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智慧城市理念和关键技术

浅谈智慧城市理念和关键技术摘要:随着gis技术应用领域的不断完善和信息共享优势的不断体现,智慧城市已经成为中国城市建设一个重要的发展方向。

从“智慧城市”概念的提出,到今天各种信息应用技术的不断完善,智慧城市在各大城市和相应领域的建设取得了很多的成绩。

地理信息数据的共享平台的建设是解决数据共享的核心技术,同时云计算和物联网也是智慧城市建设的关键技术。

现阶段各个领域都在不断的完善和探索智慧城市的新技术。

关键字:智慧城市,云计算,物联网,数据共享abstract:with the constant improvement of the gis technology applications and embodies of the information sharing advantage, the smart city has become an important development direction of china’s urban construction. from introducing the concept of “smart city” to continuing to improve information application technology, the smart city construction in major cities and the corresponding field made a lot of achievements. geographic information data sharing platform solve data sharing issues, and cloud computing and internet of things is also a key technology for smart city construction. at this stage, we continuously improve andexplore new technology of the smart city.key words : smart city , cloud computing , internet of things , data sharing中图分类号:f291.1 文献标识码:a 文章编号:1.背景gis技术起源于20世纪70年代,是一门利用计算机对空间信息进行管理和应用的技术。

目前,地理信息技术已经形成一个产业,成为国民经济的重要组成部门。

据统计,2011年中国地理信息产业产值达1500亿元人民币。

gis技术在各个领域的具体应用,形成了各自专业的应用系统,如林业管理信息系统、铁路订票信息系统、交通管理信息系统等等。

gis平台建设的初期,各个应用系统独立运行,联系不紧密,数据交换不频繁,数据共享问题尚不明显;当发展到今天需要信息共享、互联互通阶段,传统信息系统凸现出越来越多的问题,如,数据分散,各自为政;重复生产、多头提供;空间基准不统一,时间不统一,内容不统一,信息孤岛等问题进一步凸显,这些缺陷导致了科学决策、突发事件应急、精准管理等需要的综合信息难以集成。

随着全球物联网、云计算等新一代信息技术迅速发展和深入应用,地理信息产业发展正酝酿着重大变革和新的突破,向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。

2.智慧城市理念的发展2.1 智慧城市概念2008年ibm总裁兼首席执行官在纽约市外交关系委员会发表演讲《智慧地球:下一代的领导议程》,首次提出“智慧的地球”的概念[1],并且近年来不断推动“智慧城市”的技术发展。

ibm“智慧城市”的理念把城市本身看成一个生态系统,城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源构成了一个个的子系统,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能响应。

这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。

现在各大城市推出的智慧城市均以“数字化、智能化、网络化、互动化、协同化、融合化”为主要特征,通过对城市里的人与物及其行为的全面感知和互联互通,大幅优化并提升城市运行的效率和效益,实现生活更加便捷、环境更加友好、资源更加节约的可持续发展的城市。

百度百科将智慧城市定义为[2]:新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新(创新2.0)环境下的城市形态。

智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、fab lab、living lab、综合集成法等工具和方法的应用,营造有利于创新涌现的生态,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

2.2 数据共享方式发展(1)基础地理信息数据库信息化建设初期,系统独立运行,各个领域根据应用需求建立行业地理信息数据库,并在此基础上进行信息化建设,如水利部门数据库、规划部门数据库、旅游部门数据库等,数据共享基本是通过硬件拷贝的手段。

由于地理空间框架空间基准不一、时间不一、内容不一等原因,数据共享极其困难;同时由于领域之间数据库建设各自为政,分头建设,造成信息孤岛,数据重复建设现象严重。

信息化建设初期,系统独立运行,问题尚不明显,当发展到今天需要信息共享、互联互通阶段,问题凸现。

科学决策、突发事件应急、精准管理等需要的综合信息难以集成。

(2)地理信息共享平台地理信息共享平台依托地理空间数据库,采用b/s结构,用以实现在单机、局域网、政务内外网和公网等多种环境下的地理信息分布式服务,满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息和空间定位、分析的基本需求,具备个性化应用的二次开发接口和可扩展空间,是实现地理空间框架应用服务功能的数据、软件及其支撑环境的总称。

