新型基础测绘在智慧城市建设中的作用与应用探析

汪达文

泰安市测绘地理信息中心 山东 泰安 271000

当前，由于智能技术所带来的便捷性，人们对它的认同程度越来越高，于是，智慧城市就成了各个区域开发和建设的理想目标。在此背景下，通过云服务与移动互联网相结合，实现数字化、智能化的测绘，进而实现由“以最优”功能向“资源节约型”的转型。近年来，新型基础测绘技术被越来越多地用于工程建设、地理信息等领域，为智慧城市的建设提供了有力的数据支撑。所以，开展测绘工作，探讨其在智慧城市中的应用与实践，是非常有必要的。通过对智慧城市的建设，实现了城市生活的高效、低碳和便捷。

1 基础测绘地理信息数据在智慧城市建设中的作用

1.1 提高城市建设质量

随着信息化时代的来临，信息的更新速度不断加快，人类日常生活中所面对的海量数据越来越多。在此背景下，各行各业都要加速发展、进行转型升级、充分利用信息化优势。智慧城市的建设是当今城市与信息化社会同步发展的必然选择。在这一过程中，有关部门和工作人员要不断提升“智慧城市”的水平。在经济发达和科技发达的地区，基本的测绘GIS数据已经与城镇建设相结合，能够对GIS数据进行实时、动态的更新。在此意义上，基础测绘地理信息数据实质上是一个庞大的信息库，它涵盖了城市各个方面的内容，并具有现代化的计算能力和自我更新能力，这将极大地提升智慧城市的建设质量[1]。

1.2 推动城市的建设

目前，我国的城市信息化已经进入了一个更高的层次，而城市的一个重要标志和一个具体的结果就是，大力推动数字化进程。但是，如果没有对GIS数据进行科学的应用，就不可能实现智慧城市的建设。在智慧城市的建设过程中，对测绘地理信息数据库进行合理的利用，既能为智慧城市的发展提供数据依据，还能根据数据信息对我国智慧城市建设的方向和效果进行分析。智慧城市相对于传统的城市建设模式有着显著的优越性，能够有效地实现产业、商业和生活模式的高度智能化，对推动城市中各个行业的发展、转型和升级起到了积极的推动作用。

1.3 拓展城市发展空间

当前，中国正掀起一股“智慧城市”的热潮，在全国范围内都已启动了“智慧城市”的建设，并在全国范围内形成了一大批“试点地区”和“产业园”。信息化是智慧城市的一个重要组成部分，也是一个与之息息相关的行业。基于此，我国正在多个领域，以健康医疗、智能交通等为代表的多个领域，以产业转型升级为契机，加速智慧城市建设进程。在建设智慧城市的过程中，基础测绘与GIS数据是必不可少的。利用GIS数据进行城市空间的合理规划、拓展空间，对城市的发展具有重要意义。

1.4 促进智慧城市的多功能发展

随着城市各领域空间地理信息的不断积累，为其提供了新的服务与应用理念，促进城市各领域向多功能方向发展。随着城市交通、医疗、旅游等领域的智能化发展，需要更多的空间地理信息作为基础支持。

在城市交通方面，综合运用静态、动态、时间、空间等多源信息，融合实时交通感知数据，对城市交通进行精准感知与预警，进而对城市交通拥堵成因进行深入研究，进而对其进行宏观调控，从而达到缓解、改善、提升城市交通运行效率的目的，最终构建智慧城市交通体系。

在城市医疗领域，通过对医疗机构、电子病历、医学影像、可穿戴设备、医疗体检等数据进行集成，并结合周围区域的人群健康空间数据，建立无空间约束的城市医疗大数据中心，从而建立最优的公共卫生与医疗服务体系。在此基础上，可以很容易地建立起智慧医疗服务系统。其中，实现了临床服务，病案管理，医疗质量管理，辅助临床决策；“个人健康医生”系统能够进行健康档案管理，信息监控，健康指导，紧急救援，随时随地进行健康监测；传染病突发事件处理系统能够对传染病的发生、发展、传播进行分析，并能对传染病的传播进行预测。

2 在智慧城市建设中的应用

2.1 空间信息云平台的应用

以服务资源池技术为基础，来实现各类数据的服务化，利用地名地址匹配引擎来实现对数据的精确匹配，利用服务引擎来完成服务的发布与调用，利用业务流引擎来完成对各种业务流的定制，利用知识引擎来完成对知识的挖掘与发现，最终实现对各类城市信息资源的共享与应用[2-3]。

