熊　偉

(國家測繪地理信息局測繪發(fā)展研究中心，北京 100830)

Goeinformation Resources Construction in the Smarter City Context

XIONG Wei

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智慧城市背景下地理信息資源建設(shè)的思考

熊偉

(國家測繪地理信息局測繪發(fā)展研究中心，北京 100830)

Goeinformation Resources Construction in the Smarter City Context

XIONG Wei

摘要：智慧城市建設(shè)已在全球范圍，特別是在我國迅速興起，其快速發(fā)展對新時期地理信息資源建設(shè)提出了更高要求，即要加快實現(xiàn)地理信息獲取實時化，以及處理智能快速、服務(wù)及時有效。針對這一要求，分析當(dāng)前城市地理信息資源建設(shè)的現(xiàn)狀，需要以全面深化改革的精神為指導(dǎo)，以滿足現(xiàn)實要求為出發(fā)點，創(chuàng)新建設(shè)機制，拓展建設(shè)內(nèi)容，豐富建設(shè)手段，最終在智慧城市時代實現(xiàn)地理信息的實時獲取、智能快速處理和智慧服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智慧城市;地理信息資源; 建設(shè); 進展; 思考

一、引言

地理信息資源是測繪地理信息工作為經(jīng)濟社會發(fā)展提供保障服務(wù)的重要內(nèi)容和基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國已經(jīng)初步形成了相對完整的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系[1]，在促進經(jīng)濟社會發(fā)展方面發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)先行和保障服務(wù)作用。近兩年來，隨著智慧城市發(fā)展戰(zhàn)略在多個國家和地區(qū)相繼提出和實施，其已逐漸從一種理念發(fā)展成為真正解決影響城市可持續(xù)發(fā)展難題的靈丹妙藥。面對智慧城市發(fā)展的需要，我國地理信息資源在覆蓋范圍、豐富程度、現(xiàn)勢性等方面還存在較大差距，如全國大部分地級城市和縣級城市還沒有完成本級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建設(shè)工作，地理信息數(shù)據(jù)更新速度整體較為緩慢等[2]。這就為今后一段時期測繪地理信息工作更好地服務(wù)于城市建設(shè)與管理提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

二、智慧城市的發(fā)展

1. 對概念的理解

作為“智慧地球(Smarter Plant)”的重要組成部分,“智慧城市”無疑是最貼近民生的內(nèi)容之一。在IBM的《智慧的城市在中國》白皮書中，智慧城市被定義為，能夠充分運用信息和通信技術(shù)手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，從而對于包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求作出智能的響應(yīng)，為人類創(chuàng)造更美好的城市生活。逢金玉[3]等認為智慧城市是以信息、知識為核心資源，以新一代信息技術(shù)為支撐，以泛在高速光纖網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過廣泛的信息獲取和對環(huán)境的透徹感知，以及科學(xué)有效的信息處理，創(chuàng)新城市管理模式，提高城市運行效率，改善城市公共服務(wù)水平。李德仁[4]等認為，智慧城市=數(shù)字城市+云計算+物聯(lián)網(wǎng)，智慧城市是在數(shù)字城市地理空間框架的基礎(chǔ)上，利用泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進行信息獲取、傳遞、存儲、認知、決策和使用等服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)具有超強的環(huán)境、內(nèi)容、文化、語言感知能力及智能性。徐德明[5]等認為，智慧城市是數(shù)字城市的升級版，顧名思義就是讓城市更加聰明，在時空信息支撐下，依托物聯(lián)網(wǎng)和云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將人類知識物化到信息化條件下的城市規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理、運營和發(fā)展等各項活動中，形成不依賴人或少依賴人的智能化專題，以及按需優(yōu)化組合、相互之間的有機協(xié)同。

由此可見，智慧城市的建設(shè)離不開信息資源的支撐，相較信息化發(fā)展階段，對信息資源的要求更高，需要基于全面、有效的信息資源進行更加深入的處理和分析，為城市的管理和運行提供智慧的信息或知識，實現(xiàn)能源消耗最少、環(huán)境污染最小、時間使用最短、需求響應(yīng)最快、處事效率最高。