地理信息共享平台具有“两式四化”的特性,主要表现在:一站式、分布式和数字化、空间化、网络化、协同化。

正如图1所示的地理信息共享平台所示,图a中一站式是指实现海量空间数据的集中管理以及应用服务的集中部署。

图b中分布式是指与集中服务器相连接的应用节点均可以通过浏览器或者客户端访问空间数据,实现数据共享。

同时地理信息以数字化的形式存在,具备比较准确的空间信心和属性信息,能够通过坐标进行空间定位,分布的业务节点之间可以实现协同工作。

如图2中显示的地理信息共享平台,改变了传统的数据利用方式,提升了数据的共享水平,在一定程度上降低数据建设的重复投资。

a.一站式b. 分布式图1 地理信息共享平台(3)智慧城市“智慧城市”以更智慧的方法,通过新一代信息技术(物联网、云计算、虚拟现实等)改变人们交互的方式,提高实时信息处理能力,以及感应与响应速度,增强业务弹性和连续性,促进社会各项事业的和谐发展。

如图2所示智慧城市的特点主要表现在:移动性、交互性、协同性、介入性和智能性。

图2 智慧城市系统移动pc、车载设备、个人手持终端(pda)等移动设备通过3g无线通讯网网络访问远程服务器的移动解决方案,实现业务处理、过程控制等应用目的。

各连接节点之间在同一张地理底图上实现共享信息之间的叠加访问,如图3示意图显示,通过空间坐标建立起有效的全周期管理机制,解决业务办理过程中监控问题需求迫切。

图3 共享系统叠加访问方式示意图随着人们对基于空间位置的交互需求越来越大,在虚拟社区内实现交流和互动,已经未来发展的重要需求。

比如,平台应用图4所示,特色餐馆分布在哪?在哪个咖啡馆会碰到自己认识的人?网上逛博物馆,避开高峰参观时段预定门票等等。

各委办局上、下游业务需要在同一底图上完成,通过空间坐标建立起有效的全周期管理机制,解决审批过程监控问题需求迫切。

图4 信息共享平台的应用3.智慧城市关键技术3.1 云计算云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。

这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。

3.2 物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

其英文名称是“the internet of things”。

由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。

这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

因此,物联网的定义是通过射频识别(rfid)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

4.智慧城市案例扬州提出,要以智慧基础设施建设、智慧产业建设、智慧政府建设、智慧人文建设为突破口建设“智慧扬州”。

将“智慧扬州”建设作为转型发展的载体、创新发展的支柱、跨越发展的动力,以智慧城市建设驱动科技创新,促进产业转型升级,加快发展创新型经济,推动政府公共服务能力,成功的将“数字扬州”升级建设为“智慧扬州”,从根本上提高扬州整体城市的综合竞争实力。

临沂市在数字城市的基础上进行改进,应用“空间位置云”建立资源服务中心:将分散空间位置数据虚拟集中提供地图服务,形成物理分散,逻辑统一的数据服务;将数据处理、分析、地理编码等功能提供以云服务的形式对外提供。

同时为用户提供资源服务,帮助一些部门存放数据,完成计算。

实现分散在不同的地理用户访问资源。

每个城市的智慧城市会根据自己的城市特色或者应用重点有所不同,但整体的模型还是将虚拟空间数据共享,并应用到各个领域。

5.展望智慧城市是未来城市建设发展的重要模式,但是需要相应的基础设计建设,如网络建设、数据资源中心建设、硬件设备建设。

随着物联网技术、云计算技术、虚拟现在技术、传感技术的日益成熟,并应用于智慧城市的建设中,人与物的交互处理能力、资源的访问能力、人与人之间的协同能力、终端的智能性等都会大幅度的提高。

参考文献:[1]郑立明.关于建设智慧城市的战略思考[j].现代管理科学,2011,8:66-67[2]百度百科,/view/3310078.htm[3]朱敏,陈锦龙.扬州从“数字”迈向“智慧”[j].上海信息化,2011,9:30-34[4]吴胜祖等.智慧城市:技术推动和谐[m].杭州:浙江大学出版社,2010[5] 郭鹏飞. ads80在“数字城市”测绘工程中的应用[j].城市勘测,2012,4:86-88[6] 汪祖进,王丹.关于数字城市规划建设的几点认识[j].中国测绘,2002,3:17-21作者简介:李伟,1983年10月,女,汉族,现任天津国土资源和房屋职业学院工程测量专业教师,硕士学位,研究方向:地理信息系统。

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