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智慧城市空间规划

智慧城市空间规划

智慧城市空间规划范文第1篇

关键词:大数据;智慧城市研究规划;应用实践

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)17-0076-02

我国的城市化进程在最近的十数年中得到了极大的发展,以往的单纯依靠对空间的机械扩张以及资源消耗来获取城市发展的模式已经走到了尽头,对于传统的城市规划以及发展模式有必要进行革新与转型,最近新兴的大数据以及智慧城市必将在这种传统模式的转型中发挥巨大的作用。大数据已经成了这个时代最为热门的话题,它也必将带来一场革命,在很多包括城市规划等诸多行业带来深刻的影响,甚至说改变人们的思维方式。

世界上越来越多的国家对大数据给与了足够的重视,甚至很多国家将大数据提升到了国家战略的层面,与此同时新兴的另一个概念就是智慧城市,如何合理的将大数据运用到智慧城市建设上已经成为了有关研究人员的一个重要课题,大数据必将在智慧城市建设中扮演着基础性的角色,另一方面,智慧城市的信息引擎必将是大数据处理技术。

1 大数据以及智慧城市规划

这个时代对于大数据的研究已经越来越深入,在很多的领域大数据都发挥着不可替代的作用,比如说在经济发展、社会安全、商业决策以及其他很多的领域,大数据已经对上至学者的研究范式下至人们的生活方式都产生了比较大的影响。对于智慧城市来讲,这已经成为我国在城镇化以及城市规划中的战略方向。

在国家政策的支持下,智慧城市的实践在我国取得了可观的进展,并且同时,其他很多领域的学者(比如说在地理学、经济学、信息科学)从各自的学科领域出发,展开了相关的探讨。开展这一类研究的机构以及成果也是逐渐的增多起来,并且有国家政策支持以及社会发展的需求,所以有理由相信在未来的城市建设规划中大数据必将扮演着极为重要的角色。

相比于传统的城市规划,在大数据时代的城市规划并不可以简单的理解为城市规划的信息化,更不是说在进行规划中简单的多了一个数据源而已;

实际上,在大数据时代的城市规划更多的是利用人的大数据,这种数据结合了我国城市发展的进入新时期的一些新的规划理念,体现了我国城镇规划中以人为本的原则,也代表了我国新型城镇化的发展方向。

2 基于大数据的智慧城市规划

在大数据的基础上进行智慧城市数据中心的建设,进一步的为城市的可持续发展以及智慧发展提供有效的信息支持,大数据的运用是我国在进行智慧城市规划建设方面的必然选择的一条路径。这也就是对新型的智慧城市建设提出了不同于以往发展建设模式新的规划方式,着力构建服务城市的发展,利用大数据解决相关的城市问题的综合发展方向,通过对于智慧城市的规划设计来达到智慧城市的管理建设。

2.1 智慧城市空间规划对大数据的应用

对于智慧城市进行规划是智慧城市构建的中心环节,通过对智慧城市发展空间资源的分配来实现智慧城市的发展。由于社会的快速进步逐步的加快了在一定时空领域的技术、知识、人才的流动,这种活动已经成为了区域空间信息的主要载体。传统的城市规划主要是对一定场所空间的研究,但是现在看来已经不能符合时代的发展要求了,必须对城市的空间体系进行重新的建构。

所以,对于城市的空间体系规划应该更好的利用大数据,对于城市的转型进行规划,通过一定的技术准则对城市空间的发展进行整体控制。运用大数据对城市进行一定的质性、空间、行为进行分析,对城市空间的社区、交通、产业等承载空间进行智慧化的调整,对智慧城市的空间规划可以从城市空间发展的预测、战略、布局、评价等几个方面来进行构建。

①对于城市空间的规划应该注重社交网络数据的评价指标体系,并且以此来作为对城市发展规划质量的综合分析评价标准,找出当下的空间发展的一些问题以及成因,从而进一步的对城市的宜居程度作出评价。

②对于城市的空间主要是城市主体的规划发展愿景以及与相关、邻近城市的要素联系为主要的依据,根据这些因素可以制定出未来城市发展的方向。

③对于城市的空间布局应该抓住以下的几个重点,也就是企业、政府、居民对城市活动空间所产生的影响,对于有关的网络数据进行深入的挖掘,通过得出的相关数据以及进行的综合分析对城市的土地利用现状进行综合的判断,还可以进一步的对城市未来的土地利用以及规划作出具体的安排。

④对于城市发展的预测也要合理的运用智能手机等新兴的移动终端,这样对城市的未来发展以及人口的变化都有很大的参考作用,也能够根据这些数据对未来智慧城市的发展的容量进行预测。

2.2 智慧化多规协同体系建立对大数据的应用

由于我国以往的城市规划是在很多部门的领导下进行的,受到行政管理的影响比较大,到了如今已经逐渐的显现出很多的问题。比如,对于规划体系以及数据保护的混乱,规划的相关编制以及规划内容出现交叉重叠,这些问题都严重的制约了未来城市的发展。在这些问题中,与国民经济发展矛盾最为突出的就是社会发展规划以及土地利用等方面。

在很多地方为了解决这些问题也都做了一些努力,比如有的地方提出了“两规合一”甚至多到“五规合一”等很多的规划策略,但是在整体上的作用并不是特别明显。一方面ICT可以在之前进行的多规合一等措施的基础上对有关的规划成果进行整合,通过大数据“智慧”的展现具体的城市规划方案,另一方面来看,就是可以通过先进的技术手段对以前规划中的不同规划准则进行整合,从而形成多规协调等合理的发展机制。

3 智慧城市建设还应该注重挖掘城市特色

对于智慧城市的建设而言,对于不同的城市会拥有不同的规划,并不可能在所有的城市中共同使用一种模式,需要利用大数据对不同城市的特色以及资源进行合理的规划,充分的挖掘,进而找出城市未来发展的重点领域以及区域,对这些重点领域进行合理的规划。

根据相关的研究来看,智慧城市的建设需要着重对包括社区、产业、交通、基建等几个方面进行智慧化以及特色化的设计。

智慧城市的交通建设主要的是根据网络数据以及相关交通部门的数据对城市的规划做出详细的分析,并且做出有关的交通设计;对于智慧产业的设计主要是深入分析城市中以及周边城市中的企业经营的相关数据,结合自己城市的具体资源优势对城市的未来产业发展做出合理的布局与规划。

