GIS助力智能城市管理

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1、GIS助力智能城市管理城市看起来很繁荣，但是城市生活实际有许多呆滞、僵化、失序的状态。本来城市建设是要让生活更美好，但事实上并非完全如此。中国社会科学院经济研究所研究员、北京天则经济研究所学术委员会主席张曙光近日表示。城市化进程的加速让城市人口迅速膨胀、城市迅速扩张，随之而来的城市管理问题给相关部门带来了挑战。GIS(地理信息系统)作为建设数字城市的技术支撑，在城市管理中发挥了重要的作用，比如在市政管理、国土资源规划、管道铺设等方面，都有GIS的身影，只不过由于GIS专业性强，GIS企业和从业人员相对较少，因此GIS在其中的应用并不广为人知。近两年出现了转机，随着智能手机、平板电脑的逐渐普及以

2、及移动互联网的广泛应用，GIS的应用如同雨后春笋，以让人目不暇接的速度涌现出来，最典型是LBS应用，一些原来专注于微博等服务的互联网公司纷纷将触角伸向LBS应用，这让越来越多的人接触并初识GIS。伴随智慧城市、数字城市建设呼声的响起，GIS在城市管理中的作用将会逐步显现出来。GIS让地铁资产管理可视化地铁作为城市化程度的标志之一，其对城市发展的作用无庸质疑。然而，地铁事故也让人对地铁的安全性产生了质疑，坐地铁别站在门口和两节车厢连接处成为人们的无奈选择，高效的地铁安全管理已迫在眉睫。地铁建设的特殊性在于地下设施的不可见性，比如隧道、地下建筑物、地质构造等都是隐藏在地下的，并且线路、站点、沿线资

3、源分布在广阔的区域，这给地铁工程建设和运营管理带来较大的安全风险;地铁的建设和管理涉及专业繁多且专业跨度大，比如土木、电气工程等，这增加了管理的难度;地铁行业从建设到运营的过程，产生庞大的数据量，动辄数以万计的图纸和资料，以及相关地形、经济、人口、影像等数据对系统存储和处理海量数据的能力有很高的要求。GIS技术对于应对地铁行业的上述挑战具有得天独厚的优势。比如GIS善于将信息进行可视化处理，善于管理分布广、动态、离散的资源，善于构建图层、管理重叠式资源，善于处理海量的数据存储。因此，在地铁的建设和运营中，GIS可发挥不可替代的作用。针对地铁资源的不可见性，采用GIS设计开发的可视化资产管理系统

4、可将维护维修、资产档案与地理位置有效结合，实现对资产的模糊查询、分类查询及图上查询，随时远程定位资产的空间位置并且掌握该设备的基本信息以及生命轨迹，从而摆脱以往人工管理带来的管理混乱、资产流失、效率低下的局面，实现地铁资产管理的可视化、透明化、界限化管理。此外，GIS还可以对地铁资产进行可视化的辅助管理，通过主系统与移动GIS终端的集成配合，资产管理人员可使用手持设备进行资产设施定位，并可现场进行简要的设备关联性分析及周边环境信息查询，将更新的信息回传到主系统，为资产管理人员日常巡检业务提供便利。地铁的可视化化管理系统结合RFID技术，还可以对重要的资产设备进行电子标签化管理，不仅可确保重要资

5、产的管理到位，而且可极大地提高工作效率。立得空间信息技术股份有限公司技术工程师程会平在接受记者采访时表示。地铁应急事件的处理是地铁管理中的一个至关重要的环节。在地铁的建设和运营过程中都可能发生突发事件，而且这些事件通常危害性严重，要求尽快做应急处理，这给地铁的应急与指挥带来了很大的挑战。在地铁应急与调度方面，GIS结合GPS技术以及相应的硬件设施，保证及时、有序、高效、妥善处理地铁突发事件，保障地铁正常建设和运营。程会平说。首先，GIS可辅助应急资源普查，对地铁相关的大量应急资源进行全面的摸查，便于应急时快捷利用;其次，GIS可提供完备的地理位置信息普查工具，用户可远程登记资源;第三，GIS可

