地理信息系统在智慧城市中的应用研究

张林

ZHANG Lin

（广西壮族自治区地理信息测绘院）

(Geographic Information Surveying and Mapping Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region)

地理信息系统在智慧城市中的应用研究

张林

ZHANG Lin

（广西壮族自治区地理信息测绘院）

(Geographic Information Surveying and Mapping Institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region)

首先对智慧城市与地理信息系统进行了简要的介绍，并针对城市规划设计、智慧城市发展以及消防三个方面，具体分析了地理信息系统在智慧城市中的运用。

地理信息系统；智慧城市；应用

1 引言

现阶段，地理信息系统在城市信息化建设中发挥着越来越重要的作用。智慧城市是以数字化为基础的城市，要想实现数字化就需要用到地理信息系统这一现代化技术。利用地理信息系统，我们可以更好地分析与处理空间信息，实现对空间数据的可视化利用与体系化分析，使得数据的管理与分析过程更为方便，数字化操作逐渐趋于智能化。

2 智慧城市的含义及发展状况

2.1 智慧城市的含义

智慧城市指的是在各行各业中充分地利用信息技术，以实现全面信息化的状态。因此，在智慧城市建设的过程中，其主要内容就是对信息技术进行合理的运用，以达到一种全新的城市发展模式。智慧城市包括诸多方面的内容，主要有生活、服务、应用项目等。

2.2 智慧城市的发展状况

科技的发展带动了信息技术的进一步推广与应用，信息技术的智能化特点主要表现为定位识别、跟踪以及感知等方面，它具有信息存储与传输的功能，目前这种技术在我国的城市建设与规划中已经得到了很好的应用。科技的应用要秉承以人为本的原则，而随着生活水平的提高，人们的意识形态也发生了相应的变化，在新时期，人们对生活质量的要求越来越高，智慧城市在这种情况下出现在大众的视野中。对于智慧城市来说，其发展理念符合信息化发展模式，是城市未来发展的主要趋势。智慧城市主要是在现代网络技术与物联网技术的基础上，建立的一种新型的社会生态环境。在城市规划与建设的过程中，通过引入智能技术，可以将智能产业在城市建设中的作用充分发挥出来，对我国向智慧城市转变具有积极的促进作用[1]。

3 地理信息系统

3.1 地理信息系统概念

地理信息系统是以计算机为支持平台，以显示和描述地理信息的一种综合信息处理系统，它可以对物体进行定位，以方便的寻找特定范围的地点与物体。地理信息系统具体包括四个部分，分别为影像数据、三维地理信息系统、场景数据以及二维基础地理数据。

1）影像数据

地理信息系统中的影像数据主要包括两个方面，即航空影像与卫星影像，这两个部分的共同特点是信息丰富、直观形象与可读性强。影像数据主要应用于数字模型，通过对数字模型建立三维地理模型。

2）三维地理信息系统

在描述城市地形与地物的过程中，利用三维地理信息系统可以建立三维立体式数字模型，并可以通过计算机来对城市中的固定物体进行表达，通过利用三维地理信息系统，可以将城市建设中的建筑物、道路以及树木等在计算机中呈现出三维的效果，以便于人们的观察与研究。

3）场景数据

在地理信息系统中，可以在系统窗口中添加部分小型的模型，使城市规划更为合理，且不失美观。

图1 城市三维地理信息系统整体架构图

4）二维基础地理数据

二维地理信息系统是三维地理信息系统的发展基础，所以，在三维地理信息系统中，仍有部分功能为二维基础地理信息系统中的，在三维系统平台下，系统中所拥有的二维地理基础数据功能为三位系统提供了信息支持[2]。

3.2 三维地理信息系统的整体构架

随着科学技术的发展，地理信息技术也得到了进一步的发展，目前三维地理信息技术的应用较为广泛。三维地理信息系统主要由数据层、业务逻辑层以及应用层组成，如图1所示。

1）数据层

数据层包括了系统中所有关于地理信息的数据库，其中，三维场景中涵盖的数据信息较多，这就可能会对三维场景的浏览畅通度造成影响，所以需要对模型进行优化，并按照一定的层次结构形成一个三维场景，以更好地调节三维地理信息基础平台。

2）业务逻辑层

业务逻辑层中包括了系统中所有的业务功能，主要由三维浏览、三维测量、三维分析、定位热点区域、查询属性以及三维飞行漫游等，如图1所示，通过这些业务功能，可以实现对三维场景的浏览。

3）应用层

应用层是系统与用户的接口，它不仅可以直接对系统中的三维场景进行浏览，还可以直接调用系统功能中的模块，更为直观的让人们体会到建筑的具体情况，更加方便于对规划的内容进行更改与创新。

4 智慧城市对于地理信息系统的应用

4.1 地理信息系统在城市规划设计中的应用

地理信息系统主要是通过建立模型，以更好地对城市的地形地貌进行描述，并在此基础上构建更为直观的三维模型。通过利用地理信息系统，可以对城市规划进行更为合理的调整，使城市规划设计更加合理、完善。目前，地理信息系统在城市规划中具有十分广泛的应用，并在城市建设中发挥着极大的作用，地理信息系统中的许多功能都被应用到了城市建设中。

4.2 地理信息系统为智慧城市发展提供服务

除了在城市规划中具有巨大的作用外，地理信息系统还为智慧城市发展提供服务。通过利用地理信息系统，可以更为全面、立体地展现出城市地貌与建筑物全貌，为人们提供了较为直观的立体网络地图，为人们的出行与生活带来了极大的便利。此外，地理信息技术在城市灾害以及突发事件等方面还具有十分重要的作用，利用地理信息系统，可以实现对城市地下管线的直观展示，使相关部门更为全面地了解灾害以及事件现场的具体情况，为相关部门的救援工作提供第一手资料。

4.3 地理信息系统在智慧城市消防工作中发挥的作用

智能消防是由物联网、虚拟技术以及地理空间服务等多种技术结合起来的一项技术，它不仅可以收集消防数据，还可以对设备进行调控，在应急救援中起到了一定的协调作用。地理信息系统在指挥城市消防工作中发挥着极大的作用，通过利用三维地理信息技术，可以直观展现出智慧城市下设的一些消防泵、报警器以及防火门等设施，以便于相关部门进行应急消防指挥。另外，通过三维地理信息技术，还可以模拟三维城市室内环境，以便于消防部门对建筑楼层进行查看，对消防工作的顺利完成具有积极的促进作用，为人们的生命财产安全与国家利益提供了可靠的保障。

5 结束语

综上所述，地理信息系统在智慧城市中具有极为广泛的应用，它不仅可以应用于城市规划设计，还可以应用于智慧城市中的消防工作，为智慧城市发展提供必要的服务，具有非常大的发展前景。

[1]李辉.三维地理信息系统在智慧城市中的应用前景研究[J].科技创新与应用,2014(24):296.

[2]王峰.地理信息系统在智慧城市中的应用[J].信息化建设,2015(9):190-191.

Research on the Application of Geographic Information System in Smart City

This paper first introduces the wisdom city and the geographic information system, and analyzes the application of the geographic information system in the wisdom city in view of the urban planning and design, the wisdom city development and the fire protection.

geographic information system; smart city; application