4 结 语

本文主要是对国内有关的大数据以及智慧城市的一些研究的基础上做了一定的梳理,对大数据在智慧城市规划应用在理论层面进行了分析,并且着力构建了更深一步的研究框架体系,希望可以为以后的研究做出有益的探索。并且,大数据在未来智慧城市的管理中发挥作用也应该进一步的进行研究。

参考文献:

智慧城市空间规划范文第2篇

一、常州“智慧城市”指标体系构建的意义

(一)指标体系是智慧城市图景设计的“导航仪”

智慧城市的理念、布局、建设是“有规划的社会变迁”过程,刻写的是政府、企业、组织和公民“全面互联、充分整合、激励创新、协同运作”的新模式。智慧城市指标体系是智慧城市的“量化版”,它对城市的布局、重点、层次、结构、空间、流程、特色等都有导向性的意义。目前,全球应用层面的智慧城市评估体系主要有:欧盟中等规模城市智慧排名指标、IBM智慧城市评价标准、上海浦东新区智慧城市指标体系2.0、国家智慧城市(区、镇)试点指标体系、南京智慧城市评价指标体系、智慧台湾绩效指标等,这些指标对本城市以及其他智慧城市建设无疑具有重要的“先驱”角色和“导航”价值。

(二)指标体系是智慧城市发展样态的“度量衡”

智慧城市是由城市各个组成要件构成的有机统一体,反映的是一个城市体态结构与功能的运行质量和水平。基于不同的视角和层级,智慧城市呈现为不同的城市空间和城市意象,因而,测量的指标和维度不尽一致,如IBM认为“互联网+物联网=智慧的地球”,侧重于现代科学技术和通讯技术的感知和运用;欧洲中等规模智慧城市从“智慧人群、智慧经济、智慧治理、智慧流动、智慧环境、智慧生活”6个层面、31项二级指标来测量;国际智慧社区论坛(Intelligent Community Forun)把“宽带连接、知识型劳动力、创新、数字融合、社区营销与宣传”作为评价智慧城市的标尺;智慧南京走的是“智慧服务、智慧产业、智慧政府、智慧人文”的发展战略,因此,不管“智慧”邂逅“城市”耦合成怎样的面貌和样态,都需要指标体系来度量、细化和修正。

(三)指标体系是智慧城市纵横比较的“方位器”

目前,智慧城市的推进模式主要有三种:一是市场主导型,即市场和企业对智慧资源的研发、推广和运用享有支配权,而政府只是协调者、协作者,这种模式主要存在于美国和西欧;二是政府主导型,即政府是智慧城市构建的主要推动力量,从规划、配置到实施都由政府主治,如上海、北京、深圳、常州等;三是市场+政府型,即把市场、企业的科技力量与政府的规制力量有机衔接起来,共同推进城市的智慧化治理,如新加坡、日本、马来西亚等。智慧城市的发展模式各具千秋,这些根植于民族、区域经济、政治文化的特色和优势,更能反映城市治理变革和进步的个性,而与之相契合的指标体系就是智慧城市“胎动成型”的方位器,其理念与图景、机制与体制、路径与战略、规模与层次、重点与布局都洋溢着自身的特色、定格自身的方位。

二、常州“智慧城市”指标体系构建的原则

(一)科学性原则

这是智慧城市指标体系构建的最基本原则,要保证指标体系配置的科学性:首先,明确指标体系设计的理论依据和现实依据,既要论证理论预设的合理性、可行性,又要根据经济社会、信息化水平发展和创新,对智慧城市的丰富内涵、框架构成、基本特征、目标愿景、层次结构、发展动态、规律趋向等有科学认知和全面测量;其次,指标的名称、内涵、口径、范围、适用要有精准的界定和目标导向,指标选择与层次划分要合乎自然逻辑和标准尺度,不能有内容重复、标准不一、越界划分、顺序混乱等错误。

(二)系统性原则

智慧城市是许多要素构成的有机系统,因此,指标体系应遵循系统性构建原则,把相关领域纳入系统整体,正确调适和处理好局部与整体、基层与政府、行动与目标之间的关系,信息量得到充分反映,体现指标群的独立和完善,从各个角度、不同层次彰显被评价对象的特征和实态,而且还要体现对象的发展变化趋势。在智慧城市评估指标体系构建、指标选取、分值赋权上,要抓住智慧城市建设的核心要素,注重各个部分、要素的关联,符合事物发展规律,以保证评价的全面性和可信度。

(三)导向性原则

智慧城市评价指标体系将全面反映智慧基础设施、智慧规划、智慧人群、智慧政务、智慧治理、智慧民生、智慧产业、智慧家居、智慧意象、智慧生态等方面的内容,从发展的视角集中展示了智慧城市的最新理念、未来愿景、建设目标、内在逻辑、架框体系、感知能力等核心要素,必须具备强大的导向功能和激励力量,能起到指导和牵引中国智慧城市建设、预测智慧城市趋向、推动智慧城市提升的作用。

(四)可操作性原则

构建智慧城市评价指标体系不仅是一项理论研究课题,而且是一个重要的实践工具,要充分利用其进行实践分析,对现有的智慧城市建设情况进行评价,这才是课题研究的目的所在。因此,指标体系的拟设计要充分考虑在经济和技术上的可行性和可操作性:其一,数据获取的简易性和精确性;其二,数据的可综合性和可分解性;其三,经济成本的低廉性和可承受性;其四,测量手段和工具的明细化和量态化。

(五)可比性与发展性原则

可比性是构建智慧城市评价指标体系及实际操作中的重要环节,它决定着评价结果的公信力。所以,选用指标时必须注重指标口径的一致性,保证指标体系在历时性和共时性上的比较优势和鉴别品质,同时在指标选取上注重把不可比要素转化成可比要素,并尽量与国际通用的指标相统一,以提高智慧城市评价的国际性。同时,适应区域和区段的特殊性,智慧城市的建设也有其特色和个性,指标体系的设置和赋权也应相应变动、修正和发展。

