪地理信息可以更加直觀、形象、智能地感受與展現(xiàn)城市的各種數(shù)據(jù)信息，有利于展示城市的空間分布情況，并且更加有利于監(jiān)測(cè)城市的異常變動(dòng)。測(cè)繪地理信息有助于智慧城市智能化發(fā)展，是擴(kuò)展智慧城市智能化服務(wù)的重要途徑。例如測(cè)繪地理信息在智慧城市建設(shè)中強(qiáng)大的空間分析功能與定位導(dǎo)航功能，可以將商場(chǎng)的空間分布情況、人們的地理位置信息等情況通過(guò)測(cè)繪地理信息技術(shù)直觀向需要的人們展現(xiàn)出來(lái)，方便人們查詢所需要的信息，并且能夠給予智慧化的解決方案[12-13]。構(gòu)建政府端、社區(qū)端、企業(yè)端相互聯(lián)合，涉及存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)、通信、AI 算法、人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)、智能門禁、環(huán)境檢測(cè)、車輛抓拍、煙感、消防等多智能化場(chǎng)景的多功能智慧城市應(yīng)用體系，秉持“協(xié)調(diào)發(fā)展、綜合管理、智能謀劃、成果共享、和諧社會(huì)”發(fā)展理念，使測(cè)繪地理信息技術(shù)更好服務(wù)于智慧城市建設(shè)。

例如智能化門禁可以實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別，有效地解決了開門不方便的問(wèn)題，尤其對(duì)于手抱嬰兒的老人，通過(guò)人臉識(shí)別系統(tǒng)，可以自動(dòng)打開大門。除人臉外，車牌也可以實(shí)現(xiàn)智能化，比如當(dāng)朋友來(lái)訪，小區(qū)門禁系統(tǒng)未能有效識(shí)別車牌號(hào)碼，住戶可以主動(dòng)在社區(qū)智能化APP 中輸入朋友車牌號(hào)，門禁自動(dòng)打開，有效地提升了住戶的體驗(yàn)感。近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，高樓拔地而起，但是高空墜物時(shí)有發(fā)生，其造成的人員傷亡后果嚴(yán)重，通過(guò)利用高清攝像頭主動(dòng)抓拍，系統(tǒng)后臺(tái)根據(jù)墜落物墜落軌跡及坐標(biāo)，自動(dòng)精準(zhǔn)識(shí)別拋物點(diǎn)，從而有效地減少人員傷亡事故。對(duì)于一些偏僻的地方，設(shè)置“聲音識(shí)別+地理信息系統(tǒng)”，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，被害人發(fā)出求救信號(hào)，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)啟用，指令發(fā)送高清攝像頭，通過(guò)抓拍然后上傳公安警務(wù)綜合系統(tǒng)，民警根據(jù)發(fā)送照片坐標(biāo)，及時(shí)制止違法犯罪行為，保證居民人身財(cái)產(chǎn)安全。“智能住宅+智能社區(qū)”作為地理信息技術(shù)與智慧城市建設(shè)的產(chǎn)物，隨著未來(lái)科技的快速發(fā)展，必然成為發(fā)展趨勢(shì)，因此房地產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，應(yīng)當(dāng)推廣測(cè)繪地理信息技術(shù)的應(yīng)用，而這也有可能會(huì)成為房地產(chǎn)行業(yè)新的增長(zhǎng)極。

3 智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息推廣措施

綜合目前智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀，未來(lái)或?qū)⒃谝韵路矫嬷攸c(diǎn)突破：一是推動(dòng)行業(yè)信息化規(guī)范；二是促進(jìn)智慧城市產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展。

3.1 推動(dòng)行業(yè)信息化規(guī)范

在智慧城市建設(shè)階段，測(cè)繪地理信息部門的工作重點(diǎn)是構(gòu)建時(shí)空信息框架、時(shí)空信息云平臺(tái)。我們是智慧城市階段城市時(shí)空信息定位基礎(chǔ)的建設(shè)者、提供者、服務(wù)者。國(guó)家測(cè)繪地理信息局將在充分吸收數(shù)字城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有序地推進(jìn)智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)。我們希望通過(guò)與各省級(jí)測(cè)繪地理信息行政主管部門、各城市人民政府的通力合作，逐步形成較為完備的智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用體系。在智慧城市所承擔(dān)的工作之中，構(gòu)建時(shí)空信息框架是一件重中之重的工作，如何快速采集、處理、發(fā)布與更新海量的地理信息一直是測(cè)繪人努力奮斗的目標(biāo)。移動(dòng)測(cè)量是一種高效快捷、海量實(shí)景三維地理信息采集與建庫(kù)的手段，在構(gòu)建時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)中可以發(fā)揮重要的作用。國(guó)家測(cè)繪地理信息局在一些有關(guān)智慧城市的文件中也推薦了移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

