智慧城市對于時空信息的需求

1、新型智慧城市的特征

目前，我國的城市信息化建設(shè)絕大部分還停留在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化階段，而一旦數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展成熟，積累了大量數(shù)據(jù)，勢必就會產(chǎn)生進一步的信息化需求，這就是智能化。簡單地說，智慧城市就是讓城市更聰明，本質(zhì)上是讓作為城市主體的人更聰明。通過互聯(lián)網(wǎng)把無處不在的被植入城市物體的智能化傳感器連接起來形成的物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對物理城市的全面感知，利用云計算等技術(shù)對感知信息進行智能處理和分析，實現(xiàn)網(wǎng)上“數(shù)字城市”與物聯(lián)網(wǎng)的融合，并發(fā)出指令，對包括政務(wù)、民生、環(huán)境、公共安全、城市服務(wù)、工商活動等在內(nèi)的各種需求做出智能化響應(yīng)和智能化決策支持。其新型智慧城市的特征如下：

(1)透徹感知

無處不在的智能傳感器，對物理城市實現(xiàn)全面、綜合的感知和對城市運行的核心系統(tǒng)實時感測，實時智能地獲取物理城市的各種信息。

(2)全面互聯(lián)

通過物聯(lián)網(wǎng)將無所不在的智能傳感器連接起來，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的智能傳輸和存儲。

(3)深度整合

當前智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵點。充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)信息資源整合、設(shè)備資源整合、業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合，打造完善、高效的數(shù)據(jù)流，并以此促進業(yè)務(wù)流程改造和轉(zhuǎn)型，提升綜合服務(wù)和決策能力。

(4)資源共享

當前智慧城市建設(shè)的重要突破點。以信息資源為核心，從技術(shù)層面和管理體制方面著手推進智慧城市信息共享，打破信息孤島，建立科學(xué)合理的管理制度和標準體系。

(5)協(xié)同運作

建設(shè)成為面向?qū)ο蟮姆?wù)聚合。

(6)智能服務(wù)

在城市智慧信息設(shè)施基礎(chǔ)上，利用云計算服務(wù)模式，充分利用和調(diào)動現(xiàn)有一切信息資源，通過構(gòu)架一個新型的服務(wù)模式或一種新的能提供服務(wù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對海量感知數(shù)據(jù)進行并行處理、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)，為人們提供各種不同層次、不同要求的低成本、高效率的智能化服務(wù)。

(7)激勵創(chuàng)新

鼓勵政府、企業(yè)和個人在智慧信息基礎(chǔ)設(shè)施上進行科技和業(yè)務(wù)的創(chuàng)新應(yīng)用，尋求新的經(jīng)濟增長點，為城市經(jīng)濟社會發(fā)展提供源源不斷的動力。

2、新型智慧城市對于時空信息的需求

新型智慧城市對時空信息的需求，主要體現(xiàn)在智慧城市時空信息云平臺建設(shè)。其中：

1)共享。指地理時空數(shù)據(jù)為城市各部門(行業(yè))共享(城市“一張圖”)，即各部門(行業(yè))在統(tǒng)一的地理時空數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建設(shè)各自的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

2)交換。各部門(行業(yè))能交換的信息都應(yīng)以統(tǒng)一地理時空數(shù)據(jù)進行定位，相互交換，避免出現(xiàn)不一致現(xiàn)象。

3)聚合。指各部門(行業(yè))除不能公開的信息都應(yīng)聚合在統(tǒng)一的地理時空數(shù)據(jù)上，以建立城市綜合決策系統(tǒng)。

4)傳感網(wǎng)接入。指時空信息云平臺應(yīng)是一個開放共享平臺，包括具有空間位置特征的地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)(如大氣、地面溫度、水質(zhì)監(jiān)測、土壤監(jiān)測等)和地下管線智能感知設(shè)備等，都應(yīng)能接入時空信息云平臺。