三、常州“智慧城市”指标体系构建的依据

(一)理论依据

1.Smart模型理论。此模型由中国软件评测中心智慧城市评价咨询中心设计,通过以下五要素为内涵展开:Service(服务);Management(管理);Application(应用);Resource(资源);Technology(技术),依托公共信息平台,实现政务、企业、组织和个人之间的深度感知和高效协同。

2.城市演化理论。其代表人物主要为伊利尔・沙里宁和黑川纪章,此理论从城市生命体和城市生态学出发,认为城市的各要素、部分,如设施、物流、资金、信息、人群、服务等是共生关系[1],具有紧密的“功能性关联”,它们之间有机演化、互动协同、战略联接,共同推动城市从物理城市向空间城市的递升。

3.城市系统工程理论。该理论主要从系统工程论的视角,把城市大系统分解为若干高度联系的次系统,城市规划、景观、水电气资源、建筑、交通、排污、绿化等,以“时空观为理念,城市与发展为主题,城市系统、城市逻辑与城市制度为维度,发展阶段、发展规律、发展战略与发展调控为问题”[2]。

4.数字城市。数字城市是表征城市信息化的新形态,其代表人物有沃尔曼、卡斯泰尔、布互索等,他们从信息空间(I-space)的角度,构建和论证数字城市交互的海量性和虚拟性,认为人类的未来栖身之地不在“钢筋混凝土构造的现实城市中,而是在数字化组建的‘软城市’(Soft Urban)里”[3]。

5.网络拓扑理论。即城市空间中“人与人、人与事物、事物与事物之间的段落、距离”[4],构成网络拓扑的空间结构,其主要特性为定向性和路径连通性。

6.城市意象理论。该理论由凯文・林奇创立,他认为,城市意象由路径、边界、节点、地区和标志五个元素构成[5],意象是观察者的主观感知,具有很强的审美性。

(二)现实依据

常州市政府通过了一系列的规范性文件,如《常州“智慧城市”发展规划(2012-2016)》、《常州市“智慧社区”建设三年行动计划》等,有力指导了智慧城市的发展。

第一,国民经济各领域信息化成为传统产业转型升级的助推器。建成了三农综合信息服务平台、常州名优农产品营销信息系统等一大批为农服务信息系统。互联网宽带实现了全市所有行政村的通达。信息技术广泛渗透到工业经济各个领域,全市建成了省级两化融合示范(试验)区2 个、示范(试点)企业77 家,产业服务示范园3家。

第二,电子政务促进管理型政府向服务型政府转变。建成具有地方特色的“三合一”网络平台,实现了行政权力运行、法制监督、行政监察三大功能的全覆盖。“金审”、“金财”、“金税”等“金”字工程的建设推进了政务系统的管理效率和服务质量。人口基础信息数据库、自然资源和空间地理基础信息数据库等项目初步建成运行。

第三,社会公共领域信息化水平获得较大提升。社会保障市民卡已初步推广,逐步开始发挥服务公众的载体功能。社区管理信息系统全面运行。建成城乡空间基础信息平台,城市公共安全应急响应系统投入运行,实现110、119、120、122 的应急联动。

第四,信息产业快速发展。“十一五”期末,全市电子信息产品制造业主营业务收入突破1000亿元人民币,是“十五”期末的3.6倍,太阳能光伏、新型电子元器件等优势产品群的市场竞争力得到较大提高。全市软件和信息服务业实现营业收入101.38 亿元,是“十五”期末的10.5倍。

第五,以集约化为特色的信息基础设施不断完善。信息通信网络基本实现了宽带化、数字化和广覆盖。信息通信应用水平显著提升,固定电话、移动电话、数字电视、互联网等信息通信服务基本实现按需接入,生活信息化主要指标在全省领先。

第六,信息安全保障体系初步建成。市电子政务安全体系逐步完善,网络和信息安全协调工作机制基本建立。建立了网络与信息安全突发事件应急预案体系,安全监管和应急保障能力不断提高。信息安全产业有所发展,涌现出一批从事企业、机关、公共机构信息安全保障的专业企业。

四、常州“智慧城市”指标体系构建

本文从智慧城市的系统性出发,构建智慧城市“智慧资源”、“智慧动能”与“智慧精神”三维一体的指标体系,在一级指标之下创设二级指标,并赋予5%的权重,彰显智慧城市建设的一般性与特色性,蕴含智慧城市构建的物质性与人文性,催生智慧城市发展的丰富性与国际性,进而实现常州智慧城市的可持续化。

三个一级指标分别是:智慧资源、智慧动能和智慧精神,相对应的二级指标分别是:智慧法律政策制度体系、智慧化基础设施与资金保障、信息化网络化物联化覆盖率、智慧产业集聚与发展、智慧组织和智慧人群、智慧社区和智慧家居、智慧生态与可持续城市化;电子政务与高效政府、智慧治理与协同服务能力、智慧安全与智慧城管、智慧优质民生保障、智慧发展与推动能力、智慧生活便捷性、智慧救济与法治回应力;智慧城市安全感认同感和幸福感、智慧创新创意能力、智慧智力资源潜能、智慧人文底蕴与软项目发展、智慧城市意象与个性化、智慧城市品牌文化体育卫生等的国际化。

参考文献:

[1][日]黑川纪章.共生城市[J].建筑学报,2004(1):7-12.

[2]寇晓东,薛惠锋.城市系统工程的理论框架探讨[J].中国会议,2004(6):380-382

[3]徐静,陈秀万.基于信息空间理论的智慧城市模型构建[J].科技导报,2013(8):5.