3.2 促進(jìn)智慧城市產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展

新型城市建設(shè)包括三個(gè)級(jí)別：感知、智腦、應(yīng)用。測(cè)繪地理信息技術(shù)起到的就是感知作用，與傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)采集有所區(qū)別，基于測(cè)繪地理信息技術(shù)的智慧城市應(yīng)當(dāng)具備采集與處理一體化功能。測(cè)繪地理信息具備定位、導(dǎo)航和授時(shí)功能，可以為智慧城市建設(shè)提供空間、時(shí)間維度數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)智慧城市網(wǎng)格化。測(cè)繪地理信息可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)多行業(yè)、多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集，如建設(shè)行業(yè)、企業(yè)信息、交通信息、能源信息、設(shè)施信息、環(huán)境信息，通過(guò)文本、報(bào)表、文件等途徑傳送到智腦。

目前測(cè)繪地理信息可以劃分為米級(jí)、亞米級(jí)、厘米級(jí)、毫米級(jí)服務(wù)，其中由于毫米級(jí)精度過(guò)高，因此目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)利用。米級(jí)服務(wù)通常應(yīng)用于兩客一危、LBS 服務(wù)、智慧海洋、物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域；亞米級(jí)服務(wù)通常應(yīng)用于智慧公交、人員定位、智慧農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域；厘米級(jí)服務(wù)通常應(yīng)用于水利海事、GIS 采集、無(wú)人機(jī)高精度測(cè)繪、形態(tài)檢測(cè)等領(lǐng)域；靜態(tài)毫米級(jí)服務(wù)主要用于國(guó)土測(cè)繪、工程測(cè)量等領(lǐng)域。

4 智慧城市建設(shè)對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)要求

基于測(cè)繪地理信息技術(shù)的智慧城市建設(shè)需要多部門、多領(lǐng)域協(xié)同管理，是城市居民生活水平提升的內(nèi)在要求，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展核心要求。智慧城市建設(shè)需要測(cè)繪地理信息技術(shù)為其提供定位、測(cè)速、授時(shí)、坐標(biāo)定位、氣象預(yù)報(bào)、信息通知等功能，從而保證對(duì)空間、時(shí)間信息的過(guò)濾、篩選、歸納、分析、決策和利用等。

（1）測(cè)繪地理信息需要對(duì)受困人員提供精準(zhǔn)定位，并主動(dòng)為救援及逃生制定最佳路線；為車輛提供精準(zhǔn)三維定位，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，滿足室內(nèi)外停車場(chǎng)無(wú)縫連接導(dǎo)航。

（2）智慧城市建設(shè)對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)服務(wù)保障及數(shù)據(jù)資源共享提出了更高的要求。測(cè)繪地理信息需要統(tǒng)籌各類導(dǎo)航工具，加速測(cè)繪地理信息與公共服務(wù)資源的整合，加強(qiáng)與通信系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從而建設(shè)測(cè)繪地理信息服務(wù)保障體系。此外，由于國(guó)家相關(guān)部門缺乏對(duì)測(cè)繪地理信息的有效監(jiān)管，因此導(dǎo)致情報(bào)收集、分析、挖掘等方面缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

（3）智慧城市建設(shè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)測(cè)繪地理信息國(guó)家和個(gè)人隱私的保護(hù)。在智慧城市建設(shè)中，有效地利用測(cè)繪地理信息的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意國(guó)家和個(gè)人隱私的保護(hù)。當(dāng)前許多智能化APP 需要用戶進(jìn)行注冊(cè)，導(dǎo)致個(gè)人信息被廣泛收集，造成信息泄露，如果被違法犯罪分子收集，有可能對(duì)個(gè)人實(shí)行詐騙，從而造成財(cái)產(chǎn)損失。國(guó)家應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管控，一方面是通過(guò)立法加強(qiáng)對(duì)違法犯罪的懲罰，另一方面加強(qiáng)居民防詐騙意識(shí)，有效地保護(hù)個(gè)人隱私。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為有利于人們更好地在城市中工作、居住、生活、學(xué)習(xí),各個(gè)國(guó)家相繼開展了智慧城市的建設(shè)工作。在智慧城市建設(shè)中,測(cè)繪地理信息技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。在智慧城市建設(shè)過(guò)程中采用測(cè)繪新技術(shù)，將推動(dòng)智慧城市實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效、精準(zhǔn)發(fā)展。因此，今后還需對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而全面推動(dòng)智慧城市建設(shè)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。