基于GIS的智慧社区建设分析

2021-04-04徐兰声

信息记录材料 2021年7期

徐兰声

（滇西科技师范学院云南临沧 677000）

1 引言

智慧社区是指基于计算机网络技术，联合社区内部的地理空间信息模型，采集、存储、管理、分析和优化社区中的信息和数据的智能化社区。智慧社区通过对社区中的各类信息数据、地理坐标进行标注和链接，进而实现对社区环境、资源、人文等方面整体上的智能化模拟、分析和管理，其本质上具有虚拟化、数字化、智能化特征。

2 智慧社区的概念

在智慧城市的建设过程中，智慧社区是其中最重要的环节之一。在传统社区模式下，管理方式单一、服务手段匮乏、信息收集不够及时全面，致使资源配置不合理，明显不利于居民正常生活活动的开展和生活质量的提高。通过实践，提高智慧社区的建设水平，能够从根本上提高资源配置优化水平，一方面极大提升社区居民生活的舒适度、便捷性和安全性，另一方面也能做到环境、社会、商业等各方面需求的平衡和协调发展。由此可见，建设智慧社区随着智慧城市建设进程的加快推进已经成为时代新潮流。目前，我国仍处于智慧社区系统发展初期，虽然也出现了一些社区服务功能相关的系统，但这些系统基本上都是着重于社交、服务等内容，对于满足居民生活多方面需求的作用不大，这也导致智慧社区在初期应用阶段无法真正走入到居民的生活当中。

作为前沿研究成果，基于移动GIS技术开发的智慧社区服务系统正是基于改善传统模式弊端的目的，通过移动物联网技术将居民、物业、商户、政府创新性地联系起来，形成生活圈系统，进而促进居民生活、物业管理、政府资源配置实现同步优化。对于居民而言，智慧社区可以集线上购物、线下配送、服务到家、缴费、物业管理等功能于一体，实现针对饮食、出行、娱乐、购物等生活需求的一站式服务。对于政府而言，智慧社区有利于加强信息的全面性和条理性，细化对居民相关数据的管理和分析，保证实现“一站式”“平台式”服务。对于物业而言，智慧社区的对接可以从根本上提高物业管理的现代化水平，有利于开展集中管理和提高管理水平，以及提高服务的及时性和有效性。

3 GIS智慧社区的技术特点和发展现状

3.1 技术特点

智慧社区的概念与智慧城市具有密切关系，与传统意义上的网络化社区不同，智慧社区是以网络数据和资源整合为基础，着重对个人服务、小区服务、家政服务、政府服务提供支持，既影响社区的规划和管理，又涉及计算机、移动互联、网络通信技术等科学领域。可以说，智慧社区是将智慧城市的理论和技术应用到生活社区的浓缩形式，也是地理信息技术在社区层面的具体应用，在建设智慧社区时，引入GIS技术，对于提高智慧社区建设水平具有重要意义。

随着我国经济的不断发展，人们对于生活质量有了更高要求，智慧社区通过对互联网、智能应用、宽带服务等先进手段的集中、完善和发展，对教育、娱乐、医疗、金融等系列工程的全方位覆盖，对信息融合和多网融合的强化等体现了现代社区的发展特点，也符合现代社区的发展趋势。智慧社区的应用一方面促进智能化技术进入百姓生活，以先进技术提升人们的生活水平和生活便利性、满意度，另一方面也推动社区的建设和管理进入智能时代，在一定程度上促进了社会整体发展，推动了和谐社会的构建进程。可以说，智慧社区的建设是我国进行社会主义现代化社区建设的大趋势，也是未来需要相关机构着重研究、大力发展的内容[1-2]。

3.2 发展现状

近年来，网络技术和计算机技术获得了长足的发展和普及，住宅社区作为城镇建设的基本单元，其系统化、信息化、智能化、现代化水平也在不断提高，移动互联、物联网等先进科技已经渗透到居民生活的每个角落，信息技术已经成为城市规划、社区管理必不可少的重要手段。在实践中，传统管理模式中应用的单片机时代的紧急呼叫、对讲机呼叫和联系等功能已经无法适应当下的现代网络时代，而智慧社区这一新兴的社区建设模式获得推广和发展成为必然趋势。智慧社区的建设以互联网和计算机技术为基础性手段，以优化社区居民服务、提高管理效率为主要目的，也成为了未来的发展方向。从理论上讲，智慧社区包含四大主题，具体而言为智慧社区三维地图构建、智慧社区智能控制系统、智慧社区网络通信设施和智慧社区智能管理模式。

为了解决智慧社区建设过程中的问题，需要应用到GIS技术，以立体三维建模系统、虚拟漫游系统、网络智能控制系统等进行处理，使智慧社区真正实现数字化和智能化。在实践中，智慧社区GIS系统是建设智慧社区的基础性软件，以社区地理信息为基础数据和基本的技术手段，通过在社区范围内建立空间和人文信息的实时数据库收集相关数据，同时完成智慧社区的建设和完善。目前，我国的智慧社区建设水平远落后于国外发达国家，为了改善这种现状，应用GIS技术十分必要，在智慧社区规划中引入地理信息系统作为支撑技术进而建立社区GIS，符合智慧社区建设的发展趋势，也有利于提高其建设水平。