智慧城市空间规划范文第3篇

关键词:智慧城市规划管理信息平台

中图分类号:TU984文献标识码: A

1 引言

信息技术带来的社会变革使得传统城市规划、建设和管理逐渐向“智慧城市”迈进,通过“智慧规划”建设提高城乡规划管理能力已成为城市规划编制和管理过程中的重要手段和推动力量。充分利用数字化技术手段,面向规划管理的全过程,探索智能发展要求,构建规划数据集成体系和规划决策支持体系,全面提升城市规划管理服务数字化、网络化和智能化水平,服务智慧城市建设。

本平台旨在“智慧温江”总体框架范围内,综合运用现代信息技术,整合基础测绘、规划编制和规划审批管理等信息资源,通过规划信息“资源化”、规划管理“信息化”、规划决策“科学化”、规划服务“规范化”等一系列工作的开展,建立“智慧规划管理信息平台”,促进城乡规划管理工作向集约定量、宏观控制、城乡一体化转变,加快“智慧温江”的建设,进一步推进城市精细化管理,建设以人为本的现代化宜居城市,促进经济社会全面协调的可持续发展。

2建设思路

智慧规划管理信息平台旨在从规划管理业务实际出发,面向规划管理的全过程,探索智慧发展要求,实现日常办公便捷化,业务审批智能化,决策支持科学化,信息服务高效化。

业务数据无遗漏

规划业务涉及到的相关数据必须纳入到系统管理的范围内,做到所有重要业务数据入库管理,并制定一套相对完善的数据标准规范体系。

项目管理关联化

以地块为基本单元,保证基于该地块的相关项目信息相互关联,做到审批项目的全生命周期管理。

业务审批智能化

实现建筑、市政、监查类案件的电子报批和智能审批,自动检测规划成果的潜在冲突、自动核算报建方案的各类指标等。

审批时空无限制

实现基于移动终端设备的远程查询和审批,利用互联网、移动终端、短信等方式进行移动审批,避免出现因领导和经办人员不在导致的审批流程受阻,从而提高业务办理效率。

数据效用最大化

在实现各类数据入库管理的基础之上,对数据进行充分挖掘利用,充分利用现状基础数据和规划审批成果数据对规划编研工作提供有效数据支持。

二维三维一体化

实现规划成果一张图,保证二维数据和三维数据的同步整合和更新,二

维数据发生变化后,三维数据同步更新,实现真正意义上的二三维一体化。

平台运行高效化

系统在运行过程中应保证稳定性、高效性和安全性,满足日常工作需要,提高工作效率,保障系统稳定和数据安全。

3建设内容

3.1总体架构

该平台架构由四层结构构成,采用层次化设计思想,以实现不同层次间的相对独立性,保障系统的高度稳定性、实用性和可扩展性。

3.2数据体系建设

本次数据库建设包含基础地理空间数据、规划编研数据、规划审批数据、日常办公数据等。

1)基础地理空间数据

基础地理空间数据是城乡规划、建设和管理的重要基础信息,也是城市基础地理信息系统的基础。包含基础地形数据、遥感影像数据、三维地理空间数据以及地下管线数据等。

2)规划编制成果数据

规划编制成果数据是空间数据库的一个重要的组成部分,主要服务于城乡规划、城乡设计、城乡管理,为其提供有力的依据和极大的便利。从规划层次来分:总体规划、控制性详细规划、四线、修建性详细规划等;从规划专题来分:用地、道路交通、市政工程及其它(如景观规划、旅游规划等)各种专题规划数据库。

3)规划审批数据

规划审批数据是记录规划管理过程的重要业务数据,主要分为建筑类和市政类。包含各个审批环节中的业务数据,如规划选址、用地、方案审批、施工图审查、竣工核查数据等。

4)日常办公数据

主要是指日常工作中涉及公文签发、传阅、会议通知与会议纪要及领导交办、督办的其他非行政审批业务工作相关的数据。

3.3 平台功能建设

采用SOA技术将面向规划管理的不同应用与服务统一封装起来,并通过不同形式表现出来(包括C/S、B/S、移动应用),实现日常办公便捷化,业务审批智能化,决策支持科学化。

1)规划编研管理系统

规划编研管理系统能够实现对空间类和策划研究类规划编研项目的统一管理。能够根据项目管理流程,对规划编研项目的立项、计划管理、实施、资金拨付、成果验收等过程实现全面管理,并能与其它子系统相融合,实现数据共享和联动。

2)智能技术审查系统

通过智能技术审查,能够对电子规划图进行自动化技术审查,自动检验指标的真实性和合理性,辅助审批人员审查图件及数据是否符合规划控制指标及相关技术管理规定的要求。

图1 智能技术审查系统

3)一站式规划业务审批系统

一站式规划业务审批系统以“一书三证”办理为核心,通过一站式登录管理系统,实现集OA、CAD、GIS、三维应用为一体的全过程规划管理与应用。系统以“项目”为单位,建立“一书三证”业务间的纵向关联,同一项目(地块)的案件以“目录树”的形式展现,实现项目从选址用地工程竣工全流程生命周期管理。

4)移动办公系统

传统的办公环境下,离开办公室将难以获得单位的信息动态,移动办公将让行政人员在任何时间和地点与机关的新闻动态和最新信息保持更新,通过移动推送技术,能够在最短时间将办公室最新消息推送到办公人员的移动终端。主要包含公文批阅、会议管理、移动行政审批、规划成果查询、信息快报等。

图2 移动办公系统

4结束语

随着信息化技术在城乡规划管理工作中的不断深入应用,智能化规划业务审批的要求日益强烈,智慧规划管理信息平台的建设成为必然需求。本项目根据成都市温江区规划管理局实际管理需求,结合B/S、C/S以及Adobe Flex/Flash技术,在智慧规划建设方面作了一定的探索和实践。下一步将结合实际应用,在系统实用性、易用性以及用户体验度方面继续优化和完善,更好的服务城乡规划管理,推进智慧城市建设。

参考文献:

[1] 王磊;宋小冬;城市规划管理信息系统建设中目标信息确定方法[J];规划师;2012年04期

智慧城市空间规划范文第4篇

摘要:

智慧城市时空信息云平台是智慧城市重要的空间信息基础设施,在其建设过程中有许多需要探索和解决的问题。本文在分析国内建设现状的基础上,对时空信息云平台的概念内涵、功能定位进行深入思考,认为在建设标准、云架构、智能应用开发、智能感知和知识挖掘等方面需要进一步加强。通过研究和突破时空数据管理及可视化、物联网感知信息集成、云GIS一体化共享服务体系等多项关键技术,以常州为实验区域,建设“智慧常州时空信息云平台”。

关键词:

时空信息;云GIS;共享服务;物联网;时空分析

1引言

随着智慧城市阶段科技不断进步和应用需求快速变化,特别是云计算和物联网技术的快速发展,我国提出了“测绘4.0”、“互联网+测绘”的概念[1],对数字城市地理空间框架的空间基础信息提出了“体验性要好、实时性要强、移动性要大、可控性要高和自主性要多”的新要求。在此背景下,数字城市地理空间框架需要提升,并与云计算、物联网等新型技术接轨,形成面向智慧城市的时空信息云平台。时空信息云平台是智慧城市地理空间信息基础设施的重要的、基础性的内容[2]。随着时空信息云平台的首次提出,业界对其内涵、定位和相关技术的探索在逐渐深化,全国各地多个城市也已探索并启动了平台的建设工作,研究并解决了许多技术难题,形成了部分成果。而未来,作为智慧城市的必备基础设施,时空信息云平台必将大范围加以建设。因此,对时空信息云平台的概念内涵、功能定位、建设重点、关键技术等方面的探讨必须深入而明确,形成科学、规范、公认的界定,从而使在此基础上建设的平台成果能真正发挥智慧城市基础设施的作用,支撑整个智慧城市的时空信息智能化运维和共享的需求。

2概念内涵及功能定位

2.1概念内涵

内涵是事物的含义即概念,是事物特有属性的反映。“智慧城市时空信息云平台”是一个复合名词,文章通过对其分词后的单独名词展开探讨,以便明确其内涵。(1)智慧城市智慧城市是时空信息云平台服务的对象和目标。用易于理解的简单公式表达,可以这样认为[3]:智慧城市=数字城市+物联网+云计算。智慧城市通过互联网把无处不在的被植入城市物体的智能传感器连接起来(物联网),实现对现实城市的全面感知,利用云计算技术、大数据分析等技术手段对海量感知信息进行处理分析,对包括政务、民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和决策支持[4~6]。(2)时空信息面向智慧城市的空间信息应该是四维的,不仅可以提供准确的三维坐标信息,还可以提供坐标信息及其属性随时间变化的情况。根据文献,时空信息(时空数据)[2]包括如下几类信息:①丰富的历史地理数据;②全覆盖、精细化的现势数据;③依托CORS提供的实时位置信息;④精细三维、全景影像、视角三维、立体街景等多维度可视化地理信息;⑤智能感知设备获取的视频、RFID、ASCII码、二进制等实时信息;⑥基于泛在网络下的众源地理信息;⑦能反映未来的规划成果数据、根据各类模型计算的趋势数据。时空信息大大拓宽了传统测绘地理信息行业所认知的数据范畴,涵盖一切与空间信息相关的数据,其边界根据需要随时可被突破并扩容,如此通过多种途径获取汇集得到的时空数据资源池,形成了时空大数据分析的基础,是实现数据挖掘、智能专题分析与应用的前提。(3)云GIS平台云GIS是利用云计算的理论、方法和技术来扩展并改进传统GIS的结构体系,实现海量时空数据的高性能存取与处理操作,从而提供更为高效的计算能力和数据处理能力,解决各类地理信息计算密集型、地理信息数据密集型问题[7~9]。目前国内提出了在地理信息服务平台基础上构建一种云GIS四层服务体系[10],包括Service服务层、GISServer服务层、基础设施服务层和虚拟数据中心服务层。

2.2定义及定位

(1)定义

通过前述名词拆解和内涵分析,“智慧城市时空信息云平台”具有丰富的内涵,“智慧城市”是其运行背景和支撑对象,“时空信息”是其提供的核心服务内容,“云平台”是其建设架构和运行方式。因此,国家测绘地理信息局将时空信息云平台定义如下[11]:智慧城市时空信息云平台是通过泛在网络、传感设备、智能计算等新型高科技手段,实时汇集城市各种时空信息,而形成的更透彻感知、更广泛互联、更智能决策、更灵和更安全可靠的地理信息服务平台,是智慧城市建设的重要的空间信息基础设施。本文认为,时空信息云平台的重点在于突破传统测绘地理信息的认知体系,建立融合3S技术、物联网感知技术、云计算技术、数据挖掘技术的技术体系,形成汇集城市空间与非空间、历史现状与未来、结构化与非结构化等时空信息资源中心,实现数据提供、信息服务、知识服务的多层次、立体化服务,智能化地服务整个智慧城市的建设与运行。

(2)功能定位

若将智慧城市形象地比喻为人体,也具有感官、神经、大脑、骨架和行为,智慧城市的感官应是传感器,其神经系统是泛在网络,其大脑是计算中心,其行为是智能化运营,则其骨架应为时空信息,由各部分协同支撑智慧城市。因此,时空信息云平台的功能定位应是智慧城市的骨骼和经脉,是感知层与智慧决策层之间信息沟通的桥梁,是汇集智慧城市时空信息资源的矿藏,也是智慧城市各行业领域信息互通的渠道。对于城市勘测单位而言,建设时空信息云平台应立足于城乡规划,服务于整个城市管理的各个环节,同时向各行业领域智能化服务进行拓展延伸。

2.3对城市勘测行业的意义

如今移动互联网市场如火如荼,涌现了大量基于地图位置的、面向不同需求的在线应用、移动APP,也衍生出许多基于空间位置的大数据分析项目,均以各类时空信息为核心,这其中却极少看到出自传统测绘人之手的产品,这一现象值得我们深刻反思。面向智慧城市的、基于地图服务的好产品、好项目,关键在于找准需求着力点及其相匹配的数据链条,在空间信息基础上融合上下游其他专题信息并构建数据模型。测绘地理信息正是由于缺乏专题数据来源、数据链环节缺失,才难以开展基于大数据分析的知识挖掘服务。依托时空信息云平台的建设,大量的时空信息在平台中汇集和交换,测绘行业有机会提升产品发展层次,延长传统测绘产品链,实现从“数据提供—信息服务”到“数据提供—信息服务—知识服务”的转型。

