智慧城市建设中测绘地理信息的应用

摘" 要：该文旨在探究智慧城市建设中测绘地理信息的应用优势、类型、范围以及应用策略。该文首先介绍智慧城市建设价值，然后详细讨论测绘地理信息在智慧城市建设中的应用优势，包括智慧城市感知能力建设、模型信息传递、要素内容建设等，并探究测绘地理信息在智慧城市建设中的应用类型。重点提出智慧城市建设中测绘地理信息的应用策略，加强地理信息数据采集，并运用数据挖掘技术搭建构建测绘地理信息工程系统，实现测绘地理信息属性数据共享与场景漫游，提升智慧城市建设质量和效率。

关键词：智慧城市建设；测绘地理信息；数据共享；地理信息数据采集；场景漫游

中图分类号：P208""""" 文献标志码：A""""""""" 文章编号：2095-2945（2025）04-0193-04

Abstract： This paper aims to explore the application advantages， types， scope and application strategies of surveying and mapping geographic information in the construction of smart city. This paper first introduces the value of smart city construction， and then discusses the application advantages of surveying and mapping geographic information in the construction of smart city in detail， including the construction of smart city perception ability， model information transmission， element content construction， etc.， and explores the application types of surveying and mapping geographic information in the construction of smart city. The application strategy of surveying and mapping geographic information in the construction of smart city is proposed， so as to strengthen the collection of geographic information data， and the paper uses data mining technology to build a surveying and mapping geographic information engineering system， so as to realize the data sharing and scene roaming of surveying and mapping geographic information attributes， and improve the quality and efficiency of smart city construction.

Keywords： smart city construction; surveying and mapping geographical information; data sharing; geographical information data collection; scene roaming

随着科技的不断进步和社会经济的快速发展，智慧城市已成为城市现代化建设的重要方向。智慧城市旨在通过信息技术、物联网、云计算等手段，实现城市基础设施、公共服务、社会管理等各方面的智能化和高效化，从而改善居民的生活质量，推动城市的可持续发展。在这一过程中，测绘地理信息的应用显得尤为关键[1]。一方面，测绘地理信息作为获取、处理、分析和应用地理空间数据的重要手段，可为智慧城市建设提供重要的数据支撑和技术保障，便于技术人员更加精确地掌握城市的空间布局、资源分布、环境状况等信息，为城市规划、建设和管理提供科学依据。另一方面，测绘地理信息在智慧城市建设中还发挥着促进资源共享、优化资源配置、提升城市治理效能等多重作用。因此，深入研究测绘地理信息在智慧城市建设中的应用，不仅有助于推动测绘地理信息技术的创新与发展，还能为智慧城市的建设提供有力的技术支撑和实践指导[2]。

1" 智慧城市建设价值

智慧城市作为现代城市发展的新兴模式，其建设价值不仅体现在技术层面的革新，更体现在对城市管理、公共服务、经济发展以及居民生活质量的全面提升。

一是智慧城市建设有助于提升城市管理效率。通过引入物联网、大数据、云计算等先进技术，智慧城市能够实现城市各项资源的实时监控和智能调度，从而优化资源配置，提高管理效率。例如，智能交通系统的建设，可实时感知交通状况，自动调整交通信号灯的配时和交通路线的规划，有效缓解交通拥堵问题。同时，智慧城管系统能够实现对城市环境、市政设施等的全面监控，及时发现和处理各类问题，提升城市管理的精细化水平[3]。

二是智慧城市建设能够改善公共服务质量。借助信息化手段，智慧城市能够打破信息壁垒，实现跨部门、跨领域的信息共享和业务协同，为居民提供更加便捷、高效的公共服务。例如，智慧医疗系统能够实现医疗资源的优化配置和医疗服务的智能化，让居民享受到更加便捷的医疗健康服务；智慧教育系统则能够推动教育资源的均衡分布和教育质量的提升，为居民提供更加优质的教育资源。

三是智慧城市建设有助于推动经济发展。通过智慧城市建设，吸引更多的科技创新和人才聚集，促进产业的转型升级和创新发展，并推动相关产业的发展，如物联网、大数据、云计算等新兴产业，为城市经济注入新的活力。此外，智慧城市的建设还能够提升城市的品牌形象和竞争力，吸引更多的投资和人才，推动城市经济的持续发展[4]。

