智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的作用分析

蘇順謙

（北京華城工程管理咨詢有限公司，北京 100083）

隨著近年來我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)的城市正在朝著智慧城市的方向發(fā)展與建設(shè)。在新型信息技術(shù)的輔助作用下，我國(guó)城市的運(yùn)作將變得更加智能化、信息化與現(xiàn)代化。測(cè)繪地理信息是智慧城市建設(shè)中重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，要想更好地建設(shè)智慧城市，就必須明確測(cè)繪地理信息的作用。合理的應(yīng)用測(cè)繪地理信息，才能推動(dòng)智慧城市的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的作用

1.1 測(cè)繪地理信息能夠?yàn)橹腔鄢鞘薪ㄔO(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息

測(cè)繪地理信息經(jīng)過漫長(zhǎng)的發(fā)展，其服務(wù)能力也發(fā)生了巨大的變化，從一開始的地圖服務(wù)，到后來的數(shù)據(jù)服務(wù)，再到未來的信息服務(wù)，這無不體現(xiàn)了我國(guó)測(cè)繪與信息技術(shù)的發(fā)展與變革?，F(xiàn)階段，我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)水陸空的全面覆蓋。衛(wèi)星、無人機(jī)、有人機(jī)、LIDAR 等測(cè)繪技術(shù)為城市的建設(shè)提供了空中數(shù)據(jù)，全站儀、三維影像掃描儀、移動(dòng)測(cè)量車、傳感器、攝像頭等測(cè)繪技術(shù)為城市的建設(shè)提供了地面數(shù)據(jù)，水下激光雷達(dá)、聲吶測(cè)量、探測(cè)儀等測(cè)繪技術(shù)為城市的建設(shè)提供了水下數(shù)據(jù)。隨著測(cè)繪技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于普查、遙感、導(dǎo)航定位等領(lǐng)域。現(xiàn)階段，我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)形成了一個(gè)龐大且完善的技術(shù)體系，能夠提供更加豐富全面的測(cè)繪地理信息。

將測(cè)繪地理信息應(yīng)用于智慧城市建設(shè)中，不僅能實(shí)時(shí)反映環(huán)境與空間信息的變化，還能推動(dòng)智慧城市建設(shè)科學(xué)性與合理性的有效提升。隨著GPS 技術(shù)、CORS 技術(shù)、5G+技術(shù)、北斗技術(shù)的應(yīng)用，城市中任何動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的物體都可以在測(cè)繪地理信息中精準(zhǔn)呈現(xiàn)。毫不夸張地說，在新時(shí)期，測(cè)繪地理信息已經(jīng)成為新的基礎(chǔ)設(shè)施。

現(xiàn)階段，測(cè)繪地理信息正朝著時(shí)空地理信息數(shù)據(jù)的方向發(fā)展與建設(shè)，在智慧城市時(shí)代，大數(shù)據(jù)以測(cè)繪地理信息中的城市地理空間框架為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)展與延伸相應(yīng)的地理信息數(shù)據(jù)。將城市中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)人文信息、自然資源信息、政府部門行業(yè)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)在線抓取數(shù)據(jù)與地理信息相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的時(shí)空化處理。在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并建立相應(yīng)的城市時(shí)空大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)智慧城市的統(tǒng)一管理。綜上所述，測(cè)繪地理信息是智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而智慧城市的發(fā)展又推動(dòng)了地理數(shù)據(jù)信息的進(jìn)一步發(fā)展，二者相互促進(jìn)，相互支撐。

