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隨著科技的不斷發(fā)展，諸如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)已經(jīng)實(shí)實(shí)在在落了地，為城市的各項(xiàng)行業(yè)應(yīng)用帶來(lái)了充滿時(shí)代意義的變革。國(guó)家測(cè)繪地理信息局主導(dǎo)的數(shù)字城市地理空間框架的建設(shè)，同樣也受到前沿技術(shù)浪潮的推動(dòng)，提出了對(duì)自身更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，以應(yīng)對(duì)智慧城市階段的建設(shè)挑戰(zhàn)。
為何籌建“時(shí)空信息云”
國(guó)家測(cè)繪地理信息局自2006年，特別是2009年加快推進(jìn)數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)以來(lái)，311個(gè)地級(jí)市、100多個(gè)縣級(jí)市開(kāi)展了建設(shè)工作，其中158個(gè)地級(jí)市、60多個(gè)縣級(jí)市地理空間框架建成并投入使用，全國(guó)累計(jì)開(kāi)發(fā)了2000多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，惠及國(guó)土、規(guī)劃、房產(chǎn)、公安、消防、環(huán)保、衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域，已經(jīng)成為領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策的重要工具、城市信息化建設(shè)的基礎(chǔ)平臺(tái)和提高人民生活質(zhì)量的便利幫手，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、工業(yè)與信息化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。
地理空間框架作為城市的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，是城市信息化不可或缺的、基礎(chǔ)性的、根本性的信息資源。在數(shù)字城市建設(shè)階段,地理空間框架為城市信息化提供了基于地理位置進(jìn)行信息共享的公共平臺(tái)，奠定了城市各項(xiàng)功能、應(yīng)用及服務(wù)的空間信息化基礎(chǔ)。但如何感知、獲取城市實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息，如何對(duì)這些海量信息進(jìn)行自動(dòng)化地處理、識(shí)別、匹配、分析、整合，形成具備各部門(mén)特色的知識(shí)，智能化裝配到不同的應(yīng)用系統(tǒng)中，是智慧城市建設(shè)階段需要解決的難題。
因此，在更高層次的需求牽引下，為有效支撐智慧城市建設(shè)過(guò)程中的目標(biāo)與愿景，國(guó)家測(cè)繪地理信息局要求對(duì)地理空間框架做出進(jìn)一步提升。在原有信息化基礎(chǔ)平臺(tái)的搭建之上，提出建設(shè)時(shí)空信息云中心，即一個(gè)城市的“大腦”：利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地感知每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的信息，如同人類(lèi)的神經(jīng)系統(tǒng)一樣，將信息實(shí)時(shí)地傳輸給中心系統(tǒng)，智能地判別和處理相關(guān)的任務(wù)，并將指令反饋給現(xiàn)實(shí)世界。在此機(jī)遇下，數(shù)字城市建設(shè)時(shí)期的地理空間框架將轉(zhuǎn)型為智慧城市階段的時(shí)空信息框架，以時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)、以時(shí)空信息云平臺(tái)為支撐的新模式應(yīng)運(yùn)而生。
智慧城市，標(biāo)準(zhǔn)先行
國(guó)家測(cè)繪地理信息局在2006年就與省級(jí)測(cè)繪地理信息主管部門(mén)和試點(diǎn)城市人民政府三方達(dá)成了共建共享協(xié)議，分批、分階段地開(kāi)展了全國(guó)數(shù)字城市地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)。為確保地理空間框架建設(shè)的先進(jìn)性和可行性，國(guó)家測(cè)繪地理信息局在標(biāo)準(zhǔn)研制、新技術(shù)突破、政策保障等方面下大力氣，從標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、政策三方面保證了所搭建的地理信息公共平臺(tái)是市政府權(quán)威的、唯一的、標(biāo)準(zhǔn)化的地理信息共享平臺(tái)。
在智慧城市建設(shè)的早期階段，如何在各部門(mén)眾說(shuō)紛紜、莫衷一是的紛爭(zhēng)環(huán)境下，確立測(cè)繪地理信息的行業(yè)定位，形成一套統(tǒng)一的、能夠協(xié)調(diào)起政府各部門(mén)工作的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，同樣也是國(guó)家測(cè)繪地理信息局長(zhǎng)期以來(lái)不斷探討和完善的重要課題。