2. 國內(nèi)外進展

自2008年IBM提出“智慧地球”發(fā)展理念以來，全球各國紛紛大力開展智慧城市建設(shè)。據(jù)悉，全球已有50多個國家開展了智慧城市的相關(guān)建設(shè)，開始了“智慧城市”及“智慧領(lǐng)域”的探索與實踐，并產(chǎn)生了1200多個智慧的解決方案，無論是交通、食品安全、制造業(yè)、水資源管理，還是能源和公共事業(yè)等各個領(lǐng)域，都能看到智慧應(yīng)用[2]。如美國迪比克市于2009年提出建設(shè)美國第一個智慧城市，將城市的水、電、油、氣、交通、公共服務(wù)等所有資源都連接起來，偵測、分析和整合各種數(shù)據(jù)，并智能化地作出響應(yīng)，服務(wù)于市民的需求[6]；韓國仁川市于2009年提出打造一個綠化的、資訊化的、無縫連接便捷的生態(tài)型和智慧型城市，建設(shè)重點在醫(yī)療、教育領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施信息化應(yīng)用方面[6]；巴西里約熱內(nèi)盧市于2010年提出建立全新的城市運營中心，形成跨部門的城市運營體系，綜合解決城市應(yīng)急、交通擁堵等問題[7]。

智慧城市的建設(shè)浪潮在中國也迅速興起，并得到了很好的發(fā)展。隨著我國城市化、城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，交通擁堵嚴重、資源能源消耗過大、環(huán)境污染較大等影響城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題日益突出，城市的可承載能力受到越來越嚴峻的考驗。在此背景下，很多城市選擇了建設(shè)智慧城市。在我國省級《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》中，就有近1/3的省(自治區(qū)、直轄市)明確提出建設(shè)智慧城市和其具體建設(shè)要求。其中，北京提出構(gòu)建精細智能的城市管理,促進城市管理的精細化、智能化，建設(shè)智慧城市；上海提出大力實施信息化領(lǐng)先發(fā)展和帶動戰(zhàn)略，構(gòu)建實時、便捷的信息感知體系，提升網(wǎng)絡(luò)寬帶化和應(yīng)用智能化水平，推動信息技術(shù)與城市發(fā)展全面深入融合，建設(shè)以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的智慧城市；天津提出全面提升城市綜合信息化水平，打造“智慧天津”；湖北提出建設(shè)“智慧武漢”，基本建成覆蓋全省、多網(wǎng)融合、安全可靠的綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施，支持武漢市開展智慧城市試點；廣東提出以信息資源整合共享為突破口，加快信息技術(shù)的應(yīng)用，大力建設(shè)開放融合的信息網(wǎng)絡(luò)體系和信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，率先實現(xiàn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合，建設(shè)“智慧廣東”。此外，根據(jù)國家信息中心的預(yù)估，“十二五”期間全國將有600～800個城市將要建設(shè)智慧城市[8]。

三、智慧城市背景下地理信息資源建設(shè)探討

中國的智慧城市建設(shè)正在提速，這給新時期的地理信息資源建設(shè)提出了更高要求，因此必須要用一種全新的視角來審視新時期地理信息資源建設(shè)，以全面深化改革的精神為指導(dǎo)，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略為主線，探尋地理信息資源建設(shè)的新思路，更好地滿足智慧城市建設(shè)的需要。

1. 創(chuàng)新基礎(chǔ)地理信息資源建設(shè)新機制

智慧城市建設(shè)需要全面的地理信息資源作為支撐，加快實現(xiàn)城市一級基礎(chǔ)地理信息資源對陸地國土的全覆蓋。目前，我國城市一級基礎(chǔ)地理信息資源建設(shè)發(fā)展極不平衡。在東部沿海及經(jīng)濟相對發(fā)達的城市，由于有足夠的財政作為保障，基本都實現(xiàn)了全覆蓋(如浙江、廣東、北京、上海等)，能夠在一定程度上支撐當(dāng)?shù)氐闹腔鄢鞘薪ㄔO(shè)。但是對于除此之外的大多數(shù)城市來說，差距還比較大。這也是我國測繪地理信息工作在分級管理、分級投入及財政投入相對有限的體制機制下要加快實現(xiàn)各級比例尺地理信息資源對陸地國土的全覆蓋和及時更新，長期以來一直面臨的矛盾和難題。要解決這樣的難題必須深刻理解和踐行十八屆三中全會關(guān)于全面深化改革的決定，讓市場在資源配置中起決定性作用[9]。考慮到地理信息資源建設(shè)本質(zhì)上就是一項生產(chǎn)任務(wù)，適合市場參與，可創(chuàng)新發(fā)展多元投資和建設(shè)主體，積極鼓勵并支持社會資本參與地理信息資源建設(shè)，如賦予投資方對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的終身無償使用權(quán)等；對于存在的地理信息安全管理問題，可在運行機制上進行合理的限制，如從測量儀器、存儲介質(zhì)、人員監(jiān)管、流程監(jiān)控、安全技術(shù)、協(xié)議制度、法律責(zé)任等方面進行約束，以及數(shù)據(jù)在使用之前，包括數(shù)據(jù)銷售、數(shù)據(jù)用途、數(shù)據(jù)安全處理等，必須征求測繪地理信息行政主管部門的意見等。