3建设现状与思考

3.1建设现状

随着数字城市向智慧城市发展的号角吹响,全国掀起了一波建设智慧城市时空信息云平台的热浪。我国的山东济宁、浙江宁波、江苏徐州和常州、湖北武汉、河南郑州、山西太原、云南等省市相继启动了智慧城市时空信息云平台建设的序幕。济宁市建立了相应的云服务环境,其数据集成现有的基础地理信息,扩充历史信息、现势信息、实时信息和专题信息,各种功能软件打包成模块,提供二次开发接口方便调用。重庆市两江新区[12]的智慧两江时空信息云平台建设,利用3S技术、虚拟现实等手段,整合两江新区基础空间数据库、专题数据库,并建设完成公益性、基础性的智慧两江时空信息云服务平台,针对城乡规划管理需求建设规划信息服务系统,以提高城乡规划管理的效率。黑龙江省[13]搭建了ArcGIS私有云,部署云端应用实验,设计省、市、县三级总体框架。云南省同样采用了ArcGIS私有云,通过建设“一个中心、两个平台、三层服务、四大能力”,成为全国首个验收的省级时空信息云平台。此外,宁波、徐州、武汉、郑州、太原等时空信息云平台建设试点,基本处于项目评审后的实施阶段,尚未有成果形成应用。

3.2主要问题与思考

(1)建设标准

依据国内各条线领域中的智慧城市公共平台的认知并不一致,从国家工信部、国家住建部到国土资源部(国家测绘地理信息局),对智慧城市的公共平台的名称、建设侧重点、共享范畴等均各有不同,具体如表1所示。为了真正地服务于智慧城市,城市测绘院建设的公共平台仍应立足于国家测绘局的要求,建立智慧城市时空信息云平台,以空间地理信息为核心,在共享范畴、共享能力上必须拓展延伸,形成较强的时空信息跨界服务能力,扩展各类非空间公共信息融合能力,从而打通不同部门公共信息共享流通的脉络,真正承担起智慧城市骨架的作用。

(2)云平台建设

云GIS平台的建设模式与云计算相同,主要有三种建设模式:公有GIS云、私有GIS云和混合GIS云。公有云可便捷实现信息在线共享,但数据保密安全方面较弱;反之私有云则可较好保障信息安全,但其众源信息获取和共享灵活性将受限;而混合云可视为二者的权衡折中。本文认为应采用混合方式建设时空信息云平台,采用公有云实现城市公开信息共享,并在公有云平台上汇集众源信息,职权部门间内部信息共享采用私有云。云GIS平台的建设途径有三种:①采用成熟的商业产品,建设周期短,但灵活性较差,难以满足个性化需求;②基于通用公有云平台搭建,周期较长,费用较高。③自建云平台,周期最长,需投入较多资金,但自主研发性强,可兼顾多种GIS平台。采用何种建设途径取决于各地的建设周期、技术实力、资金财力等多种因素,可根据实际情况综合抉择。

(3)智能应用开发

当下的GIS已跳脱出传统的重型、复杂的大体量项目,向实用、垂直等轻量化方向发展。建设基于时空信息云平台的智能应用,首先需要找准城市运营管理或社会民众生活中的痛点需求,结合大数据与数据分析技术,创新思路、量体裁衣。具体措施是基于平台提供时空信息共享数据资源、地图小工具、共享开发接口、应用开发模板等,建立多样化的交流平台,举办创意有奖征集、创意开发大赛,充分鼓励和调动社会各界对GIS应用开发的探索热情,形成一批智能应用成果,既发挥了平台的社会效益,又有利于推动智慧城市各领域的发展。

(4)智能感知与知识挖掘

智慧城市时空信息云平台汇集了海量物联网实时感知信息,必须与物联网节点定位信息进行集成表达和融合分析。平台基于云计算技术,不仅可高效提供基于地上地下、二维三维、历史现状的时空信息云计算服务,还能与智慧城市数据支撑体系中的其他信息云(经济云、人口云等)协同服务[14],通过协同大数据分析进一步发挥价值。在具体的大数据分析工作中,需要将大数据的概念变成一个个接地气的产品或者项目。在城市管理领域、商业和民众生活领域,均可建立广泛的数据挖掘案例,例如公安局可根据预测的犯罪几率动态调整巡逻频率和人员配备,百货商场可根据需求实时调整商品价格等。

4常州案例

常州同时作为国家工信部和住建部的“智慧城市”试点城市,是江苏省唯一的“智慧城市”双试点城市。基于原有的“数字常州空间信息共享平台”,重点开展了“智慧常州时空信息云平台”建设。

4.1总体方案

智慧常州时空信息云平台项目形成了“一库、一中心、一平台、多应用”的成果体系[15]:建设了一套种类齐全、数量庞大、时间跨度长的智慧城市时空数据库,建设了面向数据集成管理的时空数据运维中心,重点解决了时空数据管理及可视化、物联网感知信息集成、云GIS一体化共享服务体系等技术问题,在此基础上研发了时空信息云平台,并在不同行业领域推广建设了多个示范应用系统。项目总体技术架构如图1所示:

4.2特色创新

(1)时空数据体系建设

国内目前对于智慧城市时空信息云平台的数据体系尚未给出研究成果,项目对此开展了探索,建设了全面的智慧常州时空信息云平台数据体系。项目充分利用智慧规划的现有的各类空间数据及相关部委办的相关专题数据,通过收集、整理、配准常州明清时代古地图、日军侵华所绘制地图、新中国成立后卫星遥感影像、常州不同时期大比例尺地形图的历史的地理空间数据,集成了城市三维、地下管线、全景影像等现代的现势地理数据以及常州规划、建设、管理的各类专题数据,动态接入了实时位置、视频、实时传感器等感知信息,初步搭建了集地上下、室内外、动静态于一体的时空数据体系,形成了国内少有的种类齐全、数量庞大、覆盖面广、时间跨度长的时空数据库。

(2)时空数据管理及可视化

顾及了智慧城市时空信息云平台中的海量时空数据,针对时空信息云平台中各类时空数据的内容、时态特征、时空索引及调度等方面展开研究,其中时空索引机制将时间、空间与专题属性作为同等重要的维度,兼顾了三者的查询效率,基于此数据组织机制提出了时空数据的动态可视化表达方法,实现了时间轴动画、多时态对比、对象状态回溯等多种可视化方式,如图2所示。

(3)物联网感知信息集成

项目将物联网领域三类典型信息(空间定位、物理量感知、视频感知等)作为切入点,突破物联网多源异构信息集成难题,实现了各类信息的地图定位、信息查询和实时刷新(如图3所示),辅助城市事情实时感知、应急抢险决策支撑。