2" 测绘地理信息在智慧城市建设中的应用优势

2.1" 有助于智慧城市感知能力建设

测绘地理信息在智慧城市建设中的应用优势极为显著，特别是在深化城市感知能力方面，可依托GPS（全球定位系统）、GDS（全球分销系统）以及地理信息系统，精准地描绘出城市的实际空间轮廓，并在虚拟世界中构建出一个与之精确对应的数字孪生体。具体而言，测绘地理信息以其卓越的总和应用能力，融汇DEM（数字高程模型）、DSM（数字表面模型）、TDOM（真正射影像）、倾斜摄影三维模型以及激光点云等尖端科技，对城市空间、位置、时空演变及动态变化等多维度信息展开了深度挖掘与全面感知，构建出一个真实、立体且充满活力的数字化城市镜像，并在计算机世界中以实景三维的展现形式和高度的可视化效果惊艳亮相。同时，测绘地理信息也为城市管理者提供实时、精准的城市运转数据支持，使得城市管理者能够实时监测城市的运行状态，及时发现并处理各类问题，从而提高城市管理的效率与水平[5]。

2.2" 有助于智慧城市模型信息传递

测绘地理信息作为智慧城市模型信息传递的核心技术，是城市现代化建设的基石，也是推动智慧城市发展的强大引擎。

1）在构建城市实景三维数据库的过程中，测绘地理信息技术借助先进的2D（二维）、3D（三维）、DEM、DOM、TDOM以及BIM（建筑信息化模型）等技术，打造出集地形级、城市级、部件级等多维度内容于一体的实景三维数据库，以实现城市信息的精确提取和高效利用。

2）测绘地理信息技术在地形级实景三维建设中，利用2D技术勾勒出地形地貌细微特征；利用DEM技术深入洞察地形的起伏变化；利用DOM、TDOM技术全面提取地理信息，细腻呈现出地表纹理。同时，利用感知技术和数据处理手段，实时获取城市各类设施、交通状况和环境质量等信息，为城市服务规划提供全面数据支持。此外，复杂的地形地貌以直观的三维形式展现出来，并对其进行空间量算分析，精准评估城市实景建设指标。

3）在上述技术应用的基础上，增加激光点云技术快速扫描城市空间，获取点云数据，呈现城市形态和结构。同时，运用倾斜摄影三维模型，通过多角度、高清晰度的影像采集，全方位呈现城市空间。此外，运用模型三维技术，对城市模型的切割、剖分、测量等操作，能够获取到更为丰富的城市空间信息，为城市服务的精细化管理提供重要的决策依据。

4）在构建实景三维模型的基础上，利用先进的数据输出模式，实现计算机展现与数据服务关联。其中，矢量瓦片技术以其高效、灵活的特点，为大规模地理数据的快速渲染和交互提供了可能；WFS（网络要素服务）、WMS（网络地图服务）、WMTS（Web地图瓦片服务）等网络服务协议实现地理信息的在线发布和共享，使得不同部门和机构之间更加便捷地进行数据交换和协作；S3M（面向未来的三维地理信息系统标准）、L3S（树结构组织大体积量三维数据）、3D Tiles（数据分层结构）等三维数据格式可进一步丰富三维地理信息的表达方式和应用场景。

2.3" 有助于智慧城市要素内容建设

在智慧城市建设中，测绘地理信息的应用可深入洞察城市的每一个角落，获取地理实体及物联感知数据等众多目录下的关键信息，涵盖水系、交通、建筑物、构筑物、场地设施、管线和地名地址等众多基础地理实体的详细内容，呈现出一个立体、多维度的城市画卷，并展示城市空间布局和相互关系，如方位、大小、体积、速度和距离等。同时，通过时空数据的整合与分析，为智慧城市描绘出过去、现在及未来的城市时间脉络，清晰地看到城市的发展轨迹和未来趋势，为城市规划和决策提供有力的支持[6]。此外，在智慧城市的日常运转，测绘地理信息能够为各类城市运转信息打上时空标签，使其不再是孤立的数字，而是具有实用价值的信息资产，便于了解城市运行动态和规律，进而使得这些数据更加具有针对性和实用性。

