智慧城市时代中的GIS

2017-04-15李悦武毅

福建质量管理 2017年2期

关键词：智慧智能建设

李悦武毅

(中国海洋大学工程学院山东青岛 266100)

智慧城市时代中的GIS

李悦武毅

(中国海洋大学工程学院山东青岛 266100)

地理信息技术和服务在“智慧城市”建设中起着重要的作用，GIS作为处理地理信息的重要工具，借助其可以实现对空间数据的可视化利用和体系化分析，使得数据分析更加便捷。GIS对智慧城市的发展来说具有十分重要的作用。

GIS；智慧城市

一、引言

根据联合国人口预测统计，全球居住在城市的人口数将由目前的37亿，逐步攀升至2050年的63亿，约占全球总人口数70%；随着城市人口日渐增加，造成人口过度集中膨胀所面临的交通堵塞、空气污染、环境保护，教育及医疗资源缺乏、安全防灾等重大挑战，因此如何运用更智慧、更创新及更有效率的方式来治理城市，提升居民生活质量、已成为全球各城市亟待解决的问题。我们生活在城市之中，几乎生活中所有的事情都在地球上发生，几乎所有信息都与空间有关。地理信息技术和服务在“智慧城市”建设中起着重要的作用，地理信息是智慧时代重要的基础信息。智慧城市是城市现代化发展的新阶段，是数字城市或城市信息化的高级发展阶段，需要数据作为支撑。对于智慧城市必须基于以数字化为基础的城市，实现数字化必须用到GIS。GIS成为建设智慧城市的有力的工具，空间数据可以管理，可以分析，通过地图和辅助决策在整个智慧城市的建设中起到了关键作用。

二、基本概念及研究现状

(一)GIS

地理信息系统，简称为GIS，是一套用来储存、管理、分析、展示地理资料的电脑系统。它的应用层面广泛，凡是需要涉及地理因子或空间资料的问题，都可以利用GIS来辅助决策与规划管理工作。如：为土地规划利用、城市与区域规划评价、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、工程设计和规划提供管理决策服务。地理信息系统的组成包括地理资料库、电脑硬件、软件系统、专业人员以及作业程序。

(二)智慧城市

智慧城市的定义，通过数字空间的沟通和互动使城市有最大限度地解决问题，以创新的技术提供服务，使用远程信息处理、传感器、RFID技术、智能电网，以实现更好的能源运用，以及以高速通信作为核心，提供市民及商业服务。解决不断增长的城市需求，并提供市民、企业、政府高效而透明的沟通渠道，使政府可高效率进行城市管理。在IBM关于智慧城市网站中，更将智慧城市视为一个生态系统，分为规划管理(安保系统、智慧建筑、政府机构)、基础建设(能源与水管理、减少环境冲击、提供合理的交通环境)和市民满意(社会福利与健康、零售客制化、教育)三个面向，串联成一个相互联系的生态圈，并推动经济的可持续增长，成为一个智能的城市。

新加坡是亚洲较早运用信息技术打造智慧城市的城市之一。当地政府意识到自己土地狭小资源有限的劣势，积极采取信息技术充分发展现代教育、基础设施和经济三个方面。都柏林、斯德哥尔摩、布里斯班也分别采用了智能系统和预测工具来减少交通阻塞与空气污染问题；美国第一个智慧城市地迪比克，建立了城市智慧水、电、运输系统，提高城市服务效率；巴西的圣保罗、马耳他市也在IBM协助下，建立了城市内供水供电的智慧系统，并且可以有效侦测市区管线漏水问题。

2009年，温家宝总理在首都科技大会上首次对智慧地球等概念做出了目标展望；2011年至2012年间先后制定并制定了《智能城市指标体系1.0》、《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》；2013年确定了200个左右的国家智慧试点城市；到2020年，建成一批有特色的智慧城市，在保障和改善民生，提高社会管理服务水平有显着成效。

(三)GIS在智慧城市中的作用

近年来智慧城市的议题不断地在全球各地延烧，智慧城市是一个城市发展的新思维及新思路，它以全新角度来看待城市的永续发展；智能城市系透过资通讯创新科技之运用，以智慧为核心，秉持环保节能减碳理念，建构智能型基础设施环境，有效提升城市运作效能，并带动整体产业发展。地理信息系统(GIS)是土地利用、警政消防、防灾决策、城市规划、交通管理等方面等所倚重的辅助工具，在建设智慧城市的过程中起到了巨大的作用。GIS的一项重要功能在于描述和构建城市的地形来建立其相关的模型，是借助于相关设备对所要求的建筑以及道路规划进行的三维的描述；在GIS平台下，使得当下的规划对未来的场景规划更为细致，使得城市规划更加符合要求和美观。GIS技术为智能城市的建设提供基础信息，实现信息集成和动态管理可以应用到城市交通、环境保护、抢险救灾、公安系统以及常用基础设施等各个方面，在城市之中人们大多数的活动都与地理信息相关。GIS技术为智能城市的各个领域提供强大的智能决策服务，大幅度提高信息流通的时效性，信息资源完备可靠。

(四)智慧城市中的GIS的新使命

建设智能城市涉及到的方面众多，必须要以其他技术相结合，才能满足现代化生产生活的各种需求，更广泛的应用与交通、环保规划、公共安全等等。建立GIS已经不是一两个人能够完成的，尤其是建立智慧城市更是一个庞大的工程，需要更多的参与，完善数据库建立丰富的组件库。使GIS成为智慧城市的空间信息支撑平台，智慧城市需要更加丰富和完善的空间信息的分析、处理和服务机制，这就赋予GIS新的使命。建立智慧城市需要大量的地理信息支撑，对GIS提出了新的挑战，云计算结合GIS能够提升GIS的数据管理和处理的能力。云GIS技术会使传统地理信息数据的获取、存储、处理变得高效快捷；通过移动GIS技术可以实时方便的查看地理信息数据，同时也可以便捷的采集数据，地理信息数据精度高，可在智慧城市建设的多个领域应用；面向城市运行的物联网和传感网信息的有效承载，急需从外到内构建一个活生生的实时三维GIS。实时三维GIS自然就成为各种动态信息实时接入、加载、时空关联与融合计算的引擎，是智能城市的神经中枢，更是城市安全的关键保障，因此成为新一代GIS的主要标志。GIS已经形成二维GIS、三维GIS与实时GIS交相辉映的多维动态表示新格局，将大立体、高动态的现实世界更加全面准确地映像到计算机数据库，发挥其特有的功能，更好地为大众服务；移动GIS可随时浏览地图数据，使GIS平台数据无缝集成，快速完成数据采集，做出决策，移动GIS可采集高精度位置信息，支持离线GIS数据的复杂编辑和制图及业务集成，成果可应用到城市管理、环保、应急、交警、消防、交通等领域。