新型基础测绘在智慧城市建设中的应用分析

于淼

（沈阳市勘察测绘研究院有限公司）

1 引言

现阶段，我国基础测绘体系正处于转型发展关键时期，测绘服务由基础GIS转变为网络化服务，基础地理信息数据覆盖面持续扩大，数据内容更加丰富，在智慧城市建设期间发挥出显著作用，广泛用于城市规划、工程建设、基础设施运营等诸多领域。因此，在智慧城市建设期间，应借助新型基础测绘，开发实景三维场景为智慧城市建设和管理提供直观的可视化信息表达，从而提升智慧城市建设和运行中发现问题、分析问题、解决问题的能力。

2 新型基础测绘在智慧城市建设中的作用

2.1 提供信息支撑

智慧城市属于一类智慧化系统，由大量城市基础设施构成，可以全面感知现场环境，汇总分析相关联海量信息，准确地判断使用需求，提供相应的城市服务。在智慧城市建设期间，新型基础测绘体系负责持续提供海量、多源、动态空间信息，并把时空信息平台作为各类服务设施的信息交换、深度协同应用的承载体，在三维空间、时间维度同步提供时空基准，确保智慧城市应用价值得到充分体现[1]。一般情况下，智慧城市主要涉及时空数据、政务数据、民生数据、物联网感知数据以及社会运营数据，新型基础测绘体系主要提供时空数据，由基础地理信息数据、感知数据、专题数据等类型组成，构建从地上到地下、从虚拟到现实的全方位时空数据，广泛用于市政设施监测、公共安全、智慧交通等诸多场景，实现对政府治理能力、城市管理能力的全面提升。

2.2 构建城市物联网

物联网是智慧城市建设体系的一项重要技术手段，以“万物互联”为号召，把海量市政基础设施接入到物联网平台当中，持续采集处理现场监测信号，智能感知市政设施使用状况，根据用户需求，远程遥控现场设施提供相应服务，使得物联网平台成为智慧城市架构中的感知层。新型基础测绘依托地理信息数据与空间分析技术，可以优化调整终端传感装置的布局方案，并由可视化地理信息平台取代物联网平台，直接将全部物联设备接入可视化地理信息平台中，依托平台实现设备定位、远程遥控、在线监测等多项实用功能，提供基础地理信息来提高物联设备控制精度与强化环境感知能力，无须再额外投入人力物力资源来搭建物联网平台。在智慧城市建设期间，新型基础测绘已成为物联网技术的重要补充，在不影响建设质量的前提下，可以简化智慧城市框架结构，降低建设成本。

2.3 实现智慧决策

智慧化程度是区分智慧城市与传统城市的重要衡量指标，智慧城市可以准确推演目标事件未来走向与总结客观发生规律，替代人工作出正确决策，确保城市平稳运行，所提供各项服务质量不受其他因素影响。然而，根据早期智慧城市建设情况来看，决策精度与数据规模密切相关，由于缺少获取海量基础地理信息的可靠渠道，实际数据规模有限，决策分析精度没有达到预期水准，致使智慧城市功效发挥受限。随着新型基础测绘体系的融合应用，提供海量基础地理信息与时空信息，通过增加数据规模、提高数据平均质量来改善决策效果，确保智慧城市系统可以根据已掌握信息来作出最优决策。同时，基础测绘平台还具备丰富实用功能，进一步提高决策分析精度，例如，决策者调用相关测绘成果来构建三维实景模型，对历史数据进行分析，准确揭示事物时空运行规律，提取数据背后隐藏的空间关联信息[2]。

3 新型基础测绘在智慧城市建设中的应用策略

3.1 搭建时空信息云平台

时空信息云平台是智慧城市公共服务平台的核心组成部分，以汇总整理、融合应用城市管理专题数据作为功能定位，将海量数据经过分类整理后上传到服务资源池内存储，面向用户提供包括数据查询、数据匹配、业务流定制、决策分析、事件回溯在内的多元化优质服务，最终实现对各类型城市信息资源的高效利用。从应用推广角度来看，时空信息云平台则是智慧城市建设体系、新型基础测绘体系的重要“联系纽带”，运用信息化技术来搭建功能完善的时空信息云平台，把城市管理信息、测绘信息同步上传给时空信息云平台进行存储、使用，共享应用海量数据资源，后续在城市规划、工程建设、市政设施运营管理等场景中提供信息支持。时空信息云平台的应用模式主要分为网址无缝衔接、功能寄存、系统无缝衔接三种。