3.3 智慧社区体系架构

智慧社区的发展与移动物联网紧密联系、同步发展，作为智慧城市建设的重要组成部分，受到理论和实践领域的广泛关注，在此过程中也因为观念、理论的不同而出现了对于其定义的不同理解。结合相关理论和实践经验，本文对于智慧社区的定义为：以实现政府管理多样化、社会服务便捷化、居民生活智慧化为目标，在智能移动终端设备基础上，综合利用移动通信技术、互联网体系、地理信息系统、物联网等先进技术，整合社区居民生活、政府管理方式、社会服务手段于一体的社区综合性体系。

智慧社区系统分为基础层、数据库层、管理应用服务层，不同层次具有不同功能。基础层主要包括硬件及传感器，负责进行信息收集工作并将信息传输储存至数据库，居民可以通过终端设备对生活、安保、物业等信息进行实时调取、查看和一定基本处理，其中生活信息主要包括餐饮、购物、娱乐等信息，安保信息包括小区门禁、监控录像等信息，物业信息包括水电信息、电子调查问卷等信息。数据库层负责系统与用户之间的双向数据采集、分析和应用。管理应用服务层则负责对整个智慧社区系统进行应用管理，属于后台系统部分。

4 系统关键技术

4.1 Android系统平台架构

Android系统是采用软件叠层方式进行构建的开放系统，主要应用于智能手机、PAD等移动设备上，因各层之间明确的分工而具有较低的层间耦合性。Android系统平台架构为智慧社区系统的构建提供硬件支持，也是构建过程中的基础性环节。

4.2 移动数据库

智慧社区系统中的数据主要通过访问服务端数据库以获取，这些数据需要进行定义、定期维护和更新，且具有一对多的对应关系，根据访问请求类型的不同获取不同类型数据。为了便于数据管理和后期系统维护和升级，实践中一般采用业务二维表对相关业务数据进行管理。

4.3 基于位置的服务（LBS)

基于位置的服务（LBS)，为了获取智能终端位置并向客户提供周边地物的查询服务，结合了移动通信技术和外部的GNSS定位系统，同时还应用到移动地理信息系统技术。比如百度地图SDK的查询周边生活服务功能，即为通过该技术得到实现的。基于位置的服务（LBS)在构建智慧社区过程中至关重要。

4.4 移动地理信息系统

移动地理信息系统的构建，是便携智能移动终端与地理信息系统相结合的产物。具体而言，便携智能移动终端的移动通信技术为系统的构建提供了无线网络传输支持，而全球卫星导航系统则用于获取定位信息，在此基础上，通过地理信息系统的处理进而实现地理信息的储存、调取、处理、显示等实时功能。

4.5 基于Red5流媒体服务

Red5开源流媒体服务器基于Java开发，采用RTMP/RSTP传输协议，主要用于将视频转换为视频流/音频流，进而实现播放同时下载的功能；以及用于将摄像头、耳麦等设备获取的视频流/音频流信息上传至服务器，以进一步实现远程访问、在线直播等功能[3]。

5 基于GIS技术的智慧社区的技术应用

5.1 设计规划阶段GIS技术的应用

在进行社区规划过程中，在社区规划中引入GIS技术作为支撑，有利于提高地理数据获取的准确性和高效性。根据设计规划的传统方式，往往需要在实地测量地理信息数据阶段耗费大量人力、物力和时间成本，不仅严重影响规划进度，同时由于一些人数、网线、地下管道等数据难以获取，且以图纸或模型形式表达的难度较高可能会降低地理模型构建的准确度。

5.2 物业管理中GIS技术的应用

在进行社区物业管理时，为了解决MIS系统的无力表现，经过一定的理论研究和实践探索，实践中出现了在传统的MIS系统基础上，结合GIS技术作为数据合成起点而构建的空间信息数据库。传统的MIS系统虽然具备较为全面的数据查询和检索功能，在完成一般日常性事务时不会出现明显阻碍，但对于处理社区内的地理空间相关信息却显得力不从心。在此基础上，空间信息数据库以融合空间数据和信息属性为基础，将地理信息要素叠加至电子地图之上，与MIS数据库属性相衔接，在同一平台上融合和处理3D数据、空间位置和立体信息，以一体化、可视化方式处理和管理社区地理位置、空间信息和其他相关属性。换言之，该数据库构建针对地理信息的空间分析模型，提升智慧社区管理的智能化和管理人员的决策合理性。

5.3 资源三维可视化过程GIS技术的应用

作为GIS技术中有效性、真实感最强的可视化应用，在进行模拟过程中，GIS可视化技术能够通过进行虚拟漫游，以动态交互技术手段全方面观察和记录园区内环境，并通过数据处理程序构建智慧社区虚拟3D模型，使用者得以自由切换观测角度和运动模式，实现从不同角度、距离、分辨率情况下对目标进行漫游、鸟瞰、环顾等操作；另外，慧社区虚拟3D模型还支持预设观察游览路线等功能，使用者可以根据实际情况和需求进行选定和设置。在完成智慧社区立体三维显示的基础上，该模型还支持进行环境效果、设计方案的演示、切换和比较。

5.4 数据时态性中GIS技术的应用

随着时间推进，GIS中的人口、水电等数据和信息不断进行演变，为了符合对这些变化的数据进行处理的准确度和及时性需求，智慧社区GIS数据库也需要根据客观需求不断进行更新和完善。经过一定的理论研究和实践探索，应运而生的时态性GIS技术在一定程度上实现了上述目标。时态性GIS技术的数据实时更新功能为GIS技术的应用提供了保障，有利于促进智慧社区的建设，便利社区居民的生活。