1.2 測(cè)繪地理信息能夠推動(dòng)智慧城市建設(shè)的智能化發(fā)展

隨著我國(guó)智慧城市的進(jìn)步與發(fā)展，建立在測(cè)繪地理信息之上的地理時(shí)空信息云平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。云平臺(tái)可以對(duì)城市內(nèi)部的時(shí)空地理信息進(jìn)行全覆蓋管理，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境提供不同的地理信息。以某城市的不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查項(xiàng)目為例，不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查項(xiàng)目有著工作量大，工作內(nèi)容復(fù)雜的特點(diǎn)。但利用最新的測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)景三維模型數(shù)據(jù)開展不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查工作，能夠有效解決以往不動(dòng)產(chǎn)登記空間定位困難，信息重復(fù)率高的問題。推動(dòng)傳統(tǒng)城市建設(shè)中，二維數(shù)據(jù)管理局限度大的難題。測(cè)繪地理信息的發(fā)展大幅推動(dòng)了智慧城市建設(shè)的智能化發(fā)展水平，以地理信息為基礎(chǔ)，城市房屋為載體或媒介，為我國(guó)城市的稅務(wù)部門、民政部門、公安部門提供了巨大的便捷。

1.3 測(cè)繪地理信息豐富了智慧城市的智慧化服務(wù)與功能

測(cè)繪地理信息的豐富與發(fā)展使得不同種類的信息實(shí)現(xiàn)了有效重疊，在地理信息平臺(tái)的輔助下，地理信息能夠通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，和其他各方信息相疊加，實(shí)現(xiàn)城市的智慧化發(fā)展。這里的智慧化主要指的是城市功能的智慧化，在城市各項(xiàng)功能中應(yīng)用測(cè)繪地理信息，能夠進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市建設(shè)效率與建設(shè)質(zhì)量的有效提升。

以智慧消防為例，將消防系統(tǒng)與測(cè)繪地理信息相結(jié)合，將三維時(shí)空信息云平臺(tái)應(yīng)用于消防救援當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)消防數(shù)據(jù)的一站式服務(wù)。通過三維城市模型、物聯(lián)傳感信息、無人機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在城市發(fā)生火警時(shí)能夠第一時(shí)間定位火災(zāi)發(fā)生的位置，在此基礎(chǔ)上消防員可以利用三維建筑模型，熟悉建筑的周邊環(huán)境，了解建筑的具體特征，明確周邊最近的消防設(shè)施。在數(shù)據(jù)的支撐之上，感知應(yīng)急處置的態(tài)勢(shì)。測(cè)繪地理信息能夠幫助消防隊(duì)員熟悉火場(chǎng)數(shù)據(jù)，選擇最優(yōu)救援路線，提升消防隊(duì)出警與救援的效率，為消防救災(zāi)提供相應(yīng)的保障。

除此之外，測(cè)繪地理信息在政務(wù)服務(wù)領(lǐng)域也有著較好的應(yīng)用效果，以往的居民在前往政府服務(wù)部門辦事時(shí)，需要經(jīng)過復(fù)雜繁瑣的流程，反復(fù)跑幾趟才能夠解決問題。而將測(cè)繪地理信息應(yīng)用在政務(wù)服務(wù)領(lǐng)域，一方面能夠讓政府人員了解不同地區(qū)人民的實(shí)際情況，在充分的數(shù)據(jù)支撐下為人民辦事，提升行政人員的服務(wù)效率，另一方面人民能夠利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同辦公平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行操作，大幅減少了在政府部門反復(fù)奔波的次數(shù)。

以近年來離居民生活最近的新型冠狀病毒性肺炎疫情為例。在疫情防控方面就大量地應(yīng)用了測(cè)繪地理信息。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)結(jié)合測(cè)繪地理信息，能夠準(zhǔn)確地跟蹤疫情的時(shí)空變化，對(duì)疫情的蔓延情況進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。為防疫部門的決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐，為普通民眾的日常防疫提供數(shù)據(jù)幫助。例如最新的疫情自查系統(tǒng)可以將群眾的自身的時(shí)空信息變化與患者的時(shí)空信息變化相關(guān)聯(lián)，分析二者在近期有無時(shí)空交接，從而判斷群眾有沒有感染新冠疫情的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，還可以在熱點(diǎn)區(qū)域設(shè)置人流熱力圖，公眾在出門前，提前對(duì)目的地的人流量進(jìn)行查詢與預(yù)約，如果目的地人流量較大，已經(jīng)滿載，那么便可以提前終止出行計(jì)劃，避開人流高峰出行，提升疫情防控的效果。在疫情區(qū)域的標(biāo)記方面，也可以根據(jù)不同病例的空間分布，標(biāo)記高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，幫助防疫部門和普通群眾采取相應(yīng)的防疫措施。