(4)云GIS一体化共享服务体系

基于用户在云环境中托管数据与应用的普遍意图与需求,建设了“数据云”、“服务云”和“应用云”,提出了一套新型的GIS云服务模式,从数据采集、数据存储、数据制图、服务、服务管理、应用定制和使用,形成了一套一体化云服务流程。这一基于按需服务、在线提供的云服务模式,采用轻盈的全过程在线交互方式,充分实现不同专业层次用户的易操作性,实现了时空信息共享的“去平台化”、“去专业化”。此外,平台通过“数据云”的云盘,可集成各类非空间数据、非结构化数据、半结构化数据,以支撑其他各类不直接与空间信息相关的政务公共信息,兼顾了智慧城市公共信息平台的功能需求。

5总结

随着智慧城市的深化建设,智慧常州时空信息云平台以及智慧城市时空测绘基准、智慧城市测绘数据智能采集平台、数字城市三维地理空间框架、智能地下综合管网数据全生命周期制作与管理平台等重点项目,将围绕着空间基础信息这一核心,服务于不同行业领域的信息化成果建设,推进测绘地理信息产业与智慧城市建设的深度耦合。

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[7]林德根,梁勤欧.云GIS的内涵与研究进展[J].地理科学进展,2012,31(11):1519~1528.

[8]吴边,吴信才.CloudGIS关键技术研究[J].计算机工程与设计,2011,32(4):1342~1346.

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[10]李明巨,吴勤书,刘昱君.一种基于云GIS技术的地理信息服务新方式[J].测绘通报,2015(2):92~94.

[11]国家测绘地理信息局国土测绘司.关于开展智慧城市时空信息云平台建设试点工作的通知[DB/CD].

[12]林立勇,邓仕虎,朱俊丰.数字规划视角下时空信息云平台的建设模式及规划应用———以重庆市两江新区为例[J].规划师,2015(1):42~46.

[13]张庆全,关显明,刘恒飞.黑龙江省、市、县三级时空信息云平台总体框架设计[J].测绘与空间地理信息,2015,38(11):155~157.

[14]肖建华.智慧城市时空信息云平台及协同城乡规划研究[J].规划师,2013(2):11~15.

智慧城市空间规划范文第5篇

用地理思维的角度去观察城市,我们可以了解城市是怎么样的、为什么是这样。基于地理信息的直观表达,可以揭示城市经济和社会现象的空间关系以及空间结构,城市中的人与环境的内在相互关系、相互影响等。用地理信息去研究城市可以跨过早期的简单因果关系直接进入现代广泛流行的相互作用关系论中。城市中的各种因素包括人、社会主体和经济主体,单个因素活动可能是没有规则的,如果用地理的角度去研究就会显现出明显的空间规律。地理信息作为一种空间表达、空间呈现和空间关系的描述信息,为人类进行空间思维提供了交互语言。借助于地理信息清楚了解城市各种运作的规律,有助于我们对城市进行统筹,在城市的规划建设、运维管理、应急救灾等方面可以做到更好。地理设计是一种将地理科学和GIS方法融入到设计过程中的系统方法学。相对于传统的城市设计,地理设计更强调了依托地理环境背景,对城市建设进行方案设计。在设计的过程中有一系列的功能、方法、工具和模型根据原有的空间及属性信息结合当前输入的设计方案进行动态分析评估,并把评估结果用地理的方式直观表达出来,快速地为设计者提供反馈互动,让设计者及时了解设计方案在各个方面引起的影响,进而进行设计方案的迭代修改,直到生成总体效果良好的设计方案。在这个过程中还可以包含信息共享及协同工作机制,让更多的人和部门同时参与到设计阶段中,确保方案的优良特性。地理设计的系统方法及实现工具在日益完善中,随着时间的推移将越来越多地在智慧城市建设中起到重要作用。智慧城市有多个特征,其中一个主要特征是可持续性。城市运行维护管理的优劣也很大程度地决定了城市的智慧化程度。城市运行维护管理的主要内容包含城市公共设施管理、城市资源与生态环境管理、城市经济管理及城市社会管理等方面。在城市运行维护管理中,与空间位置相关的内容都可以利用地理信息技术来进行分析处理。利用地理信息技术收集城市运行维护管理信息,分析评估城市管理效果,根据分析评估的结果调适原有的管理体制、方式和方法,努力提高管理的效率、优化管理效果,取得更好的社会效益及经济效益。让城市的运行进入一种良性的可持续的状态中,真正实现智慧城市的建设目标。