面向三类不同的用户群体，即政府各管理部门、企事业单位和社会公众，为其提供了标准化的服务和接口，并搭建了相应的应用系统。本项目拟通过“云应用”功能，将第三方应用与空间信息云计算平台无缝连接，方便资源申请、功能托管，为空间信息云计算平台提供“一站式”服务。

2.2 基于基础测绘的智慧城市建设

在智慧城市的建设过程中，测绘和GIS的基础数据起到了举足轻重的作用。所以，在进行智慧城市建设前，必须要有基础的GIS数据。采用先进的检测技术，不但可以提高检测的效率，而且可以提高检测的精度。从基础测绘地理学中获得更多的信息与数据，是智慧城市建设的关键。若资料不足，资料不全，则所得之结论亦有失准确性与科学性。

2.3 在公共安全中的应用

智慧城市的建设，首先要满足人们的生活需要，所以，对其进行科学的防灾与应急能力的规划是非常重要的。在城市的日常运营中，很有可能出现安全事故。一个城市若不具备相应的突发事件应急处置能力，将会造成难以想象的严重后果。在此背景下，建立智慧城市的安全与应急管理系统，需要进行基础测绘与地理信息收集。正确、科学地运用这些信息，可以有效地识别洪水，滑坡，地震等灾害。在智慧城市建设中，社会治安问题必须得到足够的重视。在此基础上，综合运用多学科交叉的研究思路，将多学科交叉融合，构建具有自主更新能力、可持续发展能力的防灾与应急体系。运用基本的测绘GIS技术，将安全事件的发生概率降到最低，从而整体提升城市突发事件的处理能力。

2.4 时空信息云平台的应用

以空间数据为基础，对空间数据进行聚合、融合与共享，是智慧城市公共服务平台的核心。在此基础上，提出了一种新的面向对象的服务资源池技术，并将其应用到面向对象的服务资源池中。如上面所示，可以使用服务引擎来发布并调用服务，使用业务流引擎来定制各种业务流，使用知识引擎来完成对知识的挖掘和发现，最终可以实现对各种城市信息资源的共享和应用。

面向政府、企事业单位、社会大众等三类用户群，为其提供统一的服务与界面，从而搭建相应的应用系统。本项目拟通过“云应用”功能，将第三方应用与时空信息云端平台进行无缝对接，为用户提供便捷的资源使用与功能托管，为用户提供“一站式”服务。“云应用”的应用方式主要包括三个方面：1）以网站为基础的无缝链接；该模型的优势在于，它不需要占用平台的任何资源，只需要通过应用的网站就可以与平台进行链接，方便了应用的部署；2）以功能性寄存为基础，要求应用软件提出申请，通过审核后，才能在平台上实现应用软件的部署。其优势在于方便了应用系统的管理；3）为了实现系统的无缝部署，需要对请求进行实时调度，减少对平台资源的占用。

3 智慧城市建设运营模式的选择

3.1 基于政府角度选择的运营模式

在进行智慧城市建设工程的运作方式选择时，需要有关部门针对工程种类、性质等因素，进行最佳的运作方式选择。在智慧城市的建设中，大部分是依靠测绘GIS与空间定位服务来提升城市的管理能力。但是，由于涉及到城市安全、市民个人隐私等方面的基本测量数据，其产生不以营利为目的。所以，应采取以政府为主导的经营方式。而BT、BLT两种模式在智慧城市建设与管理中的重要地位，也是其发展的必然趋势。在云服务中心、物联网传感装置等基础设施的构建上，最大化提升其构建与运行的效率与品质，为智慧城市的构建与运行奠定坚实的理论与技术基础。其次，从便利出行、日常购物和旅游等角度考虑，要适度地引进民间资本；实践证明，企业在利用社会资本的同时，既能有效缓解政府的资金压力，又能使公司自身的经营管理水平得到最大程度的发挥[4]。

3.2 基于企业角度选择的运营模式

首先，公司要搞清楚自己所从事的业务是否与智慧城市的核心业务相匹配。但在实际中，智慧城市的建设仍然存在许多问题，主要表现为：信息碎片化，数据难以整合，数据清理不及时。在面临这些困难与瓶颈的时候，企业应该利用自己的核心技术优势，从数据治理、云平台等方面入手，争取政府的支持，共同推进智慧城市的发展。总体而言，政府在通讯、公共管理、民生等方面的投资与扶持力度都很大。在具体的运作方式上，企业可采用与政府合资的方式。采用BT、BLT、PPP三种模式，既能有效地吸引政府资金，又能达到“双赢”的目的。