1.4 測(cè)繪地理信息推動(dòng)了智慧城市建設(shè)的科學(xué)合理決策

隨著近年來我國(guó)生態(tài)問題的日益加劇，城鎮(zhèn)化建設(shè)的要求也變得越來越高。測(cè)繪地理信息能夠提升智慧城市建設(shè)的科學(xué)性與合理性。利用各類傳感器，對(duì)稱式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)督與分析，將城市的空間規(guī)劃資源進(jìn)行整合。例如，在城市進(jìn)行生態(tài)規(guī)劃時(shí)，利用遙感、AR 等技術(shù)，提前預(yù)測(cè)紅線管控、選址決策、土地利用、地價(jià)評(píng)估等項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì)，通過測(cè)繪地理信息提升智慧城市建設(shè)決策的科學(xué)性與合理性。

2 智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的應(yīng)用分析

通過上文的分析，不難發(fā)現(xiàn)測(cè)繪地理信息在智慧城市建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。下文將對(duì)智慧城市建設(shè)中，測(cè)繪地理信息的具體應(yīng)用進(jìn)行討論，探究哪些測(cè)繪技術(shù)能夠推動(dòng)智慧城市的建設(shè)與發(fā)展。

2.1 地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)

智慧城市在建設(shè)的過程中，需要獲取城市的三維模型和地理圖像。而這類數(shù)據(jù)需要通過地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)來獲取。地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成比較復(fù)雜，由定位測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集儀器、運(yùn)載車三部分組成。能夠在行駛的過程中，對(duì)城市的地理圖像與三維模型進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。其中定位測(cè)量?jī)x器有GPS 和INS 構(gòu)成，而數(shù)據(jù)采集儀器由CCD、激光掃描儀、傳感器等設(shè)備構(gòu)成。在運(yùn)載車行駛的過程中，GPS 可以接受GPS微信發(fā)出的信號(hào)，再利用RTK技術(shù)定位接收機(jī)的位置。利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)定加速度的相對(duì)變化，并利用激光掃描儀獲取物體表面的輪廓，利用CCD 生成光生電荷圖像，再通過電子處理單元將數(shù)字圖像輸出，并利用攝影測(cè)量方法提取相應(yīng)的測(cè)繪地理信息。地面移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是收集城市三維模型數(shù)據(jù)，并將城市三維模型數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器的重要系統(tǒng)。其利用云計(jì)算技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)城市地理信息數(shù)據(jù)的全面收集與分析。

2.2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是智慧城市建設(shè)過程中必不可少的技術(shù)。遙感技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于智慧城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，其能夠?yàn)橹腔鄢鞘薪ㄔO(shè)提供最基礎(chǔ)的測(cè)繪地理信息，是智慧城市重要的時(shí)空信息來源。遙感技術(shù)能夠幫助城市構(gòu)建科學(xué)、合理的城市交通路線，提升智慧城市規(guī)劃的科學(xué)性與合理性。隨著近年來遙感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)城市信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控與獲取。利用遙感技術(shù)可以獲取特定位置的高分辨率影像，提取某一特定地區(qū)的特征，為智慧城市的建設(shè)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。

2.3 傾斜攝影技術(shù)

隨著近年來無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傾斜攝影技術(shù)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。傾斜攝影技術(shù)能夠在獲取特定地區(qū)真實(shí)影像信息的同時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析與處理。傾斜攝影技術(shù)已經(jīng)成為新時(shí)期智慧城市建設(shè)中，獲取城市地形地貌特征必不可少的技術(shù)。傾斜攝影技術(shù)能夠通過無人機(jī)結(jié)合高清攝像頭的形式，獲取城市全方位、多角度的高清圖像，大幅提升智慧城市數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。

2.4 激光雷達(dá)掃描技術(shù)