6、提供支持现场信息普查的移动终端，工作人员可进行现场踩点、登记资源;第四，GIS可帮助对各类应急预案进行转换，指挥员启动预案后，各类预案约定的任务迅速通过短信息、邮件、语音指令等方式自动发放到各有关单位，有关单位在收到指令后，迅速执行任务并上报执行情况。这样，指挥车、GPS终端，GIS可有机结合起来，整合调动周边应急资源力量，提高决策有效性，而且，在最终预案实施结束后，保留所有执行痕迹，可追溯责任人和单位。程会平表示，GIS还能帮助监控地铁周边线路及地质环境，利用GIS强大的数控管理功能，不仅能为预防与应对事故提供分析决策支持，还能节约资源，避免地质勘测的重复投入。除了便于地铁管理人员的工作，G

7、IS还可以给乘客提供路线查询、周边查询，定位等服务。城市防火同救援同样重要GIS在城市中的另一个重要应用是在消防部门。火患猛于虎!每当耳边响起急促的消防车的鸣笛声，让人不由地紧张:哪里又发生了火灾，会不会有人员伤亡?由于交通堵塞或者火场狭窄而影响消防车救援的事情时有发生，这时人们往往感叹城市的拥挤。在城市变得日益拥挤时，城市消防应急指挥系统便应运而生，它让救火变得相对容易，减少了火灾发生时人们生命、财产损失。城市消防应急指挥系统是采用先进的计算机网络技术、数据库技术、图形技术、通信技术、软件技术等建立城市的完整消防管理模型，全面掌握城市的消防动态变化。城市消防应急指挥系统涵盖了从接警处理、火场

8、实时监控、远程协同指挥、消防信息管理等整个救援过程，最大程度地保障人们的生命、财产安全。GIS技术作为确定位置的关键技术，不可或缺。由于各个城市有不同的特点，因此，城市消防应急指挥系统在细微功能和架构上存在着差异，但是，通常情况下，该系统的大体功能和工作原理是一样的。系统可以自动接听报警电话并自动录音，还可即时在电子地图上显示报警点的位置、周围环境以及对应的户主等信息，系统可根据报警形式、报警地点、火灾地点、火情等参数查询相关的数据库信息，给出火警真伪的概率结论，提交火警定位与辩识结果。北京远景天图信息有限责任公司技术研发中心总监王伟在接受记者采访时表示。随后，系统自动或者人工定位火场位置，并

9、确定起火点周边的信息，如空间位置、建筑道路分布、周边危险品存放情况、消防设施等，并通过电脑计算出消防出动方案、最佳路径、火场平面图和作战计划等，然后根据气象条件、危险物品特征、地理条件计算和确定危险地带、疏散线路、方法等。在具体的救援实施过程中，城市消防应急指挥系统可通过GPS实时监控消防车辆，对车辆进行实时跟踪，并进行相关信息的动态查询。对于在火场的救援工作，该系统通过无线网络提供火灾现场实况传播、消防车辆卫星跟踪、交通道口监控功能，为指挥中心、现场指挥车及相关中队提供实时监控支持，并可召开视频会议，远程指挥协同消防作战、提供警力支持等。预防胜于救援!应急不是事故或者灾害发生以后的事情，而应

10、该是全生命周期的。从规划的初期就应该考虑到灾前的预防，灾难中的指挥梳理，做到预案的数字化和智能化。北京超图软件股份有限公司总工程师梁军表示。城市消防应急指挥系统可对消防地理、气象、水源、消防车辆、队伍实力、灭火技术、典型灭火案例、火灾档案等有关消防信息进行统一管理、维护，以便总结经验，增加救援的能力，降低火灾发生率。虽然类似的解决方案在技术上没有挑战，但是目前这样的案例并不多见。目前联动消防涉及消防、公安、医疗等多个部门，在数据共享和各部门之间的协调上存在一定难度。王伟说。同时，这也是建设共享电子政务平台、数字城市、智慧城市的最大障碍。而在GIS圈内人的眼里，城市应急平台应该是更高阶段的，它可

11、以处理城市中所有的应急事件，比如火灾、公共卫生事件、社会安全事件等，不然大家热议的智慧城市只能是空中楼阁。目前能满足各类紧急事件处置要求的应急系统还比较少见，比较普遍的还是各个主管部门面对自身需求建设的应急系统。中地数码集团副总裁、中国地质大学(武汉)教授曾文在接受记者采访时表示，原因同样是目前城市各政府部门的数据共享和协同还存在问题，未来有两方面的趋势，一是基于统一的共享服务平台集成行业应用，通过行业功能和专题数据的聚集和扩展，形成滚动式发展，逐步形成集中处置、全面协同的城市应急系统;二是通过深入研究和应用人工智能、专家系统、空间数据挖掘等关键技术，提高系统智能，为正确决策和快速响应提供支撑