2时空地理信息的获取与利用

智慧城市是依托信息科技和智能技术来实现城市运行管理的及时感知、互联传递、利用和分析,从而创新城市运行、管理、服务机制,提升城市科学管理和决策的“智慧”。智慧城市的主要特征包括全面感知、互联互通和融合计算等。无论是在过去、现在还是未来,任何人、事、物、组织都必须依附于空间环境内,而对不同时态下的人、事、物、组织的空间存在位置的描述亦是地理信息的一种,这是一种广泛存在的地理信息,是描述任何事物的位置元数据。从空间维度来看,可以将所有完整的事物主体描述信息看成是地理信息和属性信息的结合,考虑与测绘地理信息进行区分,不妨把地理信息分类为基础地理信息和泛在地理信息,而政务专题信息、卫生专题信息等社会要素则是泛在地理信息的一个个子集。可以看到,跳出传统狭隘的基础地理信息思维,整合利用基础地理信息和泛在地理信息,才可以把社会人文的所有对象结合空间思维来思考和决策,这是充分利用地理信息提供城市“智慧”的前提。时间和空间,是自然宇宙的两个维度,也是城市运行管理服务的两大通用规则。时空信息的结合,为融合利用城市海量信息指出一条清晰的路径。城市可以空间为横轴、时间为纵轴,钻取城市信息,建设一个智慧城市运行监测平台,只要尽可能多地接入城市感知信息(比如温湿度与空气监测信息、水文水质监测信息、各种定位信息、城市摄像头、公交刷卡信息、POS刷卡信息、通信基站连网数据、交通卡口信息、ETC不停车收费记录等等,将感知的概念再延伸一些,还有遥感遥测信息、企业和个人去公共服务窗口办业务记录、个人住宾馆酒店的记录、乘车和乘飞机时的身份记录等等),实现城市信息的大集成,就可以展示城市现在、再现城市的过去、模拟城市未来。想象一下,坐在智慧城市的运行中心,在以大幅地图为背景的屏幕上,可以看到实时的城市各局部的气象环境、温湿度、PM2.5等,可以回顾城市的历史气象,还可以模拟将来气象;可以看到实时的城市人流、车流动态,可以回顾历史人流、车流,还可以模拟未来4小时、8小时、12小时内的人流车流;可以查看任何一个人或车的运动行进轨迹,还可以揭示其在空间上的时间规律;可以看到水文水质情况,可以回顾和预测水位信息,还可以及时提醒污染变化情况;可以看到实时的城市警情,可以回顾历史警情,还可以预测未来的警情波动的时间区间和空间区间;可以看到最新的遥测信息,可以获得地面滑坡、违建的智能提醒,还可以生成应急警告或清违指令;等等。从城市信息化的角度来看,以往主要着力于时间维的信息分析和利用,在智慧城市框架下,在时间维的基础上结合空间维,时空信息的融合利用,给了城市运筹帷幄的底气和智慧。城市要获得和提升智慧,需要持续提升两个方面的能力,一是充分获得信息的能力,没有高度信息化的城市没资格谈智慧,所以智慧城市建设的主要任务之一是延伸信息感知触角、集成城市信息;二是充分利用信息的能力,如果城市汇聚一个庞大的综合数据库,而不加以呈现、分析和利用,那么信息的价值度必然很低,城市也谈不上智慧。时空思维是实现城市智能与智慧的主要手段,由于时间一直是城市信息的主要元数据,因此要提升城市智慧,主要面临的重大挑战是如何提高城市的空间思维能力:1)如何把从各种途径采集、感知、分布和汇聚的海量信息进行空间化,将其转化为泛在地理信息,从而能实现对海量信息的空间呈现和抽取,为城市管理者和服务对象提供空间思维辅助。2)如何赋予计算机系统一些空间业务规则,从而实现城市的空间智能。从地理信息共享服务的角度来看,需要实现城市地理信息(包括基础和泛在地理信息)的随需共享,以支撑各行业部门及各种协同应用需求。

3智慧城市的时空信息框架设计

智慧城市的空间基础框架需要满足各种情况下的时空信息展示呈现要求,因此需要最大程度地整合城市的各种尺度、各种样式、各种来源、各种时相的基础地理信息,具体来说除了基础的矢量数据、影像数据、实景影像、2.5维等数据外,城市的基本地物,如地下空间、管网、地上城市部件、建筑、桥梁、城市宗地、城市规划定案等都应纳入为基础地理空间信息的服务范畴。基础空间数据的共享整合,优先采用数据交换方式实现数据集中,并整理好各地物实体的空间关系,比如社区和宗地的关系、宗地和建筑的关系、建筑和地下空间及管网的关系等,从而形成较完整的城市空间实体数据库,为城市提供全方位的、高性能的基础地理信息服务。一些正在规划、正在设计、正在建设的空间实体,可以通过地理服务方式,到基础地理信息服务平台。为满足智慧城市的时空分析需求,需要将大量的人、事、物、组织等社会人文信息进行精确空间化,生产城市的泛在地理信息。传统的基于标准门楼牌数据的匹配服务,能满足标准地址的精确匹配问题,不能满足非标数据的空间化需求,也不能解决地址描述信息的非标问题。为此,需要从以下5个方面进行智慧城市的时空框架设计:

1)建立位置资源库,构建丰富的地理标识库。

在标准地址门楼牌库的基础上,混合各种地址编码技术,采集和抽取大量的城市地理部件或人文地理标识,建立位置资源库,并不断地补充完善;大量的城市感知设备都是重要的电子标识资源,要纳入位置资源库统一规范管理。

2)提供强大和精确的位置寻址服务,支撑快速空间化的重要基础地理服务。

3)与产生城市管理信息的关键业务系统结合。

泛在位置信息在业务中进行确认是最为准确的,与各关键系统的地址登记模块进行结合,给结合系统提供选择性输入位置描述或空间坐标,能减少非标地址的产生,减少批量空间化的压力,甚至能获得一些位置资源标识。

4)建立动态感知信息接入平台。

大量的前端感知信息要进行空间呈现,需要解决动态信息接入、空间化及基于空间规则的预处理、分发和基于空间地图的动态展示等所有问题,需要一个统一的信息接入平台负责处理。

5)提供泛在化的地理信息服务。

智慧城市的地理信息服务要满足随时、随地和随需的要求,由于数据分布、保密等客观原因,大量的泛在地理信息还是分布于不同单位,但整体上要按SOA架构,实现分布式的地理信息服务和融合共享服务,满足智慧城市对地理信息的流程化协同共享的需求。

4应用案例研究———以智慧纽约为例

纽约市作为美国最大的城市与商港,也是世界经济中心之一,其集中、高效、密集、多样性及无尽的创造可能性为建设智慧城市提供了先天优势,智慧纽约设计内容关注于城市环境的5个层面:土地、空气、水、能源以及交通运输,期望2030年为全纽约人建设一个更加便利、美丽、健康和平等的城市。目前美国智慧城市设计所遵循的是“纽约市(2007-2030)城市总体规划”(PlaNYC),主要涵盖十大模块目标。通过纽约智慧城市设计案例可以认识到,智慧设计区别于传统设计,主要体现在所关注方向不仅仅局限于城市的建设和经济的发展,更需结合智慧城市的发展目标将关注面扩展到市民生活息息相关的各项内容中去。而地理信息技术以其直观的空间呈现、对空间关系的计算处理能力,为人的空间思维提供了重要辅助手段,从而提升个人或组织的智慧。在以地理信息为载体的智慧纽约的设计建设中,人们通过城市部件的位置,可以找到维护保养单位;通过危急事故区域,可以找到最近的应急资源和队伍;通过环境污染的演进路线,可以找到污染源;通过传染病分布分析,可以找到可疑传染病源;通过个人的位置,可以找到最近的酒店、商店和朋友等,这些都是基于地理信息获得和提升智慧的具体表现。通过地理信息为载体的资源统筹、分析数据、构建模型,能够提供良好的城市建设与管理的政策和方法。

5结束语