2012年期間，國(guó)家測(cè)繪地理信息局的科研團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了半年多的時(shí)間，集思廣益，在數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確立了測(cè)繪地理信息部門(mén)在智慧城市建設(shè)中提供時(shí)空信息云服務(wù)的行業(yè)定位。2013年3月，國(guó)家測(cè)繪地理信息局出臺(tái)了《智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)指南》，對(duì)時(shí)空信息云平臺(tái)的建設(shè)思路、建設(shè)內(nèi)容、技術(shù)路線以及支撐環(huán)境進(jìn)行明確的規(guī)定，是測(cè)繪地理信息行業(yè)建設(shè)智慧城市的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
試點(diǎn)遴選，重信息化
在前期數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)的基礎(chǔ)上，2012年底，國(guó)家測(cè)繪地理信息局在全國(guó)范圍內(nèi)，遴選信息化基礎(chǔ)設(shè)施較好、數(shù)據(jù)條件完備、長(zhǎng)效機(jī)制健全的城市，展開(kāi)了智慧城市試點(diǎn)的建設(shè)工作。
截至目前，國(guó)家測(cè)繪地理信息局已在太原、廣州、徐州、臨沂、鄭州、重慶、武漢、無(wú)錫、淄博、濟(jì)寧等城市啟動(dòng)了試點(diǎn)工作。選擇這些城市的原因依托四點(diǎn)因素：一是這些城市需要具備較完善的基礎(chǔ)設(shè)施條件，包括物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算中心必須初具規(guī)模;二是要具備良好的地理信息資源及應(yīng)用服務(wù)基礎(chǔ);三是這些城市要建立起比較科學(xué)的信息共享與交換機(jī)制，包括更新與共享方面的能力;四是城市中要具備一定的人才基礎(chǔ)，為智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)工作提供源動(dòng)力。
以上四點(diǎn)因素同樣也是智慧城市建設(shè)的先決條件與基本保障。從總體上看，智慧城市建設(shè)尚處于起步階段，在技術(shù)、管理、應(yīng)用等層面仍然存在未知的挑戰(zhàn);另一方面，從政府各部門(mén)到下游企業(yè)，從各自的職能角度出發(fā)，這其中難免出現(xiàn)各自為政、自說(shuō)自話的現(xiàn)象。這一切也亟待國(guó)家測(cè)繪地理信息局與全國(guó)各地方的測(cè)繪地理信息部門(mén)一起，依托時(shí)空信息云平臺(tái)，組織政府部門(mén)和眾多企業(yè)協(xié)力打造云端的服務(wù)體系。
時(shí)空信息云落地何方?
智慧城市力求實(shí)現(xiàn)透徹的感知、全面的互聯(lián)與智能的分析處理能力，這也將促進(jìn)一批具體的時(shí)空信息云應(yīng)用典型案例的產(chǎn)生。依托不同城市的發(fā)展特色，從共性與特性出發(fā)，打造出在共性需求之上的、符合城市地域經(jīng)濟(jì)特征的時(shí)空信息云服務(wù)。目前，時(shí)空信息云已在全國(guó)范圍內(nèi)取得了初步的應(yīng)用進(jìn)展，下面將以三個(gè)案例，從不同角度介紹時(shí)空信息云落地的成果。
【地質(zhì)災(zāi)害智能預(yù)警】
在山東省臨沂市的智慧城市建設(shè)中，地質(zhì)災(zāi)害智能預(yù)警系統(tǒng)在地質(zhì)監(jiān)測(cè)部門(mén)提供的地質(zhì)環(huán)境參數(shù)的基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)銜接氣象局提供的氣象預(yù)報(bào)信息和雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取的即時(shí)雨量信息，在專(zhuān)業(yè)模型數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)度和災(zāi)區(qū)影響范圍預(yù)報(bào)。通過(guò)與地災(zāi)點(diǎn)附近鋪設(shè)的視頻傳感器獲取的即時(shí)地災(zāi)點(diǎn)視頻信息進(jìn)行比對(duì)校驗(yàn)，準(zhǔn)確發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息，自動(dòng)通知定點(diǎn)監(jiān)測(cè)人員引導(dǎo)周邊群眾進(jìn)行疏散。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，綜合利用全市路網(wǎng)信息、居民點(diǎn)分布信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，及時(shí)生成地災(zāi)救援預(yù)案,為災(zāi)害的應(yīng)急救援提供科學(xué)的輔助決策支持。
