苏顺谦
(北京华城工程管理咨询有限公司,北京 100083)
随着近年来我国城市化进程的不断加快,我国的城市正在朝着智慧城市的方向发展与建设。在新型信息技术的辅助作用下,我国城市的运作将变得更加智能化、信息化与现代化。测绘地理信息是智慧城市建设中重要的基础数据,要想更好地建设智慧城市,就必须明确测绘地理信息的作用。合理的应用测绘地理信息,才能推动智慧城市的健康可持续发展。
测绘地理信息经过漫长的发展,其服务能力也发生了巨大的变化,从一开始的地图服务,到后来的数据服务,再到未来的信息服务,这无不体现了我国测绘与信息技术的发展与变革。现阶段,我国的测绘技术已经能够实现水陆空的全面覆盖。卫星、无人机、有人机、LIDAR 等测绘技术为城市的建设提供了空中数据,全站仪、三维影像扫描仪、移动测量车、传感器、摄像头等测绘技术为城市的建设提供了地面数据,水下激光雷达、声呐测量、探测仪等测绘技术为城市的建设提供了水下数据。随着测绘技术的互联网发展,测绘技术被广泛地应用于普查、遥感、导航定位等领域。现阶段,我国的测绘技术已经形成了一个庞大且完善的技术体系,能够提供更加丰富全面的测绘地理信息。
将测绘地理信息应用于智慧城市建设中,不仅能实时反映环境与空间信息的变化,还能推动智慧城市建设科学性与合理性的有效提升。随着GPS 技术、CORS 技术、5G+技术、北斗技术的应用,城市中任何动态与静态的物体都可以在测绘地理信息中精准呈现。毫不夸张地说,在新时期,测绘地理信息已经成为新的基础设施。
现阶段,测绘地理信息正朝着时空地理信息数据的方向发展与建设,在智慧城市时代,大数据以测绘地理信息中的城市地理空间框架为基础,在此基础上不断扩展与延伸相应的地理信息数据。将城市中的社会经济人文信息、自然资源信息、政府部门行业数据、物联网实时感知数据、互联网在线抓取数据与地理信息相关联,实现数据的时空化处理。在此基础上建立相应的数据库,并建立相应的城市时空大数据中心,实现智慧城市的统一管理。综上所述,测绘地理信息是智慧城市时空大数据重要的数据基础,而智慧城市的发展又推动了地理数据信息的进一步发展,二者相互促进,相互支撑。
随着我国智慧城市的进步与发展,建立在测绘地理信息之上的地理时空信息云平台应运而生。云平台可以对城市内部的时空地理信息进行全覆盖管理,根据不同的应用环境提供不同的地理信息。以某城市的不动产权籍调查项目为例,不动产权籍调查项目有着工作量大,工作内容复杂的特点。但利用最新的测绘地理信息数据,根据实景三维模型数据开展不动产权籍调查工作,能够有效解决以往不动产登记空间定位困难,信息重复率高的问题。推动传统城市建设中,二维数据管理局限度大的难题。测绘地理信息的发展大幅推动了智慧城市建设的智能化发展水平,以地理信息为基础,城市房屋为载体或媒介,为我国城市的税务部门、民政部门、公安部门提供了巨大的便捷。
测绘地理信息的丰富与发展使得不同种类的信息实现了有效重叠,在地理信息平台的辅助下,地理信息能够通过网络信息技术,和其他各方信息相叠加,实现城市的智慧化发展。这里的智慧化主要指的是城市功能的智慧化,在城市各项功能中应用测绘地理信息,能够进一步推动智慧城市建设效率与建设质量的有效提升。
以智慧消防为例,将消防系统与测绘地理信息相结合,将三维时空信息云平台应用于消防救援当中,能够实现消防数据的一站式服务。通过三维城市模型、物联传感信息、无人机实时数据,在城市发生火警时能够第一时间定位火灾发生的位置,在此基础上消防员可以利用三维建筑模型,熟悉建筑的周边环境,了解建筑的具体特征,明确周边最近的消防设施。在数据的支撑之上,感知应急处置的态势。测绘地理信息能够帮助消防队员熟悉火场数据,选择最优救援路线,提升消防队出警与救援的效率,为消防救灾提供相应的保障。
除此之外,测绘地理信息在政务服务领域也有着较好的应用效果,以往的居民在前往政府服务部门办事时,需要经过复杂繁琐的流程,反复跑几趟才能够解决问题。而将测绘地理信息应用在政务服务领域,一方面能够让政府人员了解不同地区人民的实际情况,在充分的数据支撑下为人民办事,提升行政人员的服务效率,另一方面人民能够利用互联网协同办公平台在网络上进行操作,大幅减少了在政府部门反复奔波的次数。
以近年来离居民生活最近的新型冠状病毒性肺炎疫情为例。在疫情防控方面就大量地应用了测绘地理信息。利用大数据技术、云计算技术结合测绘地理信息,能够准确地跟踪疫情的时空变化,对疫情的蔓延情况进行有效监测。为防疫部门的决策提供相应的数据支撑,为普通民众的日常防疫提供数据帮助。例如最新的疫情自查系统可以将群众的自身的时空信息变化与患者的时空信息变化相关联,分析二者在近期有无时空交接,从而判断群众有没有感染新冠疫情的风险。除此之外,还可以在热点区域设置人流热力图,公众在出门前,提前对目的地的人流量进行查询与预约,如果目的地人流量较大,已经满载,那么便可以提前终止出行计划,避开人流高峰出行,提升疫情防控的效果。在疫情区域的标记方面,也可以根据不同病例的空间分布,标记高风险区、中风险区、低风险区,帮助防疫部门和普通群众采取相应的防疫措施。
