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隨著科技的不斷發(fā)展，諸如云計算、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，為城市的各項行業(yè)應(yīng)用帶來了充滿時代意義的變革。國家測繪地理信息局主導(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，提出了對自身更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，以應(yīng)對智慧城市階段的建設(shè)挑戰(zhàn)。
為何籌建“時空信息云”
國家測繪地理信息局自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，311個地級市、100多個縣級市開展了建設(shè)工作，其中158個地級市、60多個縣級市地理空間框架建成并投入使用，全國累計開發(fā)了2000多個應(yīng)用系統(tǒng)，惠及國土、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)平臺和提高人民生活質(zhì)量的便利幫手，在經(jīng)濟(jì)社會發(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，奠定了城市各項功能、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)時動態(tài)的信息，如何對這些海量信息進(jìn)行自動化地處理、識別、匹配、分析、整合，形成具備各部門特色的知識，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)過程中的目標(biāo)與愿景，國家測繪地理信息局要求對地理空間框架做出進(jìn)一步提升。在原有信息化基礎(chǔ)平臺的搭建之上，提出建設(shè)時空信息云中心，即一個城市的“大腦”：利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，準(zhǔn)確、實(shí)時地感知每一個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的信息，如同人類的神經(jīng)系統(tǒng)一樣，將信息實(shí)時地傳輸給中心系統(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)時期的地理空間框架將轉(zhuǎn)型為智慧城市階段的時空信息框架，以時空信息數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)、以時空信息云平臺為支撐的新模式應(yīng)運(yùn)而生。
智慧城市，標(biāo)準(zhǔn)先行
國家測繪地理信息局在2006年就與省級測繪地理信息主管部門和試點(diǎn)城市人民政府三方達(dá)成了共建共享協(xié)議，分批、分階段地開展了全國數(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，國家測繪地理信息局在標(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。
在智慧城市建設(shè)的早期階段，如何在各部門眾說紛紜、莫衷一是的紛爭環(huán)境下，確立測繪地理信息的行業(yè)定位，形成一套統(tǒng)一的、能夠協(xié)調(diào)起政府各部門工作的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，同樣也是國家測繪地理信息局長期以來不斷探討和完善的重要課題。
2012年期間，國家測繪地理信息局的科研團(tuán)隊花費(fèi)了半年多的時間，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，確立了測繪地理信息部門在智慧城市建設(shè)中提供時空信息云服務(wù)的行業(yè)定位。2013年3月，國家測繪地理信息局出臺了《智慧城市時空信息云平臺建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)指南》，對時空信息云平臺的建設(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，國家測繪地理信息局在全國范圍內(nèi)，遴選信息化基礎(chǔ)設(shè)施較好、數(shù)據(jù)條件完備、長效機(jī)制健全的城市，展開了智慧城市試點(diǎn)的建設(shè)工作。
截至目前，國家測繪地理信息局已在太原、廣州、徐州、臨沂、鄭州、重慶、武漢、無錫、淄博、濟(jì)寧等城市啟動了試點(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)，為智慧城市時空信息云平臺建設(shè)試點(diǎn)工作提供源動力。
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、自說自話的現(xiàn)象。這一切也亟待國家測繪地理信息局與全國各地方的測繪地理信息部門一起，依托時空信息云平臺，組織政府部門和眾多企業(yè)協(xié)力打造云端的服務(wù)體系。
時空信息云落地何方?
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)特征的時空信息云服務(wù)。目前，時空信息云已在全國范圍內(nèi)取得了初步的應(yīng)用進(jìn)展，下面將以三個案例，從不同角度介紹時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)測部門提供的地質(zhì)環(huán)境參數(shù)的基礎(chǔ)，實(shí)時銜接氣象局提供的氣象預(yù)報信息和雨量監(jiān)測點(diǎn)獲取的即時雨量信息，在專業(yè)模型數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行危險度和災(zāi)區(qū)影響范圍預(yù)報。通過與地災(zāi)點(diǎn)附近鋪設(shè)的視頻傳感器獲取的即時地災(zāi)點(diǎn)視頻信息進(jìn)行比對校驗(yàn)，準(zhǔn)確發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息，自動通知定點(diǎn)監(jiān)測人員引導(dǎo)周邊群眾進(jìn)行疏散。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生時，綜合利用全市路網(wǎng)信息、居民點(diǎn)分布信息、社會經(jīng)濟(jì)信息，及時生成地災(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空信息云平臺，借助車載GPS、CAN汽車總線、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，方便乘客隨時隨地了解公交路線的實(shí)時信息。
在業(yè)務(wù)管理方面，監(jiān)控中心通過車載GPS、發(fā)動機(jī)工況收集設(shè)備、客流調(diào)查器以及分布在站臺、車內(nèi)、場區(qū)的視頻設(shè)備全面掌握車輛實(shí)時運(yùn)行信息，為公交車輛的智能化運(yùn)營調(diào)度、故障車救援搶險、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，通過互聯(lián)網(wǎng)或手機(jī)可以查詢目的地的位置以及前往時的乘車路線，可以查詢當(dāng)前所乘車次的最近車輛位置，合理安排出行計劃;乘客在候車過程中，通過手機(jī)客戶端或車站旁邊的電子站牌，可以了解所候公交車距離本站的距離、大概到達(dá)的時間以及車內(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，其開發(fā)過程的管理正在面臨著多種制約因素的挑戰(zhàn)，礦產(chǎn)開采中違法違規(guī)現(xiàn)象時有發(fā)生，難以杜絕。隨著礦山開采過程管理自動化程度的提升，各種用于環(huán)境、人員、設(shè)備的自動化、智能化監(jiān)測設(shè)備逐步引入礦山自身的管理體系，為國土部門開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)在時空信息云平臺支撐下，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了礦山遠(yuǎn)程綜合監(jiān)管平臺與礦山自身管理設(shè)備的有效銜接，基于專家知識模型和大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)開發(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)測站，可以實(shí)時監(jiān)控監(jiān)測范圍內(nèi)井下人員及開采設(shè)備的位置，對于越界開采管理和礦難應(yīng)急救援起到空間定位作用;安裝在井口的礦車軌道衡、汽車衡、皮帶秤等，可以準(zhǔn)確計量礦山企業(yè)的開采量和進(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、露天礦場和關(guān)鍵設(shè)備附近的視頻探頭，可以實(shí)時回傳采掘進(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)正在開展基于時空信息云平臺的智慧應(yīng)用探索。國家測繪地理信息局以試點(diǎn)成果驅(qū)動各個行業(yè)發(fā)現(xiàn)并了解時空信息云的價值及優(yōu)勢，當(dāng)更多的行業(yè)加入到時空信息云平臺中時，就會形成一個個智慧的行業(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、社會的管理水平、大眾的生活質(zhì)量帶來提升與飛躍。
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