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测绘技术在智慧城市建设中的实际运用

2015-05-23吴良超苑洲云

山西建筑 2015年21期
关键词:时空测绘智慧

吴良超 苑洲云

(绍兴市上虞区测绘中心,浙江绍兴 312300)

0 引言

现阶段,智慧城市已经成为一种新型的城市发展理念,并越来越被社会认可。智慧城市是以云计算、物联网、移动互联网等信息技术为基础的,从某种程度上讲,是对数字城市的延伸和拓展,能够实现城市建设过程中的系统优化与资源节约,让城市运转更为低碳、高效、方便、快捷。而测绘地理信息作为建设智慧城市的基础,对数据类型、存储以及管理等方面都有着更高要求。

1 在智慧城市建设中测绘技术的重要性

1.1 提供智慧城市建设的基础信息

根据互联网数据中心的统计报告显示,全球八成以上的信息都与空间位置有着不可分割的关系。在城市建设的过程中,测绘地理信息是非常关键的基础性信息,是构建地理信息公告平台的重要内容。在数字城市时期,地理信息主要由地理空间框架提供,而在智慧城市时期,单纯的地理空间框架已经无法满足发展需求,以物联网、云计算为依托的时空地理信息数据才是建设智慧城市的基础。

1.2 提供智慧城市建设的感知信息

随着科学技术的发展,新技术也逐渐在地理信息采集领域发展与运用起来,其所提供的数据更加精确、画面更加生动,城市地理信息也变得可视化起来,能够为应用者提供不同时间尺度上地理信息的比较,从而对城市发展变化进行监控,为打造智慧城市提供有利契机[1]。新技术使地理信息由传统的静态转变为动态,已经成为智慧城市建设过程中重要的感知信息。

1.3 提供智慧城市建设的应用支撑

新技术对测绘信息系统的支持为智慧城市的建设提供了源源不断的数据,现代技术逐渐取代了传统测绘技术。其中,全球定位系统的精度更高、灵活性更强;遥感数据系统时相与来源更多;地理信息系统拥有更强大的空间分析与现实虚拟能力。三种技术的有机结合形成了一个更加强大的技术体系,能够及时、准确、快速的处理更新环境与空间信息。

1.4 更有利于城市提升智能化程度

测绘地理信息中的可视化功能能够将空间分布中的异常变化准确直观的表现出来。与此同时,行业杰出模型与测绘地理空间分析模块的融合,能够将食物的变化规律展现在空间维度上,并准确及时的将分析结果展示出来[2]。除此之外,大数据与空间位置技术的集合,也能够提升信息发现与提取能力。

2 构建时空信息云平台

当前的数字城市中,地理空间框架的建设已经在一定程度上实现了数据的共享,在对城市信息化应用的过程中,有着不可忽视的关键性作用。然而,时空信息平台的建设需要地理信息的服务更加丰富、实时、安全、有现势性,还要对不同部门的不同需求提供相应业务[3]。所以,时空信息云平台的构建应从以下几个方面入手,以解决当前存在的实际问题。

2.1 思维方面由共享转为协作

实际上,地理空间框架信息数据的过程是单向或弱双向的,而时空信息云平台的构建需要数据实现双向的协作与共享,更加形象的说,是从信息化到智慧化的一种跨越。所以,平台在构建过程中不仅要能够“走出去”,还需要能够“引进来”,从而达到双方共赢,创造出时效更高、质量更高的地理信息服务[4]。

2.2 数据方面由空间转为时空

在当前已有的行业空间与基础地理等数据的基础上,使已有数据的成果更加完善,从而拓展框架数据。与此同时,将不同部门中具备时间维度特质的时空数据与物联网的相关数据进行科学合理的整合,从而形成大时空数据平台。

2.3 服务平台方面由共享转为智能

在当前已有的地图与检索服务的基础之上,通过机器与人工智能的学习方法,强化挖掘大数据,完善对可视化的研究,从而探索更有针对性的模式与规律,完成更深层次的决策服务。

2.4 一切为服务

软件即服务与基础设施即服务是在当前网络云计算与硬件中存在的服务环境,而升级过程便是将两者与平台即服务并重,将平台编成一个既能够对时空数据进行存储,又可以立足于城市的时空数据开发框架,具备综合化特点。

