在智慧城市建設中地理信息系統扮演怎樣角色？

在網(wǎng)絡(luò )化、信息化快速發(fā)展的今天，城市規模不斷擴大，采用碎片化的分割管理模式的缺陷更加突出，既妨礙了效能的實(shí)現、加大了協(xié)調的成本，又阻礙了建設，也給公眾辦事帶來(lái)諸多的不便。智慧城市建設就是通過(guò)信息技術(shù)在新型城鎮化的規劃和建設、管理和運行、生產(chǎn)和生活等各方面全方位的嵌入、滲透和應用，提升城鎮化發(fā)展水平，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉型升級和政府行政效能大幅提升，它在城鎮化推進(jìn)的過(guò)程中扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。

智慧城市概述

智慧城市就是數字城市的智能化，是數字城市功能的延伸、拓展和升華，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)把數字城市與物理城市無(wú)縫連接起來(lái)，利用云計算和網(wǎng)格計算技術(shù)對實(shí)時(shí)感知數據進(jìn)行快速協(xié)同處理，并提供智能化服務(wù)，提升人們對城市的感知能力、邏輯思維能力、自學(xué)習與自適應能力和行為決策能力。

智慧城市的核心包括：

①感知化、互聯(lián)化、協(xié)同化和智能化；

②通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現感知數據的智能傳輸和存儲，將多源異構數據整合為一致性數據，實(shí)現全城域數據關(guān)聯(lián)，構建智慧的數據基礎設施；

③基于云計算這種新的服務(wù)模式，充分利用和調動(dòng)現有一切信息資源，通過(guò)構架一個(gè)新型的服務(wù)模式或一種新的能提供服務(wù)的系統結構，解決多源異構海量數據的處理問(wèn)題;

④利用大數據技術(shù)對實(shí)時(shí)感知數據進(jìn)行快速和協(xié)同處理，對海量感知數據進(jìn)行并行處理，實(shí)現數據挖掘與知識發(fā)現。

智慧城市的關(guān)鍵技術(shù)

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的信息實(shí)時(shí)感知互聯(lián)技術(shù)

處不在的智能傳感器可以對物理城市實(shí)現全面、綜合的感知，并對城市運行核心系統進(jìn)行實(shí)時(shí)感測，從而智能地獲取物理城市的各種信息。

2、基于云計算的多源數據關(guān)聯(lián)和業(yè)務(wù)協(xié)同

云計算解決了搭建信息資源關(guān)聯(lián)交流平臺和信息孤島的問(wèn)題。?；诔鞘械乩砜臻g數據集和城市基礎數據集，依次構建規劃、土地管理、房產(chǎn)、環(huán)境、水務(wù)、生態(tài)、旅游、公安、交通、消防、人防、地震、氣象和地下管網(wǎng)等專(zhuān)題數據，使城市空間數據、基礎數據和各種專(zhuān)題數據實(shí)現空間和時(shí)間上的統一，并基于地址實(shí)現有機關(guān)聯(lián)，成為一個(gè)整體。

3、基于大數據的數據挖掘與智能分析技術(shù)

智慧城市的建設必然產(chǎn)生大數據，而大數據的應用又反過(guò)來(lái)推進(jìn)智慧城市的建設。運用并行處理技術(shù)對海量感知數據進(jìn)行處理，對統計數據進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的可視化分析，依據數據、信息、知識、智能的一體化知識轉換原理，為人們提供各種不同層次、不同要求的決策知識。

地理信息科學(xué)的形成

地理信息科學(xué)是關(guān)于地理信息的本質(zhì)特征和運動(dòng)規律的一門(mén)學(xué)科，是近40年來(lái)新興的一門(mén)集地理學(xué)、計算機、遙感技術(shù)和測繪學(xué)于一體的邊緣學(xué)科。地理信息科學(xué)的形成與發(fā)展經(jīng)歷了計算機輔助地圖制圖、地理信息系統、地理信息服務(wù)和地理信息科學(xué)不同的發(fā)展路徑。

1。以地圖制圖為目的的數字地圖制圖

早期地圖數字化的主要驅動(dòng)力是地圖制圖，地圖數據由某一特定比例尺的地圖經(jīng)數字化產(chǎn)生，以相應的圖式和規范為標準，依然保留著(zhù)地圖的各項特征。地圖數據強調可視化，忽略了實(shí)體的空間關(guān)系。