12、。远程的现场管理城市的发展让管网结构变得日益复杂，相应地让给水管理部门的脉门-给水管网阀门管理变得更加复杂。阀门在管网运行中起着调节压力、流向、流速，控制停水等重要作用。做好阀门巡检工作，是做好阀门运行管理工作的前提，对于提高抢修速度，提高供水部门的社会经济效益具有重要作用。10月31日上午，泉州中心市区泉秀街运通路口一带路面被淹，周边数千住户、商家停水，数千吨水白流，原因是某施工单位在开挖路面埋设地下通信电缆时，将一自来水管挖断，阀门迟迟找不到。泉州自来水公司抢修队黄师傅介绍，自来水公司在建设地下自来水管道时，分别在市区各主、次干道两侧建设了许多控制阀门。但是，在近几年的房地产开发、主次干道

13、拓宽改造及相关部门在进行地下管网建设过程中，一些施工单位擅自移动这些阀门，从而给市区自来水管道抢修、维护工作带来严重不便。如何提升阀门检修工作人员的工作效率，提升现场工作管理水平，提高对在外工作人员监管的技术能力，消除业务部门与现场工作人员数据交换的瓶颈，是目前城市供水部门亟需解决的问题。移动GIS技术恰恰能为以上问题提供解决方案。它可打破原有管理方式，让给水管网阀门管理上升到一个新的台阶。事实上，GIS技术已经广泛用于城市管网中，它的空间分布可视化和海量信息存储管理能力为城市管网高效运营和科学决策提供了有效工具。在阀门管理方面，通过GIS系统的统计功能，可以方便地按口径、规格、型号、安装年代

14、及分布区域统计出阀门的数量，管理部门可以较全面地从总体上把握阀门的现状，为其编制周密可行的阀门计划提供依据。移动GIS结合GPS、3G网络可为其巡检工作提供高效、便捷、稳定的技术手段。王伟介绍说，通过阀门巡检管理及应用平台，阀门管理部门与阀门巡检现场工作人员可以实现数据交换，解决现场工作人员的困难;管理人员通过系统可实现对阀门巡检工作现场的实时监管与控制，可以有效提高对工作人员的管理能力、对工作现场的监控和管理能力，提升现场工作管理水平。另外，在巡检工作中，现场工作人员利用移动GIS和GPS以及3G无线数据网络，将现场数据、图像和视频等信息实时传送到后台管理平台，系统后台应用系统将自动汇总和存

15、储这些信息，阀门管理人员可以通过后台管理应用系统直接监督、查看各项工作当前的情况，了解项目工程的分布与实时进展，并可对各种数据进行汇总分析，查看分析结果，辅助决策，提高现场工作效率。警用地理信息系统(PGIS)在我们的城市生活中发挥着越来越重要的作用。有三个电话号码，谁都不想打，但一旦需要打就希望越快接通越好。这三个号码就是110、119、122。与过去报警者一般都不能很好描述自己的位置而延误出警不同了，现在的警用GIS可自动获取报警者位置，提高出警速度。除了定位功能，警用GIS正在走向智能化。比如，现在发生危险性爆炸时，警用GIS系统会自动把周边的资源、所需要的物资材料在什么地方、怎么调度形

16、成一整套的方案，智能化地提供给指挥员。另外，犯罪分子非常狡猾，不断更换自己的手机等消息。警用GIS通过对犯罪嫌疑人轨迹分析，对犯罪嫌疑人的手机轨迹、手机的通话频率分析，能快速检索出其平时住在什么地方、工作在什么地方，迅速精确定位，找到犯罪嫌疑人。可视化也是警用GIS的重要发展趋势。过去很多信息都是要靠图文方式展现，现在则可以通过视频方式，把所有信息都集中在一个监视屏幕上。比如，一个嫌疑犯开车逃逸，警用GIS会自动计算其逃逸的可能方向，并把摄像头切换到相应位置，在1公里、2公里处部署堵、卡线，实现自动化追捕。警用GIS在保护市民财产和生命安全、维护城市安全稳定方面正在发挥越来越重要的作用。值得一