激光雷達(dá)掃描技術(shù)，及LIDAR 技術(shù)。隨著近年來智慧城市的不斷發(fā)展，城市建設(shè)中對(duì)于3D 影像的需求量也變得越來越高。LIDAR 技術(shù)能夠通過激光掃描的方式，實(shí)時(shí)獲取物體的表面輪廓，幫助測(cè)繪人員獲取城市建筑物等物體的三維影像，是構(gòu)建城市三維模型圖的重要技術(shù)支撐。

3 智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的應(yīng)用策略

在分析完測(cè)繪地理信息的作用和具體應(yīng)用后，如何進(jìn)一步發(fā)揮測(cè)繪地理信息的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)智慧城市的進(jìn)一步建設(shè)，是新時(shí)期廣大測(cè)繪人員應(yīng)該思考的問題。

3.1 提升測(cè)繪地理信息的科技含量

隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪產(chǎn)品的形式與類型也變得越來越多樣化。從最開始的二維數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)階段的三維數(shù)據(jù)。廣大測(cè)繪人員應(yīng)該推動(dòng)測(cè)繪地理信息朝著四維數(shù)據(jù)的方向發(fā)展，提升測(cè)繪地理信息的科技含量，推動(dòng)測(cè)繪地理信息向時(shí)空地理信息的方向升級(jí)轉(zhuǎn)型。現(xiàn)階段，我國(guó)的測(cè)繪地理信息仍然以空間信息為主，主打二維地理信息與三維地理信息結(jié)合的可視化表達(dá)，其所能夠提供的服務(wù)仍然比較有限，屬于一種靜態(tài)數(shù)據(jù)、周期更新的狀態(tài)。在新時(shí)期，廣大測(cè)繪人員要推動(dòng)測(cè)繪地理信息向時(shí)空信息、四維地理信息的方向升級(jí)轉(zhuǎn)型，豐富測(cè)繪地理信息所能提供的服務(wù)種類，推動(dòng)測(cè)繪地理信息向動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)更新的方向升級(jí)轉(zhuǎn)型。這樣才能進(jìn)一步發(fā)揮測(cè)繪地理信息的作用，推動(dòng)智慧城市建設(shè)水平的有效提升。

3.2 提升測(cè)繪地理信息的一體整合

通過上文的分析，不難發(fā)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的種類有著較大的差異，在不同時(shí)間、不同地區(qū)，地理信息也有著較大的差異。為了在新時(shí)期更好的應(yīng)用測(cè)繪地理信息，要推動(dòng)測(cè)繪地理信息的整合。將測(cè)繪地理信息應(yīng)用于智慧城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)測(cè)繪地理信息和城市政務(wù)、交通、公安等多個(gè)領(lǐng)域的有效整合。還要進(jìn)一步推動(dòng)不同類型測(cè)繪地理信息的整合，將不同類型的測(cè)繪地理信息以跨時(shí)空的形式在數(shù)據(jù)庫內(nèi)統(tǒng)一呈現(xiàn)。要積極應(yīng)用FME、ArcGIS PRO 等軟件，構(gòu)建信息集成管理平臺(tái)，對(duì)不同時(shí)態(tài)的測(cè)繪地理信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，確?，F(xiàn)有測(cè)繪地理信息的時(shí)效性，也要確保歷史測(cè)繪地理信息的可追溯性，實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)全過程測(cè)繪地理信息的有效管理。

4 結(jié)束語

本文首先分析了智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的作用，其次探究了測(cè)繪地理信息的具體應(yīng)用，最后提出了智慧城市建設(shè)中測(cè)繪地理信息的具體應(yīng)用策略。測(cè)繪地理信息是推動(dòng)智慧城市建設(shè)的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，廣大測(cè)繪人員與城市規(guī)劃管理人員要重視測(cè)繪地理信息的作用，推動(dòng)測(cè)繪地理信息的有效應(yīng)用，才能在新時(shí)期推動(dòng)智慧城市的健康可持續(xù)發(fā)展。