5)時空大數(shù)據(jù)體系。指傳感網(wǎng)接入數(shù)據(jù)、地理時空數(shù)據(jù)與各部門(行業(yè))融合的數(shù)據(jù)所建成的時空大數(shù)據(jù)集，并對其進行一致性處理，形成時空大數(shù)據(jù)體系。

6)時空大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與挖掘。指對時空大數(shù)據(jù)進行時間序列和空間趨勢的統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)知識，為空間決策支持系統(tǒng)提供知識服務(wù)。

圖表：時空信息的需求

3、時空大數(shù)據(jù)在智慧城市中的運用

(1)智能交通

智能交通系統(tǒng)(ITS)擁有實時的交通和天氣信息，所有車輛都能夠預(yù)先知道并避開交通堵塞，減少二氧化碳的排放，沿最快捷的路線到達目的地，能隨時找到最近的停車位，甚至在大部分時間車輛可以自動駕駛，而乘客可以在旅途中欣賞在線電視節(jié)目。這需要信息技術(shù)、交通大數(shù)據(jù)、先進交通管理給予支持。依托城市交通信息中心，實現(xiàn)城市公共汽車系統(tǒng)、出租車系統(tǒng)與軌道交通系統(tǒng)、交通信號系統(tǒng)、電子通信系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、電子地圖系統(tǒng)綜合集成的一體化交通信息管理。

目前智能交通已經(jīng)取得以下應(yīng)用實例：

1)利用智能交通信息技術(shù)支撐，交通大數(shù)據(jù)支撐，先進交通管理支持等，實現(xiàn)道路的“零堵塞”、“零傷亡”和“極限同行能力”。2)利用車輛軌跡和交通監(jiān)控數(shù)據(jù)，為政府改善交通狀況，為乘客提供交通信息，為駕駛員提高行車效益提供幫助。3)根據(jù)用戶歷史數(shù)據(jù)，為司機和乘客設(shè)計一種雙向最優(yōu)出租車招車/候車服務(wù)模型。4)基于出租車GNSS軌跡數(shù)據(jù)，并結(jié)合天氣及個人駕駛習慣、技能和對道路的熟悉程度等，設(shè)計針對個人的最優(yōu)導(dǎo)航算法，可平均為每30min的行車路線節(jié)約5min時間。5)利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和用戶車輛慣性傳感器數(shù)據(jù)，匯集司機急剎、急轉(zhuǎn)等駕駛行為數(shù)據(jù)，預(yù)測司機的移動行為，為司機提供主動安全預(yù)警服務(wù)。

(2)智能電網(wǎng)

以先進的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以電網(wǎng)設(shè)備間的信息交互為手段，以實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全為目標的先進的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)，其核心是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化和智能化。信息技術(shù)支持：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對電網(wǎng)和用戶的信息進行實時監(jiān)控和采集，并可將已嵌入智能傳感器的各供電、輸電和用電設(shè)備連成一體，從而實現(xiàn)各設(shè)備的物理實體入網(wǎng)，通過智能化、網(wǎng)絡(luò)化的管理實現(xiàn)能源替代以及對電能的最優(yōu)配置和利用。電網(wǎng)大數(shù)據(jù)支持：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，連接遍布電網(wǎng)六大要素的傳感器，每秒從發(fā)電系統(tǒng)讀取60次同步相量測量值記錄所有電流數(shù)據(jù)和智能電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，智能電表每隔15分鐘到1個小時從每個家庭或企業(yè)自動采集數(shù)據(jù)，甚至跨區(qū)域電網(wǎng)收集數(shù)據(jù)。電網(wǎng)基礎(chǔ)地理空間大數(shù)據(jù)，如電網(wǎng)布局的空間結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系數(shù)據(jù)、全部傳感器位置數(shù)據(jù)、輸電線路巡線位置軌跡數(shù)據(jù)、停電或事故斷電等電網(wǎng)安全數(shù)據(jù)。先進電網(wǎng)管理支持：集發(fā)電監(jiān)控中心、調(diào)度中心、輸電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、用電系統(tǒng)等于一體的智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)。

欲了解更多行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2025-2030年中國智慧城市行業(yè)發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略分析報告》。