智慧城市下测绘GIS智能化的研究

徐艺文

【摘要】本文智慧城市的介绍入手，随后分析了GIS技术，并在此基础上对基于GIS技术的信息平台在地下空间开发与管理中的应用展开论述。期望通过本文的研究能够为广州市地下空间的有效开发利用和管理工作的开展有所帮助。

【关键词】智慧城市；测绘；GIS

1智慧城市

1.1概念

所谓的智慧城市就是将新一代的信息技术合理、有效地运用到城市的各个行业当中的城市信息化高级形态。换言之，智慧城市的建设需要以信息技术的具体应用作为主线，可将其看做是一个复杂且相互作用的系统，它是城市发展的新兴模式。

1.2内涵

智慧城市中涵盖的内容相对较多，如智慧技术、智慧服务、智慧产业、智慧生活以及智慧应用项目等等，其中智慧应用项目是重中之重，它具体体现在以下几个方面：智慧交通、智慧医疗、智慧电网、智能楼宇、智慧社区等。

1.3现状

现阶段，我国提出智慧城市建设的城市已经超过150个，预计总的投资金额超过1万亿元，在十二五规划当中提出的智慧城市共有41个，副省级城市10个。可以说我国智慧城市的建设现已正式进入高峰期，城市化进程的不断加快推动了经济的飞速发展，与此同时，也使城市不可避免地面临着可持续发展问题。

2 GIS技术

2.1定义

GIS又被称之为地理信息系统，该系统以计算机软件和硬件为核心，可以对整个地球表层空间中与地理有关的数据信息进行采集、存储、管理、分析运算和显示。

2.2 应用领域

GIS是一门综合性较强的学科，其中包含地理学、地图学、遥感学、计算机技术等诸多学科，GIS技术的出现与应用，将地图本身独特的视觉化效果和地理分析功能与数据库进行了有机融合。虽然可以将GIS归属于信息系统的范畴当中，但是GIS又与常规的信息系统有所不同，它能够对地理参照数据进行处理和运作。GIS中包含两种地理数据，一种是空间数据，这些数据与空间要素几何特性关系密切，另一种是属性数据，主要负责提供空间要素所需的各种数据信息。GIS可应用于诸多领域，如科学调查、城市发展规划、测绘、路线规划、资源管理等等。本文重点研究GIS技术在智慧城市中的应用，下面就此展开详细论述。

3 基于GIS技术的信息平台在地下空间开发与管理中的应用

从目前城镇化的总体情况上看，人口急剧增长与城市承载能力不协调是主要问题之一。虽然地上与地下空间开发速度的不断加快，进一步推动了城镇化的建设进程，但是各种潜在的风险隐患也随之加剧。例如，2013年11月某日，中石化位于XX市的一条输油管道出现原油泄漏爆炸事故，在此次事故当中，伤亡人数将近200人，属于重大安全事故，其造成的直接与间接损失非常巨大。经过调查后发现，导致该事故发生的主要原因是输油管道与城市排水管网规划布局相冲突，由此可见，三维空间感知与认知已成为城市发展规划设计、建设、管理过程中必须予以解决的首要问题之一。

为了便于本文研究，下面以广州市为例，并基于GIS技术构建地下空间信息平台，进而对该平台在广州市地下空间开发利用与管理中的应用进行论述。

3.1数据库建设

为了使广州市的地下空间得到合理的开发利用且便于管理，在基于GIS技术构建空间信息平台时，应当对平台数据库建设予以足够的重视，并在具体建设时，以地下空间设施数据库作为核心，以地形、人口、地下空间灾害、地下空间规划等数据库为辅助。

3.1.1.地下空间设施数据库

该数据库应当包括如下内容：人防工程设施；地下交通设施，如地下轻轨、地下隧道、地铁、地下停车场等数据；地下公共服务设施；市政基础设施，如给水与排水管、燃气及热力管、电力和电信管等数据。以上每一类设施均应当具备以下属性：埋深深度、规模大小、布置情况、结构与支护形式、变形与维护情况、使用现状等等。

3.1.2.地形数据库

主要包括如下内容：测量控制点、管线及附属设施、植被、地貌、水系及附属设施、居民地、境界等等。

3.1.3.人口数据库

主要包括以下内容：常住人口密度、城市人口统计时间、流动人口密度以及区间编号等。

3.1.4.地下空间灾害数据库

主要包括以下内容：灾害的名称、类型、发生的原因、场所以及灾害详情等等。

3.1.5.地下空间规划数据库

主要包括以下内容：人防工程规划、地下空间基础设施规划、近期建设的工程项目规划、地下空间安全疏散规划、环保规划等等。

3.2 地下空间信息平台的具体功能

该平台包括以下两类功能，一种是基本功能，它是GIS系统所必备的功能；另一种则是扩展功能，此类功能是基于GIS模拟分析能力的基础上，通过建立各种专业模型来予以实现的。

3.2.1.基本功能。具体包括如下功能：制图、数据处理、空间查询与分析、三维可视化、网上发布等等。其中网上发布功能是GIS智能化的充分体现，借助Web GIS技術能够实现广州市地下空间、人防工程等信息的网络发布。

3.2.2.扩展功能。通过该平台的扩展功能，可以实现如下目标：

①影响因素分析。在GIS技术的支持下，可以采用主因素分析法对广州市地下空间的空气质量、安全等影响因素进行分析，由此能够得到影响某个地下空间设施的因素，这样便可以为设施的调整与改善提供参考。

②效益分析。对广州市地下空间进行开发利用的最终目的是为了节省地上面积、节约能源、降低城市污染，逐步扩大城市空间的整体容量，提高人们的生活质量。借助GIS技术强大的空间分析和数据处理能力，该平台能够对广州市地下空间开发利用的社会、经济、环境、防灾减灾、资源等方面的效益进行分析。

③安全性评估。对于地下工程而言，其安全性是重中之重，这使得对此类工程项目的安全性评估尤为重要。由于地下工程安全性评估中涉及的学科较多，致使评估工作比较复杂。而利用该平台，可以将相关参数输入到GIS系统的数据库当中，再与地下空间设施的分布图形数据进行空间叠加，由此能够为安全性评估提供参考。

④地下空间动态规划分析。借助GIS系统快速、强大的制图功能，可以分别生成广州市的人防、地下交通、地下公共建筑、地下管线等工程的规划图，不仅如此系统还可以生成多种规划方案，以便用户进行比较、分析，并从中选出最佳的规划方案。

3.3 应用效果

通过该平台的应用，为广州市地下空间的开发利用提供了强有力的技术及信息决策支持，从而保证了决策的科学性与可靠性，为节约资金、提高效率提供了条件，也为“智慧广州”的实现奠定了坚实基础。

结论：

总而言之，随着时代的不断发展和社会的进步，智慧城市已经成为一种必然趋势，为了进一步加快我国智慧城市的建设进程，有必要将智能化的GIS系统合理应用到智慧城市建设当中，不但能够为城市规划设计与决策提供可靠的信息，而且还能提高规划与管理水平及工作效率。在未来一段时期，应加大对GIS智能化技术的研究力度，并在现有的基础上进行改进和完善，使其能够更好地为智慧城市建设服务。

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