2。以應用分析為目的的地理信息系統

幾乎與計算機制圖同時(shí)，人們開(kāi)始利用計算機收集、存儲和處理各種與地理空間分布有關(guān)的屬性數據，并希望通過(guò)計算機對數據進(jìn)行分析以直接為管理和決策服務(wù)。

3。以多技術(shù)集成構建地理信息服務(wù)

地理信息服務(wù)是將實(shí)時(shí)空間定位技術(shù)(慣性導航定位、無(wú)線(xiàn)電定位導航、GPS、北斗和移動(dòng)通訊定位和室內定位)、網(wǎng)絡(luò )地理信息系統、移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)(無(wú)線(xiàn)電專(zhuān)網(wǎng)、蜂窩移動(dòng)通訊和衛星通訊)、計算機網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和數據庫技術(shù)等現代高新技術(shù)有機地集成在一起，實(shí)現了地理信息收集、處理、管理、傳輸和分析應用的網(wǎng)絡(luò )化，并在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下為地理信息用戶(hù)提供實(shí)時(shí)、高精度和區域乃至全球的多尺度地理信息，對移動(dòng)目標實(shí)現實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)跟蹤和導航定位服務(wù)的系統。地圖數據和地理數據共同支撐了地理信息服務(wù)。

4。以多學(xué)科融合形成地理信息學(xué)科

隨著(zhù)地理信息系統應用的不斷深入，人們開(kāi)始關(guān)注地理信息表達的合理性、地理建模分析的科學(xué)性以及地理信息系統技術(shù)的智能性。在其發(fā)展過(guò)程中，以測繪為基礎，以數據庫為儲存和檢索的地理數據，以計算機編程為平臺逐步完善了地理信息的獲取、處理、存儲、管理、提取、可視化和分析等技術(shù)體系，使地理信息學(xué)科不僅包含了現代測繪科學(xué)的所有內容，且研究范圍較之現代測繪學(xué)更加廣泛。

地理信息科學(xué)在智慧城市建設中的地位和作用

地理信息科學(xué)在智慧城市建設中的地位和作用主要表現在以下幾個(gè)方面：

1、地理科學(xué)是智慧城市的理論支撐之一

地理信息科學(xué)從信息流的角度研究地球表層自然要素與人文要素的相互作用及其時(shí)空變化規律，通過(guò)對地表各圈間信息的形成和變化機制及傳輸規律進(jìn)行研究，揭示地理信息的發(fā)生和形成及其相互作用機理。為了控制和調節城市系統的物質(zhì)流、能量流和人流等社會(huì )化指標，利用和發(fā)展數學(xué)工具對其進(jìn)行分析和推理，獲得對城市事物運動(dòng)機理的認知，從而達到預測和控制事物運動(dòng)的目的，解決城市發(fā)展人口、住宅、就業(yè)、交通、治安、環(huán)境和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)等問(wèn)題。

2、地理信息科學(xué)是多學(xué)科的融合和綜合

理信息系統描述和管理的對象是地理。 地理信息科學(xué)的應用涉及城市、區域、土地、災害、資源、環(huán)境、交通、水利(水務(wù))、農業(yè)、產(chǎn)業(yè)、人口、文化、衛生、治安、住房、城管、基礎設施和規劃管理等領(lǐng)域的政府部門(mén)、企業(yè)規劃、物流和大眾出行服務(wù)。

3、天空地遙感是感知城市環(huán)境變化的主要手段

天空地遙感感知在智慧城市中的主要功能是識別物體和采集信息， 用于解決人類(lèi)世界和物理世界的數據獲取問(wèn)題。 采用傳感器技術(shù)、條形碼技術(shù)、智能終端(智能手機、平板電腦、智能電視和智能卡等)、RFID技術(shù)、影像采集、衛星遙感、無(wú)人飛機攝影以及車(chē)載/機載三維激光雷達等實(shí)現對城市范圍內人、事件、基礎設施、環(huán)境和建筑等方面元素的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)識別和信息采集。

4、地理信息系統是智慧城市的核心軟件支撐

在智慧城市建設中， 運用地理信息系統手段對城市進(jìn)行多尺度、多時(shí)空和多種類(lèi)的數據描述。在越來(lái)越多的智慧城市實(shí)踐中， 空間信息和以此為基礎建立的空間信息共享、協(xié)同平臺， 以及由此衍生的空間信息服務(wù)生態(tài)體系已成為智慧城市建設的核心支撐之一。

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