3 空间数据的提供

3.1 数字航空数码摄影

随着图像控制技术的不断发展,数字航空摄影的优势也逐渐显现出来,有着广阔的发展前景。当前,航空数码相机的发展方向主要有两个:其一为以线阵为方向的传感器,主要产品代表为ADS40,见图1;其二为以面阵为方向的传感器,主要产品代表为UCD。我国也自主研发了如SWDC,TOPDC等航空数码相机,并逐渐成为我国获取高分辨率影像的重要设备,与此同时,这设备也为数字城市建设过程中所运用的DSM,DEM,DOM,DLG等提供了重要数据[5]。

3.2 高分辨卫星遥感

进入21世纪以来,拥有高空间分辨率性能的遥感卫星已经逐渐成为当前商业遥感领域中的主流。我国的资源三号卫星是我国现阶段最主要的测绘卫星(见图2),不仅具有测绘功能,还能够对资源进行调查,当前主要应用于1∶50 000的基础地理信息产品的生产,还能够应用于1∶25 000以及更大比例尺地图的更新与修测,有利于我国进行国土资源的检测与调查,服务于生态环境、防灾减灾、城市规划、国防建设、农林水利、交通建设等多个领域,为建设智慧城市提供充足的数据依托[6]。

3.3 光探测与测量系统

光探测与测量系统是一种新型的传感器设备,集GPS,IMU,激光测距等技术为一体,融合了高分辨率的CCD相机,该设备进行回波测距的手段是激光,能够对数字表面模型进行高精度的获取,之后运用数字后处理方式,获取城市相关建模参数、电力巡线参数、植被参数等相关数据。所以,该系统能够做到对多光谱CCD影像的同时获取,从而为后续应用提供更加丰富的数据资源。

图1 安装在航测飞机内的ADS40线阵推扫式CCD相机

图2 中国资源三号卫星效果图

3.4 倾斜摄影技术

图3 倾斜摄影技术原理图

倾斜摄影技术是近年来快速发展起来的新技术,其将数字地面采集技术与航空摄影技术有机结合起来,避免传统航拍技术中只能进行垂直拍摄的不足,通过在一台飞行器上安装多部传感器的方式,从5个不同角度进行影像的采集,从而构建起地面三维模型(见图3)。这种方式能够解决传统航拍模式正射影像不足的实际问题,将地物的实际情况更加真实的反映出来,从而提升建筑物侧面纹理的基础数据获取效率。

4 结语

当前,我国正在向全面建设现代化城市道路上不断迈进,社会主义城镇化是建设智慧城市的加速器,智慧城市的构建需要不断完善信息基础设施建设,从而满足更多群众的实际应用需求。所以,构建时空信息云平台是一个长期过程,不是一蹴而就的。相关测绘部门需要将自身的主体作用充分发挥出来,为建设智慧城市提供更加科学与准确的空间信息与测绘保障。

[1]董笑舟.推进“数字西安”地理空间框架建设,为西安城市规划建设提供测绘保障[J].城市勘测,2011,11(12):142-143.

[2]肖建华,谭仁春.建设数字城市地理空间框架促进地理信息资源共建共享[J].城市勘测,2012,17(2):163-164.

[3]毛艳华,钱斌华.城市土地资源研究:基于城市经营理念下的思考[J].北京工业大学学报(社会科学版),2011,22(12):98-101.

[4]王乾晨,张晓海,张晓伟,等.“智慧城市”评价指标体系研究——以“智慧南京”建设为例[J].城市发展研究,2013,19(5):132-134.

[5]李文霞,党玲博,朱忠业,等.基于可持续理论的旧住宅改造策略——以夏热冬冷地区旧住宅改造为例[J].四川建筑科学研究,2012,12(11):247-248.

[6]李 静,张 浪,陶务安,等.景观外貌生态内涵——合肥瑶海公园植物景观规划构思剖析[J].安徽农学通报,2014,11(16):155-156.

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