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智慧城市地理空间框架相关知识

1、新技术


1)物联网


       即物物相连的网络,是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。


2)云计算 


       是将数据、存储、计算、分析、渲染等资源全部集中在“云”( 云计算中心),“端”(客户端)变得十分轻便,但可以共享“云” 中的各种资源,完成不同类型的任务。特点是:丰富的信息资源、高性能的并行运算、有效的互联互通、按需服务的智能化运行。核心是:共享服务。


       狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。


3)大数据


      信息时代每时每刻都会产生、汇集巨大量的信息数据,大数据技术可以从各种各样类型的数据中,快速分析提取有价值信息。大数据技术具有数据体量巨大(Volume)、数据类型繁多(Variety)、价值密度低,商业价值高(Value)、处理速度快(Velocity)的特点。

2、智慧城市的认知


       智慧城市是在时空信息支撑下,依托物联网和云计算等现代信息技术,将人类知识物化到信息化条件下的城市规划、设计、建设、管理、运营和发展等各项活动中,形成不依赖人或少依赖于人的智能化的运行,而且相互之间优化组合,有机协同,科学发展并智慧运行的城市建设发展的新的形态。
一个智慧的城市应当包括像人类感官一样的实时信息感知设备,像人类神经系统一样的信息与指令双向传输网络系统,像人类大脑一样的云计算中心,像人类行为器官一样的应对与处置专题系统。



       智慧城市是城市信息化发展的愿景,会历经从初级到高级、从局部到整体、从单一到综合的不同发展阶段。

3、测绘在智慧城市中的定位


      数字城市、智慧城市都离不开地理空间框架的支撑。地理空间框架是测绘地理信息部门的责任和担当,也是城市信息化的基础设施。测绘在智慧城市中,    承担着相当于“人体骨架”和部分“大脑” 的功能,即首先是各种信息的载体,同时负责与空间位置有关信息的集成、处理、可视、分析与决策。

4、地理空间框架面临的新需求


       时代在发展,技术在进步,需求在变化,地理空间框架又将面临全新的发展机遇和挑战。第一,体验性要好。地理信息大众化与普及化势不可挡,使用者由原来具有一定测绘知识背景的专业人士,开始遍及一般的社会大众,精细三维、全景影像、视角三维等一批体验性较好的新型产品,更易为普通人“读懂”。第二,实时性要强。数字城市时期的地理信息公共平台,解决了真实世界的空间连续表达,时间上仍为过去的某一时刻。实时定位、空间物联感知、无线射频等技术的发展,为集成实时信息提供了有效的手段,使测绘在时间维度上能够得以连续,可以更精准地反演过去、表达现在、预测未来。第三,移动性要大。随着无线网络、智能终端等技术的发展,以机器为核心将不可避免地走向以人为本,移动办公时代悄然莅临,甚至将来实现任何人、任何地方、任何时候,可以掌控权限范围内的任何事情。第四,可控性要高。系统将不再拘泥于一般的查询、定位、统计、分析,而要深度挖掘知识,支撑科学决策,依托物联网、传感网等,发布指令实现远程控制,通过数字世界分析判断,反作用于真实世界。第五,自主性要多。从实际应用的角度出发,当普通使用者发出请求,系统能够科学准确地萃析,并自动地汇聚分布在各网络节点上的数据资源、软件、计算资源和网络资源,在知识驱动下实现智能组合,按需提供服务。

5、数字城市地理空间框架与智慧城市地理空间框架的联系


      数字城市与智慧城市都离不开地理空间框架的支撑。地理空间框架是测绘地理信息部门的责任和担当,也是城市信息化的基础设施。


       数字城市阶段,地理空间框架主要内容呈现为基础地理信息数据库和地理信息公共平台。随着物联网和云计算等技术的发展,基础地理信息数据库上升为时空信息数据库,地理信息公共平台上升为时空信息云平台。智慧城市阶段,地理空间框架具有时空特点,发展为时空信息框架,核心内容包括时空信息数据库和时空信息云平台,如图1所示。



图1  不同阶段地理空间基础的构成与联系

6、什么是时空信息数据库


       时空信息数据库由时空信息数据、物联网节点地址数据、时空信息数据库管理系统和支撑环境四部分构成。其中,在已建成的基础地理信息数据库基础上,通过数据扩充、添加时间属性以及数据重组,实现从基础地理信息数据到时空信息数据的升级。

7、什么是时空信息云平台


       以直观表达的全覆盖精细地理信息和时相地理信息为基础,面向泛在应用环境按需提供地理信息、物联网节点定位、功能软件和开发接口的服务,由时空信息数据服务、物联网节点定位服务、云服务系统和云计算服务中心四部分构成。

8、智慧城市地理空间框架的建设内容


       智慧城市阶段,框架建设应充分利用已有的地理信息公共平台,重点建设时空信息云平台,同时,丰富扩充基础地理信息数据库,建立时空信息数据库,保证云平台能够提供精确、实时、丰富的时空信息服务,支撑智能专题应用。

   
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