基于测绘地理信息技术的智慧城市建设研究
杨嵩
新疆中力勘察设计研究院(有限公司)石河子分院 836000
一、引言
随着城市化进程的加快,传统城市管理模式面临诸多挑战,如资源浪费、环境污染和交通拥堵等问题日益突出。智慧城市建设作为解决现代城市发展瓶颈的重要途径,依托信息技术实现城市管理的智能化和高效化。测绘地理信息技术作为智慧城市的核心基础,提供了精准的空间数据支持和动态监测能力,是推动城市智能化管理和科学决策的关键技术手段。
二、智慧城市建设概述
(一)智慧城市的定义与核心要素
智慧城市是指利用现代信息通信技术,尤其是物联网、大数据、云计算和测绘地理信息技术,实现城市资源的智能化管理与高效利用,以提升城市运行效率和居民生活质量的城市发展模式。其核心要素包括信息感知层、网络传输层、数据处理层和应用服务层[1]。信息感知层通过各种传感器和测绘技术实时采集城市环境、交通、能源等数据;网络传输层负责高效、稳定地传递数据;数据处理层则利用大数据分析和人工智能技术对数据进行整合与挖掘;应用服务层最终将处理结果应用于城市管理、公共服务、安全保障等多个方面。
(二)智慧城市建设的需求
智慧城市建设旨在通过信息技术解决这些问题,满足城市可持续发展的需求。具体需求包括:提升城市规划和管理的科学性与精细化水平,实现城市基础设施与公共服务的智能化;增强城市环境监测与应急响应能力,保障居民生命财产安全;优化交通运输系统,缓解拥堵,提升出行效率;推动能源管理智能化,促进绿色低碳发展。
三、测绘地理信息技术基础
(一)测绘地理信息技术的基本概念与分类
测绘地理信息技术是指利用现代仪器设备和信息技术对地球表面及其相关空间对象进行测量、获取、分析和管理的综合技术体系。它涵盖了地理空间数据的采集、处理、存储、分析和应用全过程,构建起地理信息系统(GIS)的基础。按功能和技术手段的不同,测绘地理信息技术主要分为遥感技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、三维激光扫描和无人机测绘等类别。遥感技术侧重于通过航空或卫星平台获取地表影像信息;GPS 技术提供精确的空间定位服务;GIS 则负责空间数据的集成、分析和可视化。
(二)遥感技术、GIS、GPS 等关键技术介绍
遥感技术通过卫星或无人机等载体采集地表的多光谱或高分辨率影像,实现对城市地形、建筑、绿地、水体等要素的动态监测。该技术能够提供大范围、高效率的空间数据支持,是城市规划和环境监测的重要工具。全球定位系统(GPS)利用卫星导航网络,提供高精度的三维空间定位信息,为交通管理、公共安全及应急响应等应用提供实时定位保障。地理信息系统(GIS)则是对测绘数据进行存储、管理、分析与展示的平台,它通过空间分析和建模,帮助决策者实现城市资源的科学调度和优化配置。
(三)测绘数据获取、处理与管理方法
测绘数据的获取主要依赖于卫星遥感影像、航空摄影、地面激光扫描、无人机航拍和现场测量等多种手段。不同获取方式针对不同精度和应用需求,能够形成多层次、多维度的空间数据体系。获取的原始数据通常需要经过预处理,包括几何校正、辐射校正和数据融合,以提高数据的准确性和一致性[2]。随后,数据被导入 GIS 平台进行存储和管理,借助数据库技术实现数据的高效查询与调用。在智慧城市中,动态监测数据还需支持实时更新和快速响应,要求数据管理系统具备良好的扩展性和数
据安全保障。
四、测绘地理信息技术在智慧城市中的应用
(一)城市规划与管理中的空间数据支持
测绘地理信息技术在城市规划与管理中发挥着基础且关键的作用。通过高精度的遥感影像和三维激光扫描技术,规划部门能够获得详尽的城市地形、建筑物分布及土地利用情况,实现对城市空间结构的精准描绘。基于这些空间数据,GIS 平台能够辅助城市管理者进行科学的土地规划、用地审批及基础设施布局,提升规划决策的科学性和合理性。测绘技术还支持历史数据与现状数据的对比分析,为城市更新改造和旧城改造提供数据支撑,实现城市的可持续发展。
(二)智能交通系统中的测绘技术应用
智能交通系统依赖精准的空间定位与动态监测技术,以提升交通效率和安全性。测绘地理信息技术通过 GPS 定位为车辆和公共交通提供实时轨迹信息,辅助实现交通流量监控和路径优化。遥感影像及地理信息系统则可用于构建城市道路网络模型,对交通瓶颈和拥堵区域进行分析,支持信号灯控制和交通诱导系统的智能调节。通过多源空间数据的集成,智能交通系统能够实现实时路况发布、事故预警及应急调度,有效缓解城市交通压力,提升出行体验。
(三)智慧环境监测与应急管理
智慧城市建设中,环境监测和应急管理是保障城市安全与健康发展的重要环节。测绘地理信息技术能够实现对空气质量、水体污染、绿地覆盖等环境指标的动态监测。利用遥感数据和地理信息系统,管理者能够准确掌握环境变化趋势,评估污染源分布和生态环境状况,指导环保决策和治理措施的实施[3]。在应急管理方面,测绘技术提供了灾害预警和风险评估的空间基础。通过实时遥感影像和 GPS定位,救援指挥中心能够快速定位灾害区域,制定科学的救援方案和资源调配方案,提升响应速度和救援效率。
(四)公共服务与城市安全保障
测绘地理信息技术在智慧城市的公共服务与安全保障中发挥着重要作用。通过集成空间数据和实时监测信息,城市管理部门能够精准定位公共设施位置,实现资源的高效调配与维护。例如,基于 GIS的公共设施管理系统可优化医疗、教育、消防等服务的布局,提高服务的响应速度和覆盖率。在城市安全保障方面,测绘技术为视频监控、巡逻路径规划及突发事件应急响应提供空间基础数据支持。利用实时定位和空间分析,相关部门能够快速判断事件发生位置及影响范围,及时组织应急力量,有效防范和控制各类安全隐患。
五、结论
测绘地理信息技术作为智慧城市建设的基础支撑,显著提升了城市空间信息的获取、处理与应用能力,促进了城市管理的智能化转型。其在城市规划、交通管理、环境监测和公共安全等领域的广泛应用,有效解决了传统城市管理中的诸多难题,推动了城市的可持续发展。未来,应进一步加强测绘技术与云计算、人工智能等技术的深度融合,提升数据的实时性和智能分析能力,实现智慧城市建设的全方位升级,为城市居民创造更加安全、便捷和宜居的生活环境。
参考文献
[1] 苏 宏 伟 . 基 于 测 绘 地理 信 息 技 术的 智 慧 城 市建 设 研 究 [J]. 电子 元 器 件 与信 息 技术,2023,7(6):198-201.
[2]黄凯.基于测绘地理信息技术的智慧城市建设研究[J].文渊(高中版),2023(9):585-587.
[3]魏桂花.基于测绘地理信息技术的智慧城市建设[J].科技创新与应用,2022,12(21):142-144,148