17、提的是，占我国警用GIS市场70%份额的公司是收购山海经纬后的方正国际软件有限公司。2011年10月26日，方正国际宣布正式完成对山海经纬旗下全部资产收购，与原有相关业务整合成立公安与地理信息事业部，山海经纬原董事长周大良出任方正国际董事、副总裁兼公安与地理信息事业部总经理。山海经纬是国内最早从事警用地理信息系统建设的公司之一。为满足地理信息系统建设的数据采集与制图、建库与管理、共享与服务、搭建与应用的需要，山海经纬成功开发拥有自主知识产权的四大系列产品线，即山海易绘EzMap、山海易绘EzSpatial、山海易绘EzService、山海易绘EzBuilder系列产品，形成数字制图、数据整合集

18、成、服务、应用定制等方面强大的技术与市场优势。周大良曾在接受记者采访时介绍，他们在项目实施过程中，引进了Web组件的思想，将一些较为成熟的应用模块进行封装，形成了一个个功能相对独立的组件，这些组件最大的特点就是通用性很强，类似共享服务平台上的一个个小零件。链接技术趋势:GIS新思维为数字城市建设提供新动力如今，GIS越来越普及，人们对地理空间进行可视化表达方面所带来的价值有了更多的认知，接受度大大提高。而在业内外陶醉于GIS越来越酷而炫的时候，Esri提出了地理设计(GeoDesign)的理念，倡导将地理和设计通过GIS的方法和手段结合起来。这不仅能够让我们轻松了解地理环境，而且还可以对它进行

19、设计，更重要的是能够对设计的构思进行及时的反馈和评估比较。这是一种更加灵活、深入和主动的地理设计方法，目前这个方法正通过GIS中的一系列新工具逐步实现落地。最新的ArcGIS集成了网络协作、情景管理、设计迭代、数据共享等工具，正在发展成为一个完整的GeoDesign平台。曾在2010年Esri全球用户大会上发表主题演讲的著名的TED大会创始人理查德沃尔曼(RichardSaulWurman)，自上世纪70年代发明信息架构(InformationArchitecture)一词以来，一直致力于探索让信息可以被理解的各种方式和方法。Wurman说:信息架构师是把数据的内在模式加以组织，使复杂的事情变

20、得清晰，构建信息结构或地图，让人们找到通往知识的途径。由此，他强调了解先于行动(understandingprecedesaction)。我们在具体做出各种规划决策之前，的确需要更多地了解客观世界的运行方式，看看这个决策可能带来的结果是否为我们所期望，以便及时做出必要的调整。地理设计要发挥上面所说的作用，核心在于其为规划、决策者提供超强交互工具的同时，将后台强大的数据库和领域模型(规则)关联起来。通过数据库和领域模型(规则)的支撑，规划者的思路和设想能够及时地被评估并得到反馈，决策者才能对多种不同的规划思路和设想进行定量的比较和抉择。这是地理设计和通常意义上的设计软件最为本质的差异所在。现在，

21、有地方政府将大量的经费和人力物力投入三维数字城市的建设项目，最终得到的，的确是一个美轮美奂的三维虚拟城市。但是，这个结果往往是静态的、固化的作品，貌似高科技的东西，实际上是劳动密集型的手工成果，做出来后，可看、好看，却难于统计、没法分析，后续的作用有限。其症结就在于这些做出来的城市建设要素与动态的空间数据库缺乏关联，也没有动态的规划和设计规则与之对应。这样的成果，难以在支撑城市规划设计、审批和监督执行等工作中发挥更大的作用，为决策者提供的辅助能力也十分有限。Esri新收购并正在进行产品整合的CityEngine三维建模软件，正是在空间数据库关联和规则驱动建模这两方面具有很强的能力，为规划设计人

22、员和政府决策者提供了很好的工具平台和支撑环境。这使得地理设计(GeoDesign)的实现又往前迈进了一大步。链接:警用GIS案例芜湖PGIS实现公安业务一张图去年年底，芜湖市公安局PGIS(警用地理信息系统)平台超图版正式通过公安部的评审验收。该项目使用超图软件SuperMapGIS作为PGIS底层基础GIS软件，形成了统一的警用地理信息数据库建设规范、数据标准、数据采集更新规范，进行PGIS平台的安装部署、三库建设和业务GIS应用的开发，自下而上分为数据层、信息服务层和应用层三个层次。同时，项目还与本地的业务应用系统、GPS及视频监控等技术系统进行对接，并实现了全国联网应用。在指挥调度、人口

