智慧城市对于时空信息的需求

智慧城市对于时空信息的需求

1、新型智慧城市的特征

目前，我国的城市信息化建设绝大部分还停留在数字化、网络化阶段，而一旦数字化、网络化发展成熟，积累了大量数据，势必就会产生进一步的信息化需求，这就是智能化。简单地说，智慧城市就是让城市更聪明，本质上是让作为城市主体的人更聪明。通过互联网把无处不在的被植入城市物体的智能化传感器连接起来形成的物联网，实现对物理城市的全面感知，利用云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析，实现网上“数字城市”与物联网的融合，并发出指令，对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持。其新型智慧城市的特征如下：

(1)透彻感知

无处不在的智能传感器，对物理城市实现全面、综合的感知和对城市运行的核心系统实时感测，实时智能地获取物理城市的各种信息。

(2)全面互联

通过物联网将无所不在的智能传感器连接起来，通过互联网实现感知数据的智能传输和存储。

(3)深度整合

当前智慧城市建设的关键点。充分利用现有系统实现信息资源整合、设备资源整合、业务系统整合，打造完善、高效的数据流，并以此促进业务流程改造和转型，提升综合服务和决策能力。

(4)资源共享

当前智慧城市建设的重要突破点。以信息资源为核心，从技术层面和管理体制方面着手推进智慧城市信息共享，打破信息孤岛，建立科学合理的管理制度和标准体系。

(5)协同运作

建设成为面向对象的服务聚合。

(6)智能服务

在城市智慧信息设施基础上，利用云计算服务模式，充分利用和调动现有一切信息资源，通过构架一个新型的服务模式或一种新的能提供服务的系统结构，对海量感知数据进行并行处理、数据挖掘与知识发现，为人们提供各种不同层次、不同要求的低成本、高效率的智能化服务。

(7)激励创新

鼓励政府、企业和个人在智慧信息基础设施上进行科技和业务的创新应用，寻求新的经济增长点，为城市经济社会发展提供源源不断的动力。

2、新型智慧城市对于时空信息的需求

新型智慧城市对时空信息的需求，主要体现在智慧城市时空信息云平台建设。其中：

1)共享。指地理时空数据为城市各部门(行业)共享(城市“一张图”)，即各部门(行业)在统一的地理时空数据基础上建设各自的业务应用系统。

2)交换。各部门(行业)能交换的信息都应以统一地理时空数据进行定位，相互交换，避免出现不一致现象。

3)聚合。指各部门(行业)除不能公开的信息都应聚合在统一的地理时空数据上，以建立城市综合决策系统。

4)传感网接入。指时空信息云平台应是一个开放共享平台，包括具有空间位置特征的地面传感网(如大气、地面温度、水质监测、土壤监测等)和地下管线智能感知设备等，都应能接入时空信息云平台。

5)时空大数据体系。指传感网接入数据、地理时空数据与各部门(行业)融合的数据所建成的时空大数据集，并对其进行一致性处理，形成时空大数据体系。

6)时空大数据统计分析与挖掘。指对时空大数据进行时间序列和空间趋势的统计分析和数据挖掘，发现知识，为空间决策支持系统提供知识服务。

图表：时空信息的需求

3、时空大数据在智慧城市中的运用

(1)智能交通

智能交通系统(ITS)拥有实时的交通和天气信息，所有车辆都能够预先知道并避开交通堵塞，减少二氧化碳的排放，沿最快捷的路线到达目的地，能随时找到最近的停车位，甚至在大部分时间车辆可以自动驾驶，而乘客可以在旅途中欣赏在线电视节目。这需要信息技术、交通大数据、先进交通管理给予支持。依托城市交通信息中心，实现城市公共汽车系统、出租车系统与轨道交通系统、交通信号系统、电子通信系统、车辆导航系统、电子地图系统综合集成的一体化交通信息管理。

目前智能交通已经取得以下应用实例：

1)利用智能交通信息技术支撑，交通大数据支撑，先进交通管理支持等，实现道路的“零堵塞”、“零伤亡”和“极限同行能力”。2)利用车辆轨迹和交通监控数据，为政府改善交通状况，为乘客提供交通信息，为驾驶员提高行车效益提供帮助。3)根据用户历史数据，为司机和乘客设计一种双向最优出租车招车/候车服务模型。4)基于出租车GNSS轨迹数据，并结合天气及个人驾驶习惯、技能和对道路的熟悉程度等，设计针对个人的最优导航算法，可平均为每30min的行车路线节约5min时间。5)利用车联网技术和用户车辆惯性传感器数据，汇集司机急刹、急转等驾驶行为数据，预测司机的移动行为，为司机提供主动安全预警服务。

(2)智能电网

以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全为目标的先进的现代化电力系统，其核心是实现电网的信息化、自动化和智能化。信息技术支持：通过物联网技术，对电网和用户的信息进行实时监控和采集，并可将已嵌入智能传感器的各供电、输电和用电设备连成一体，从而实现各设备的物理实体入网，通过智能化、网络化的管理实现能源替代以及对电能的最优配置和利用。电网大数据支持：通过物联网技术，连接遍布电网六大要素的传感器，每秒从发电系统读取60次同步相量测量值记录所有电流数据和智能电网设备状态数据，智能电表每隔15分钟到1个小时从每个家庭或企业自动采集数据，甚至跨区域电网收集数据。电网基础地理空间大数据，如电网布局的空间结构和空间关系数据、全部传感器位置数据、输电线路巡线位置轨迹数据、停电或事故断电等电网安全数据。先进电网管理支持：集发电监控中心、调度中心、输电系统、变电系统、配电系统、用电系统等于一体的智能电网信息系统。

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