3" 测绘地理信息在智慧城市建设中的应用类型

3.1" 地面移动测量系统

地面移动测量系统作为获取城市三维模型和真实地理图像的核心技术，以其高效、准确的特点，为城市规划和管理提供强大的支持。具体而言，地面移动测量系统通过搭载先进的传感器和测量设备，实时采集城市各个角落的三维空间数据，包含地形地貌、建筑物结构等静态信息以及交通流量、人流密度等动态信息，直观呈现出城市的空间布局和运行情况。同时，利用惯性导航系统，测量车辆的动态变化，实时计算出车辆的姿态、速度和加速度等参数，经过精确采集和处理后，利用云计算技术进行深度分析和挖掘，能够为智慧城市决策提供有力的信息支持。此外，地面移动测量系统还应用低空无人机工作原理，灵活、高效地获取城市的高分辨率影响数据，全面反映城市真实状况。

3.2" 遥感技术

在智能城市建设中，遥感技术的应用主要利用遥感平台和传感器，从远距离获取地面目标对象的电磁波信息，经过处理和分析后为城市管理者提供丰富的地理信息和数据支持。首先，在城市规划方面，遥感技术实时获取城市的地形地貌、植被覆盖、土地利用等详细信息，通过对比分析不同时间段的遥感数据，可以了解城市扩张的速度和方向，用于城市生态环境评估，制定更加环保和可持续的城市发展策略。其次，在资源分配方面，遥感技术可以分析城市的水资源、土地资源等自然资源的分布和变化进而监测城市能源使用情况，为节能减排和可持续发展提供技术支持[7]。再次，在灾害监测和预警方面，遥感技术通过实时监测和分析遥感数据，及时发现地震、洪涝、火灾等自然灾害的征兆，为灾害预警和应急响应提供宝贵的时间窗口，而且还能评估灾害的影响范围和损失程度，为灾后重建和恢复提供科学依据。最后，在交通管理方面，遥感技术通过安装在交通要道的遥感设备，实时监测交通流量、车速等信息，进而优化交通信号控制、调整交通路线等，提高道路利用率和交通运行效率。同时，遥感技术还可以用于监测违章停车、非法占道等行为，为交通执法提供有力支持。

3.3" 倾斜摄影技术

倾斜摄影技术属于近几年来快速发展起来的测绘地理信息获取手段，可为智慧城市建设提供全新视角和有效数据支撑，通过搭载在无人机或多旋翼飞行器上的高清相机，从多个倾斜角度对城市进行拍摄，获取丰富且真实的三维地理信息数据，经过专业软件处理后生成高精度、高清晰度的三维城市模型。传统城市规划设计往往依赖于二维图纸和少量的现场勘查数据，难以全面、直观地反映城市的真实情况，而倾斜摄影技术生成的三维模型，可以让规划者如同身临其境一般，对城市的空间布局、建筑物分布、交通网络等进行全方位的观察和分析，有效提高规划设计的科学性和准确性。同时，在多个规划方案之间进行比较时，倾斜摄影技术的三维模型可展示不同方案的差异与优劣，实施控高分析，掌握城市建筑物的高度、间距等参数[8]。此外，倾斜摄影技术还可以用于智慧城市的淹没分析，结合地形地貌、水系分布等地理信息数据，模拟不同降雨条件下的城市积水情况，预测潜在的积水区域和面积，为城市的防洪减灾工作提供数据支持，从而制定应对措施降低自然灾害对城市的影响。

3.4" 激光雷达技术

激光雷达技术通过发射激光光束并测量其反射回来的时间，实现高精度的距离测量，在智慧城市建设中，这一技术凭借其高精度、高效率、无接触测量等优势，正在得到越来越广泛的应用。在城市地形及建筑物数据获取方面，通过搭载在无人机或地面车辆上的激光雷达设备，快速扫描城市区域，获取大量的点云数据，经过处理后生成高精度的三维地形模型和建筑物模型，为城市规划者提供详尽而准确的空间信息；在城市环境监测方面，实时监测城市中的空气质量、植被覆盖情况、水体污染等环境问题，并对城市热岛效应、噪声污染等现象进行分析，为环境保护和治理提供数据支持；在交通管理方面，实时获取道路平整度、积水情况等信息，为道路维护和修复提供依据，并进行高精度的车辆检测和跟踪，为智能交通系统提供重要的数据源；在城市公共安全监控方面，可用于火灾监测、洪水预警，及时发现火灾等安全隐患，并迅速启动应急预案。