23、管理、治安管理、刑事侦查、消防、交管等业务领域，各部门分别基于PGIS平台进行了业务应用系统的新建或改造，实现了主要业务信息上图，使得工作变得更加直观、有效。目前，项目已完成了芜湖市公安局PGIS平台软、硬件环境的搭建，建设了全市警用地理信息数据库、标准地址库、业务地理关联库，安装部署了PGIS1.5超图版并上线运行，实现了和其他示范城市PGIS平台的互联互通。同时，结合芜湖公安业务实际需求和公安部总体要求、部颁标准，项目还集成、开发了多个业务应用系统，为促进GIS与公安业务应用结合、加快警务地理信息系统平台建设做出了有益探索，积累了丰富经验。指挥调度应用可视化指挥调度系统包括GPS定位、视频

24、监控和方预案制作工具等功能模块。通过与GPS服务的关联，实现警用车辆分布显示，车辆、人员信息的查询，车辆周边信息查询;通过GPS设备定位到警力的具体位置，可以进行语音呼叫及发送短消息，并支持GPS实时监控、GPS轨迹回放、单屏及多屏监控。利用开发的方预案制作工具，可在电子地图上快速制作或生成线路规划、各警种警力部署、应急措施等方预案，从而实现了对方预案的归档管理，并可以随时进行调整，以及迅速打印出来，下发各单位立即进行工作部署。以接处警指挥调度系统和视频监控系统为例。接处警指挥调度系统调用服务端的实时信息，主动分发服务中提供的服务接口，以实现对所有警力(警员、警车、定位终端)进行管理、查询、定

25、位、统计、监控、显示等功能。所有的警力资源将会在地图上实时显示，可以方便地查看任何一个警力资源的属性，实时监控警力资源。当报警人通过固定电话、手机进行报警时，通过地址匹配后，在接、处警工作台地图上进行自动高亮定位显示报警人的具体位置，并协助指挥人员快速布警出警。视频监控系统可根据组织机构分类摄像头及数量，对地图上定位的摄像头有视频查看及周边查询功能，从而能够利用可视化指挥平台驱动，将各个警种、各类资源进行协同，全程监控，全程指挥，满足公安干警对突发事件的事前预防、紧急事件的事中监控、安全事故的事后处置等一系列安全指挥调度需求，构建一个具有高质量、高效率、智能化的音视频实时交互的指挥调度应用平台

26、。警务综合应用主要包括综合查询系统、社区管理子系统、重点人员管控、案事件分析、卡口系统、流动人员分析、案事件分析、重防区域分析、案发轨迹分析、犯罪热点分析、案情评估、犯罪带分析等子系统。这些子系统覆盖了警务工作需求的各个方面，主要包括数据采集和标注功能应用、动态警力监控管理功能应用、警力资源空间查询功能应用、网上视频督查功能应用、治安视频监控图像调用、治安卡口车辆查控应用、人口场所信息关联查询应用、可视化统计分析功能应用、动态栅格地图服务、社会资源跟踪监控、固定电话及手机定位。数据管理应用由统一用户权限管理、数据交换子系统、标准地址库管理子系统、地理信息采集一系列子系统组成。该系统遵循警用地理

27、信息相关标准，按要求建设警用地理信息数据库、标准地址数据库、业务关联数据库，建立数据采集、更新和维护的长效机制。现在，芜湖市警用地理信息系统已投入正式运行，超图软件公司负责对应用系统进行例行检查。经过持续改进和完善，系统目前在功能、业务流程及运行性能等方面均已实现成熟应用。通过对该系统的应用，芜湖市公安系统在应急处理、指挥调度等方面的指挥决策效能和警务实战效能显著提高，在警务业务管理、数据服务等方面的效能也都得到了提升，大大增强了公安系统开展基层工作、动态防控和侦查破案等的能力，全局警情的统计分析能力也显著增强。来源于:本文由中海达Q6博主编辑。我开始玩转新浪博客了，欢迎来关注我啊!特别声明：1：资料来源于互联网，版权归属原作者2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关3：如有侵权，请告知，立即删除。c