2. 按需拓展地理信息資源建設(shè)內(nèi)容

智慧城市的本質(zhì)是讓城市管理和運行更協(xié)調(diào)、更智慧，需要實時、多類型的地理信息作為支撐。我國現(xiàn)階段的地理信息資源建設(shè)主要是以數(shù)字城市建設(shè)為內(nèi)生驅(qū)動力，以《基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫基本規(guī)定》(CH/T9005—2009) 等標(biāo)準(zhǔn)作為生產(chǎn)規(guī)范[10]，建設(shè)內(nèi)容為各級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。通過地理信息公共平臺表現(xiàn)的信息為過去的某一時刻[11]，顯然難以滿足智慧城市時代對于實時信息的需求。另一方面，現(xiàn)有的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建設(shè)內(nèi)容在數(shù)據(jù)種類和采集深度方面離智慧城市建設(shè)的需要也有一定距離。適應(yīng)智慧城市建設(shè)的需要，首先必須加快生產(chǎn)帶有時間維的地理空間信息[11]，不僅僅是對真實世界的數(shù)字化重建，而要能夠依托移動互聯(lián)或物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成與真實世界的實時互動，及時、有效地輔助城市管理與運行(如圖1所示實例)。其次，針對城市各行各業(yè)智慧建設(shè)對地理位置信息的潛在需求，應(yīng)在地理信息資源建設(shè)的精細度上做文章，對各類地理要素的采集內(nèi)容進行深度擴展，不僅包含形狀、大小、位置、地名等信息，而且涵蓋基于該位置與人口、商業(yè)、公共安全、環(huán)境等相關(guān)聯(lián)的信息，為城市公共管理和服務(wù)提供有力支撐(如圖2所示實例)。

3. 豐富地理信息資源建設(shè)手段

由于智慧城市時代對地理信息及時性和有效性的現(xiàn)實要求，必須不斷豐富地理信息資源建設(shè)手段，加快形成海量多類型地理信息實時獲取、自動化智能化處理等能力，及時響應(yīng)城市管理和運行需要，并能幫助其很好地解決問題。在此要求下，應(yīng)加快建立城市地理信息傳感網(wǎng)：一是發(fā)展多類型的傳感器，加強機載航空攝像機、雷達、紅外成像、高光譜成像、低空三維景觀成像、地面三維量測系統(tǒng)等裝備建設(shè)[12]；二是建立完備的航空遙感平臺，發(fā)展中低空長航時航攝飛機、輕小型航攝飛機、無人飛艇、低空遙感無人機等航空遙感平臺；三是豐富高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星影像獲取渠道；四是構(gòu)建城市地理信息云計算中心，配備高性能航空航天遙感數(shù)據(jù)的集群自動化處理系統(tǒng)，裝備滿足海量、多源、多類型地理信息數(shù)據(jù)快速、智能處理要求的計算設(shè)備和存儲設(shè)施；五是將城市地理信息云計算中心與各類傳感器、CORS系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通，組成一個強大的地理信息傳感網(wǎng)(如圖3所示)，實現(xiàn)多平臺、多時相、多傳感器、多類型、高分辨率、高光譜的地理信息的實時獲取、高效智能處理和智慧服務(wù)。

圖1　實時地理信息提升城市智慧管理水平的案例

圖2　提高地理信息資源建設(shè)精細度的案例

四、結(jié)束語

圖3　城市地理信息傳感網(wǎng)簡易構(gòu)架圖

加快智慧城市建設(shè)是時代發(fā)展的要求、社會進步的表現(xiàn)。數(shù)字城市建設(shè)中關(guān)于地理信息資源建設(shè)的內(nèi)容、方法、模式、機制等，在不久的將來定會被新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所代替。智慧城市建設(shè)更加強調(diào)地理信息資源建設(shè)的主動性，更加注重地理信息資源的流動性和服務(wù)效果。在即將來臨的智慧城市時代，應(yīng)針對新的問題，繼續(xù)加強對地理信息資源獲取、處理、服務(wù)的及時性和有效性問題的研究與思考，為我國城市的現(xiàn)代化建設(shè)提供持續(xù)有力的支持。

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引文格式： 熊偉. 智慧城市背景下地理信息資源建設(shè)的思考[J].測繪通報，2015(3)：125-128.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0095

作者簡介：熊偉(1982—)，男，碩士，助理研究員，從事測繪發(fā)展研究工作。E-mail：xingkong82@163.com

收稿日期：2014-02-27

中圖分類號：P208

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：0494-0911(2015)03-0125-04