1）网址无缝衔接

以网址为基础，系统网址和云平台相互衔接，这类衔接模式部署简单、无需占用平台资源。

2）功能寄存

也被称为功能托管，应用者向云平台提交申请，审核通过后，可以利用系统在平台内的部署来提供相应服务。该模式便于系统管理，但也存在占用平台资源的局限性。

3）系统无缝衔接

应用者根据自身需求，向平台提交申请，平台在无人工干预情况下，遵循预定规则，动态分配平台资源，向用户提供所需服务与相关数据存储资源，可以在占用少量平台资源的情况下实现既定应用目标[3]。此外，时空信息云平台以政府部门、社会公众与企事业单位作为用户群体，各类型用户的服务需求存在明显差异，如果提供同质化服务内容，则会对服务质量造成明显影响。因此，要提前做好用户需求调研工作，准确掌握各类型用户群体的服务需求，在其基础上制定专项服务方案，向用户提供实际需求的标准化服务。

3.2 提供空间基底数据

空间基底数据泛指时空大数据，包含诸多类型具备时间特征、空间特征的数据信息，如带有时空标签基础地理信息、智能感知数据以及专题数据。其中，基础地理信息是传统矢量数据、影像数据、数字高程模型在内的4D 数据，和地名地址、地理实体等三维模型数据，收集整理测绘报告，从中提取与智慧城市建设活动相关联的基础测绘数据。智能感知数据是智慧城市通过物联网平台所获取带有时空标识的实时数据信息，包括公安、城管、气象等领域的监测数据，以及一体化对地观测系统与城市管理部门提供的感知数据。

1）共享应用

以城市管理部门作为服务对象，提前根据智慧城市建设标准，确定统一时空数据基准，基于统一基准来搭建各部门业务应用系统，政府部门开展业务活动时，直接从时空信息云平台上调取所需基础地理时空数据[4]。

2）交换应用

在统一时空数据基准的前提下，各政府管理部门把业务系统产生的专题数据作为交换内容，对同一对象进行统一标识处理，将专题数据提交至时空信息云平台，实现数据交换目标，从根源上解决信息孤岛问题，并通过统一标识预防相同对象数据偏差问题出现。

3）聚合应用

运用大数据、人工智能等信息化技术，建立城市综合决策系统，把全部类型专题数据备份传递给综合决策系统，对海量数据进行关联分析，通过增加样本数量来提高决策精度，取得“1+1＞2”的数据应用效果。

4）挖掘应用

运用时空挖掘技术，对资源库内的全部时空数据资源进行挖掘分析，掌握客观发展规律，推演目标事件的未来发展情况。

3.3 构建实景三维场景

实景三维模型是新型基础测绘体系在智慧城市建设项目中的一项主要应用方法，运用多项现代测绘技术来获取测绘数据，经过内业处理后，建立实景三维模型，立体化、直观化与精细化呈现城市整体建设情况，模型属性涵盖诸多信息，帮助用户更加深入地了解城市情况。

1）实景描述

以展示实体对象具体情况为应用目标，既可以把智慧城市整体作为实体对象，也可选择把单体城市基础设施、工程实体结构作为实体对象，根据应用要求来确定模型描述内容，必须包含位置信息、尺度信息等基本信息。

2）综合模拟

结合来源、层次的多源异构数据进行融合处理，实现资源空间优化配置目标，掌握各类数据的关联情况，在海量数据支持下，以三维实景模型为载体，推演目标事件后续发展过程。

3）社会服务

以人民群众为服务对象，应通过实景三维模型，将城市服务内容与测绘数据相互联系，提供更为优质的社会服务，包括无人驾驶、3D导航地图、智慧停车等[5]。以无人驾驶服务为例，提前收集市政道路沿途点云数据，建立高精度三维地图，引导车辆沿规划路线自动行驶。同时，车辆搭建传感器，实时收集、上传现场监测信号，根据信号处理结果，极短时间内发现前方障碍物并确定前后车距，必要情况下，启动自动避障程序，准确躲开前方障碍物，并在确定前方路段拥堵后重新规划最佳行驶路线。

3.4 创新测绘技术

在我国大力建设智慧城市的背景下，对测绘成果质量提出了更高要求，传统测绘技术存在时效性差、空间分辨率低下、误差明显的局限性，测绘成果逐渐无法满足使用需求。

以无人驾驶服务为例，交通路况复杂多变，沿用传统测绘技术无法动态掌握当前交通路况，如果直接根据历史测绘成果来引导车辆行驶，容易因撞击前方车辆与各类障碍物而引发交通安全事故。为此，需重点提升测绘精度与测绘成果的时效性，满足智慧城市建设需求。可以采取卫星遥感测绘技术，通过近地卫星来拍摄地球表面影像，把卫星影像同步发送给专业处理软件，自动化开展一系列影像处理操作，获取DOM数字正射影像、DEM数字高程模型等测绘成果，最终把测绘成果提交到时空信息云平台，动态更新三维实景模型，真实反映实体对象当前情况。

4 结语

综上所述，新型基础测绘体系的融合应用，是建设新型智慧城市的重要一环，应用效果与城市建设质量息息相关。在智慧城市建设过程中，要重视新型基础测绘的运用，积极落实搭建时空信息云平台、提供空间基底数据、构建三维实景模型、创新测绘技术等多项应用策略，以新型基础测绘为支撑，顺利建成新一代智慧城市，稳步提升城市治理水平。