随着近年来我国生态问题的日益加剧,城镇化建设的要求也变得越来越高。测绘地理信息能够提升智慧城市建设的科学性与合理性。利用各类传感器,对称式进行实时监测、监督与分析,将城市的空间规划资源进行整合。例如,在城市进行生态规划时,利用遥感、AR 等技术,提前预测红线管控、选址决策、土地利用、地价评估等项目的发展趋势,通过测绘地理信息提升智慧城市建设决策的科学性与合理性。
通过上文的分析,不难发现测绘地理信息在智慧城市建设中发挥着重要的作用。下文将对智慧城市建设中,测绘地理信息的具体应用进行讨论,探究哪些测绘技术能够推动智慧城市的建设与发展。
智慧城市在建设的过程中,需要获取城市的三维模型和地理图像。而这类数据需要通过地面移动测量系统来获取。地面移动测量系统的构成比较复杂,由定位测量仪器、数据采集仪器、运载车三部分组成。能够在行驶的过程中,对城市的地理图像与三维模型进行实时测量。其中定位测量仪器有GPS 和INS 构成,而数据采集仪器由CCD、激光扫描仪、传感器等设备构成。在运载车行驶的过程中,GPS 可以接受GPS微信发出的信号,再利用RTK技术定位接收机的位置。利用惯性导航系统测定加速度的相对变化,并利用激光扫描仪获取物体表面的轮廓,利用CCD 生成光生电荷图像,再通过电子处理单元将数字图像输出,并利用摄影测量方法提取相应的测绘地理信息。地面移动测量系统是收集城市三维模型数据,并将城市三维模型数据上传到云服务器的重要系统。其利用云计算技术能够实现城市地理信息数据的全面收集与分析。
遥感技术是智慧城市建设过程中必不可少的技术。遥感技术被广泛地应用于智慧城市建设的各个领域,其能够为智慧城市建设提供最基础的测绘地理信息,是智慧城市重要的时空信息来源。遥感技术能够帮助城市构建科学、合理的城市交通路线,提升智慧城市规划的科学性与合理性。随着近年来遥感技术的进一步发展,遥感技术已经能够实现城市信息的实时监控与获取。利用遥感技术可以获取特定位置的高分辨率影像,提取某一特定地区的特征,为智慧城市的建设提供相应的数据支撑。
随着近年来无人机技术的飞速发展,倾斜摄影技术得到了广泛的推广与应用。倾斜摄影技术能够在获取特定地区真实影像信息的同时,对图像进行相应的数据分析与处理。倾斜摄影技术已经成为新时期智慧城市建设中,获取城市地形地貌特征必不可少的技术。倾斜摄影技术能够通过无人机结合高清摄像头的形式,获取城市全方位、多角度的高清图像,大幅提升智慧城市数据的准确性与有效性。
激光雷达扫描技术,及LIDAR 技术。随着近年来智慧城市的不断发展,城市建设中对于3D 影像的需求量也变得越来越高。LIDAR 技术能够通过激光扫描的方式,实时获取物体的表面轮廓,帮助测绘人员获取城市建筑物等物体的三维影像,是构建城市三维模型图的重要技术支撑。
在分析完测绘地理信息的作用和具体应用后,如何进一步发挥测绘地理信息的应用价值,推动智慧城市的进一步建设,是新时期广大测绘人员应该思考的问题。
随着测绘技术的不断发展,测绘产品的形式与类型也变得越来越多样化。从最开始的二维数据已经发展到了现阶段的三维数据。广大测绘人员应该推动测绘地理信息朝着四维数据的方向发展,提升测绘地理信息的科技含量,推动测绘地理信息向时空地理信息的方向升级转型。现阶段,我国的测绘地理信息仍然以空间信息为主,主打二维地理信息与三维地理信息结合的可视化表达,其所能够提供的服务仍然比较有限,属于一种静态数据、周期更新的状态。在新时期,广大测绘人员要推动测绘地理信息向时空信息、四维地理信息的方向升级转型,丰富测绘地理信息所能提供的服务种类,推动测绘地理信息向动态数据、实时更新的方向升级转型。这样才能进一步发挥测绘地理信息的作用,推动智慧城市建设水平的有效提升。
通过上文的分析,不难发现地理数据的种类有着较大的差异,在不同时间、不同地区,地理信息也有着较大的差异。为了在新时期更好的应用测绘地理信息,要推动测绘地理信息的整合。将测绘地理信息应用于智慧城市建设的各个领域,推动测绘地理信息和城市政务、交通、公安等多个领域的有效整合。还要进一步推动不同类型测绘地理信息的整合,将不同类型的测绘地理信息以跨时空的形式在数据库内统一呈现。要积极应用FME、ArcGIS PRO 等软件,构建信息集成管理平台,对不同时态的测绘地理信息进行统一管理,确保现有测绘地理信息的时效性,也要确保历史测绘地理信息的可追溯性,实现智慧城市建设全过程测绘地理信息的有效管理。
本文首先分析了智慧城市建设中测绘地理信息的作用,其次探究了测绘地理信息的具体应用,最后提出了智慧城市建设中测绘地理信息的具体应用策略。测绘地理信息是推动智慧城市建设的重要数据基础,广大测绘人员与城市规划管理人员要重视测绘地理信息的作用,推动测绘地理信息的有效应用,才能在新时期推动智慧城市的健康可持续发展。