4 城市基础测绘发展趋势

在当今社会，自动化已成为人们日常生活的一项重要技术，所以，智能城市的自动测量是一种必然。信息技术是21世纪发展的一项重要内容，它的应用范围很广。正如前面所提到的，智慧城市是指资源节约，效率高的城市。将自动控制与资讯科技有机地融合在一起，对于土地与城镇人口的监控，无疑将会节约许多人力与物力，并提升监控的效率与精确度。尤其是，随着计算机技术、网络技术、智能机器人和测量仪器系统的不断更新，自动化测绘技术将会朝着5G技术、大规模集成系统自动化技术、数字化、三维可视化技术和人工智能的方向发展，到那时，人们就可以在家里进行测绘了。

4.1 数字城市逐渐向智慧城市发展

城市基本测绘工作是为城市发展服务的，必须与城市的发展和建设相结合，才能真正发挥其应有的作用。为此，必须加速与城市信息化相融合，构建“智慧城市”，以促进新一代测绘技术的发展。2014年，8个部门联合发布了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》。将城市地理空间、建（构）筑物等多维空间数据进行集成，建立一个基于GIS的智慧城市地理空间数据共享与应用体系。我们能够看出，在新的信息化建设的时期，智慧城市的建设体现出了对基本测绘支持服务的需要：要发挥基本测绘工作的地位、资源和技术的优势，让他们加入到智慧城市的建设中来，对数据进行充实，对功能进行改进，并对已经完工的数字城市地理空间框架进行改进。在此基础上，通过对GIS技术进行升级，完善CORS技术，提升智能城市传感网的位置准确度。“十二五”时期，全国大部分地级及以上城市已基本建成“数字城市”地理空间架构，使得基础测量结果的网上服务有了跨越式的发展，为城市信息化建设提供了一个面向地理定位的公共信息共享平台，也为各种城市功能与服务的空间信息化打下了坚实的基础。随后，国家测绘局、GIS联合印发《关于开展智慧城市空间信息云平台建设试点工作的通知》（国发〔2012〕122号），对未来的智慧城市进行了部署与规划，使其能够更好、更快的发展，更好的适应城市信息化的发展需求[5]。

4.2 基础测绘服务变革

由传统的基础GIS服务向网络化的方向发展，是基础GIS服务向网络化转型的重要标志，也是实现基础GIS服务向网络化转型的根本。在服务对象方面，除政府机关外，社会企业、科研院所、学校、事业单位等将会是更大的使用者群。即便是在地基CORS、“天空地图”等技术不断完善的情况下，在地理信息服务、地理信息服务等方面，仍将以个人用户为主。

在服务内容方面，项目将从以基本测绘成果为主导的“三大”“三大业务”（即“基础测绘”、“地理态势监测”和“应急保障”）转变为“三大服务体系”。“天空地图”是我国新一次基本测绘工作中的一种新形式，也是一种新型的地理信息系统，是一种新型地理信息系统。在此的基础上，已有更多的产业和部门完成了以基本测绘结果为核心的主题应用，并逐渐将其扩展到土地空间布局的优化，生态环境监测与评价，智慧城市建设，城乡规划，精准农业，智能交通，应急救灾等方面。它们起到了基础的功能，对公共利益的保障功能也越来越明显。此外，以北斗为核心的卫星导航和定位服务，有望突破国际上对北斗卫星导航和定位的垄断地位。随着北斗导航技术的不断发展，以及在国家的支持下，它将逐渐深入到人们的日常生活中，成为基础测量中不可或缺的一部分，同时也将为人们的日常工作和生活提供必要的服务。

4.3 地理信息新技术推动城市基础测绘发展

随着新型GIS技术的发展与应用，城市基础测绘业得到了迅速的发展，为城市建设提供了有力的支撑。卫星导航与定位技术使传统的测地方法发生了翻天覆地的变化无人机及其成像技术为实现快速获取和更新地理信息提供了技术手段。利用3D影像技术，可以更直观地展示城市的基础地理信息。随着现代计算机和网络技术的发展，GIS正朝着信息共享和互操作性的方向发展。以云、大数据、物联网、移动互联网为核心的GIS技术已经成为全球发展的趋势，对基础测绘服务的扩展与深化起到了推动作用。

5 结论

智慧城市的建设是建立在海量的智能基础设施，海量的空间信息数据，以及物联网、云计算、人工智能等核心技术的基础上，来实现城市规划、建设、管理和运营的智能化。目前，我国的基础测绘正在由“数字化”向“信息化”和“智能化”的转变。测绘基础GIS的应用已由静态向动态，由一维向多维，由表面形态向空间形态综合形态发展。要建立一个具有更深入的感知、更广泛的连接、更智能的决策、更智能的服务的空间信息平台，对新一代智慧城市的建设提供全方位的支持。在未来智慧城市的建设中，新的基础地形图将具有更加广泛的应用前景。