【智能公交】
在河南省鄭州市，市公交總公司依托時(shí)空信息云平臺(tái)，借助車(chē)載GPS、CAN汽車(chē)總線、視頻探頭、IC卡、客流調(diào)查器等傳感設(shè)備和3G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了本市的智能公交業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和公眾服務(wù)系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)公交業(yè)務(wù)精細(xì)化、高效化管理的同時(shí)，方便乘客隨時(shí)隨地了解公交路線的實(shí)時(shí)信息。
在業(yè)務(wù)管理方面，監(jiān)控中心通過(guò)車(chē)載GPS、發(fā)動(dòng)機(jī)工況收集設(shè)備、客流調(diào)查器以及分布在站臺(tái)、車(chē)內(nèi)、場(chǎng)區(qū)的視頻設(shè)備全面掌握車(chē)輛實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，為公交車(chē)輛的智能化運(yùn)營(yíng)調(diào)度、故障車(chē)救援搶險(xiǎn)、駕駛員違規(guī)管理提供科學(xué)依據(jù)，有力地提升了全市公交服務(wù)的質(zhì)量。
在公眾服務(wù)方面，乘客出行前，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或手機(jī)可以查詢目的地的位置以及前往時(shí)的乘車(chē)路線，可以查詢當(dāng)前所乘車(chē)次的最近車(chē)輛位置，合理安排出行計(jì)劃;乘客在候車(chē)過(guò)程中，通過(guò)手機(jī)客戶端或車(chē)站旁邊的電子站牌，可以了解所候公交車(chē)距離本站的距離、大概到達(dá)的時(shí)間以及車(chē)內(nèi)是否存在空位的情況。
【智能礦產(chǎn)管理】
礦產(chǎn)資源作為一些城市和地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)支撐，其開(kāi)發(fā)過(guò)程的管理正在面臨著多種制約因素的挑戰(zhàn)，礦產(chǎn)開(kāi)采中違法違規(guī)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，難以杜絕。隨著礦山開(kāi)采過(guò)程管理自動(dòng)化程度的提升，各種用于環(huán)境、人員、設(shè)備的自動(dòng)化、智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備逐步引入礦山自身的管理體系，為國(guó)土部門(mén)開(kāi)展礦山的智能化管理和監(jiān)督奠定了基礎(chǔ)。
山東省淄博市智能礦管信息系統(tǒng)在時(shí)空信息云平臺(tái)支撐下，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了礦山遠(yuǎn)程綜合監(jiān)管平臺(tái)與礦山自身管理設(shè)備的有效銜接，基于專(zhuān)家知識(shí)模型和大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的智能化管理：安裝在巷道拐點(diǎn)和礦權(quán)邊界的RFID監(jiān)測(cè)站，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)井下人員及開(kāi)采設(shè)備的位置，對(duì)于越界開(kāi)采管理和礦難應(yīng)急救援起到空間定位作用;安裝在井口的礦車(chē)軌道衡、汽車(chē)衡、皮帶秤等，可以準(zhǔn)確計(jì)量礦山企業(yè)的開(kāi)采量和進(jìn)度，有助于科學(xué)制定礦山企業(yè)的產(chǎn)量和稅收信息;安裝在采掘現(xiàn)場(chǎng)、露天礦場(chǎng)和關(guān)鍵設(shè)備附近的視頻探頭，可以實(shí)時(shí)回傳采掘進(jìn)度、是否發(fā)生盜竊、是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)等信息，方便礦山的安全生產(chǎn)管理。
產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)燃持久生命力
可以看到，一些城市中的重要行業(yè)正在開(kāi)展基于時(shí)空信息云平臺(tái)的智慧應(yīng)用探索。國(guó)家測(cè)繪地理信息局以試點(diǎn)成果驅(qū)動(dòng)各個(gè)行業(yè)發(fā)現(xiàn)并了解時(shí)空信息云的價(jià)值及優(yōu)勢(shì)，當(dāng)更多的行業(yè)加入到時(shí)空信息云平臺(tái)中時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)個(gè)智慧的行業(yè)領(lǐng)域集群，在云端環(huán)境有機(jī)協(xié)同下，促進(jìn)信息的分享與互聯(lián)，從而為城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)的管理水平、大眾的生活質(zhì)量帶來(lái)提升與飛躍。
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