4" 智慧城市建设中测绘地理信息的应用策略

4.1" 加强地理信息数据采集

在智慧城市建设中，测绘地理信息的应用，应深入理解二者之间的联系，明确智慧城市建设的基础标准与核心素养、决策管理与地理信息管理之间的相互作用关系，进而确保在层次管理和全方位控制中实现有效的地理信息应用。同时，加强地理信息数据采集，通过智能化决策，精准把握地理信息，并对这些信息进行详细的整合与分析。在这个过程中，可利用无人机等现代测绘工具，快速获取信息参数，并对相关信息进行及时、高效的处理。此外，在城市化发展的过程中，还需要密切关注城市地区的发展情况，并加大地理测绘信息的使用力度，深入探讨各系统之间的联系，加强各系统之间的沟通与协作，更好地发挥测绘地理信息在智慧城市建设中的作用[9]。例如，将地理信息数据与城市规划、交通管理、环境保护等各个领域相结合，实现城市资源的优化配置，提高城市管理的效率和水平，从而推动城市的可持续发展。

4.2" 构建测绘地理信息共享系统

在智慧城市建设中，测绘地理信息的应用已经深入到土地、水、能源和环境等资源规划与城市空间布局、改造与建设中，但是当前技术在挖掘地理信息的内在规则和模式方面尚存在不足，未能完全揭示其深层价值和潜力，还需探究测绘地理信息共享系统的构建。对此，以数据挖掘技术为基础，结合数据仓库理念，设计出具有创新性的地理信息共享系统（图1），实现空间数据的形式化表示与分析，并将人工智能、专家系统等技术融入其中，将地理信息与场景内容的时空分布、属性相关性等以直观、可视化的方式呈现出来。

在硬件设备选型方面，为确保测绘地理信息的高效安全共享，可增设网络传送模块，以无缝连接业务端与客户端，保障数据的流畅传输与实时同步。同时，以移动中央服务器为核心，构建系统架构（图2），实现测绘地理信息的集中管理与统一调度，提升系统可扩展性与稳定性。此外，基于网络RS422协议建设传输链路，确保数据准确可靠传输。

在系统架构与硬件设备选型的基础上，深度整合数据挖掘技术，特别采用最小二乘计算法，构建测绘地理信息线性函数模型，实现地理信息的高效格式转换。同时，借助网络环境，依据元数据规范，集中管理各功能单位和城市基础GIS（地理信息系统）元数据，创建统一的元数据服务中心，有效提升数据的可查询性和可访问性。此外，在功能模块服务器上部署Web服务部件，对智慧城市中不同类型、区块的数据进行标准化处理，遵循OpenGIS（开放的地理数据互操作规范）的OGC Web（地图服务简介）服务规范，实现测绘地理信息属性数据的标准化传输，促进不同模块与场景间的信息共享与漫游。

5" 结论

综上所述，测绘地理信息在智慧城市建设中扮演着重要角色，通过集成多种先进的传感器和测量设备，能够实时、准确地采集城市的三维空间数据，为城市规划和管理者提供更加直观、精细的城市空间布局和运行情况的视图，为决策提供有力的信息支持。此外，应继续加强测绘地理信息的应用和研究，实现信息共享与数据漫游，为智慧城市的智能化、智慧化发展注入更多动力。

参考文献：

[1] 殷家林，陈伟，李康发，等.浅谈智慧城市建设中测绘地理信息的作用[J].智能建筑与智慧城市，2024（4）：24-26.

[2] 饶兴元.基于数据挖掘的智慧城市建设中测绘地理信息共享系统[J].西部资源，2023（5）：88-90.

[3] 苏宏伟.基于测绘地理信息技术的智慧城市建设研究[J].电子元器件与信息技术，2023，7（6）：198-201.

[4] 周文锋.智慧城市的测绘地理信息统计数据质量控制模型[J].北京测绘，2022，36（11）：1542-1547.

[5] 曹东东.测绘地理信息在智慧城市建设中的作用[J].黑龙江科学，2022，13（18）：113-115.

[6] 赵祎敏.基础测绘地理信息数据在智慧城市建设中的作用[J].经纬天地，2022（4）：86-88.

[7] 马丽红.智慧城市建设中测绘地理信息的作用[J].华北自然资源，2022（3）：83-85.

[8] 王琳，郭功举，刘一宁.面向智慧城市建设的地理实体构建方法[J].测绘通报，2022（2）：20-24.

[9] 杨军.智慧城市建设中测绘地理信息的作用探析[J].智能建筑与智慧城市，2021（7）：42-43.