摘要：現(xiàn)代城市建設對各類技術的依賴性較高，智慧城市尤其關注以技術提供支持，包括地理空間信息技術在內(nèi)。以智慧城市中地理空間信息技術的應用場景為切入點，在此基礎上，從共性角度出發(fā)，探討該技術應用的具體方式，就搭建穩(wěn)定的作業(yè)系統(tǒng)、信息采集終端建設、地面站建設等內(nèi)容進行研究。最后，簡述了該技術應用過程中需注意的問題。

關鍵詞：智慧城市地理空間信息技術城市規(guī)劃作業(yè)系統(tǒng)

ResearchonGeospatialInformationTechnologyinSmartCities

PEIWeixia

（ShanxiConservancyTechnicalInstitute，Yuncheng，ShanxiProvince，044000China）

Abstract：Modernurbanconstructionreliesheavilyonvarioustechnologies，andsmartcitiespayparticular&nbsms5qbDG7fThlRbv9UHblIqfO5pJNW5/iEXS/mj1HM9w=p;attentiontoprovidingsupportthroughtechnologies，includingthegeospatialinformationtechnology.Thisarticletakestheapplicationscenarioofthegeospatialinformationtechnologyinsmartcitiesasthestartingpoint.Basedonthis，itexploresthespecificwaysofapplyingthistechnologyfromacommonperspective，andstudiescontentsuchasbuildingastableoperatingsystem，constructinginformationcollectionterminals，andconstructinggroundstations.Finally，itbrieflydescribesthe issuesthatneedtobenotedduringtheprocessofapplyingthistechnology.

KeyWords：Smartcity;Geospatialinformationtechnology;Urbanplanning;Operatingsystem

智慧城市是未來城市建設的主流，其在宜居性、可控性、服務能力方面的優(yōu)勢比較突出，這些優(yōu)勢建立的基礎是各類現(xiàn)代技術，尤其是信息技術以及對應的采集、處理方法。一方面，民眾對城市功能的需求越來越高，需要建設人員通過現(xiàn)代化技術提升都市建設水平和服務能力；另一方面，從節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的需求角度出發(fā)，都市也需要不斷改善自身定位，從單純的聚落向服務城市、科技城市、技術城市方向發(fā)展[1]。在此背景下，地理空間信息技術得到關注。就其應用場景、應用方式等進行分析，有助于進一步發(fā)揮技術優(yōu)勢，促進城市建設，具有一定的現(xiàn)實意義。

1智慧城市中地理空間信息技術的應用場景

1.1智慧城市與地理空間信息技術概述

智慧城市（SmartCity）是以信息技術和通信技術為支持，建設的新形態(tài)城市類型。智慧城市的目標在于提升城市規(guī)劃、服務、發(fā)展等方面的水平，以改善民眾的生活條件。目前，普遍主張通過透明、充分的信息獲取，廣泛、安全的信息傳遞和有效、科學的信息處理，提高城市運行效率，改善公共服務水平，形成低碳城市生態(tài)圈，使城市服務更加智能化和人性化[2]。

地理空間信息技術（GeospatialInformationTechnology）是一種以地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）為支持的空間信息技術，以地理要素的客觀信息為采集、加工對象，根據(jù)工作需要形成各類二維圖像、三維模型，以服務都市規(guī)劃、建設控制，為智慧城市建設提供支持。該技術一般在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等[3]。

1.2技術應用場景分析

1.2.1城市規(guī)劃

智慧城市中地理空間信息技術的應用普遍，從一般規(guī)律、發(fā)展歷程上看，該技術最初用于城市規(guī)劃工作，當前也依然得到關注。如城市用地情況分析、存量土地計算等，這些工作可常規(guī)開展，但耗時耗力，借助地理空間信息技術，可以快速對目標區(qū)域的土地情況進行采集，形成二維平面圖或三維立體模型，為城市規(guī)劃部門提供服務，既可以視作智慧城市的一種技術體現(xiàn)，也可以服務智慧城市本身的規(guī)劃設計[4]。

1.2.2工程信息采集

都市內(nèi)的工程比較多樣，智慧城市建設過程中，可能需要啟動長期、大型項目，這些項目耗資較多，對建設所需的各類參數(shù)要求嚴格，需要借助地理空間信息技術提供更科學的信息支持。例如：城區(qū)內(nèi)的大型商廈，需要計算建設區(qū)域內(nèi)的建筑高度、建成后對周邊建筑采光的影響、建筑本身是否存在傾斜問題等。利用地理空間信息技術，上述工作在技術設備、通信系統(tǒng)的支持下可以快速開展，質(zhì)量和效率均更有保障[5]。

1.2.3建設資料更新復用

智慧城市發(fā)展、建設的特點之一在于關注信息數(shù)據(jù)的應用。部分智慧城市建設早期缺乏經(jīng)驗和現(xiàn)代技術的支持，例如：北美地區(qū)20世紀70年代啟動的城市建設項目，作為智慧城市先行者，其地理空間信息技術應用的優(yōu)勢并不明顯。我國部分智慧城市也存在此類情況，需要對城市建設資料進行重新整理、更新，以服務后續(xù)使用。在此過程中，出于信息質(zhì)量的考慮，需要借助地理空間信息技術進行關鍵信息的重復收集和對照，實現(xiàn)智慧城市資料庫的更新、完善。

2智慧城市中地理空間信息技術的應用方式

2.1搭建穩(wěn)定的作業(yè)系統(tǒng)

智慧城市中應用地理空間信息技術，一般可分為兩種技術形式：一種是以衛(wèi)星通信支持的大范圍信息采集形式；另一種是以無人機中低空作業(yè)為主，無需借助衛(wèi)星提供支持。原則上看，兩種技術帶有原理方面的相似性，均關注實時信息的采集、傳輸，其應用的基礎也均在于搭建穩(wěn)定的作業(yè)系統(tǒng)。從共性角度出發(fā)，該系統(tǒng)可分為4個部分，即采集終端設施、通信設施、地面站、流動站，以可見光遙感為例，其一般工作流程如圖1所示。

按圖1所示流程，傳感器（即采集終端設施），對目標物（圖中默認為植物和建筑，采用可見光遙感技術，故在日間作業(yè)）進行信息采集。采集所獲信息傳輸至地面系統(tǒng)，因可見光遙感的難度不高，沒有使用地面流動站提供校準服務，信息通過穩(wěn)定信道提供給地面站進行加工，形成專業(yè)圖件，完成一輪采集。如果采集對象范圍較大、精度要求較高，傳輸?shù)男畔⑿枰峁┙o衛(wèi)星系統(tǒng)，后者再將其提供給地面固定站，地面流動站在此過程中發(fā)揮位置校正的作用，信息傳輸完成后的處理流程不變。需注意的是，地理空間信息技術使用通信衛(wèi)星，以智慧城市現(xiàn)有的通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星提供支持即可。

2.2信息采集終端建設

智慧城市中應用地理空間信息技術，應在完成作業(yè)系統(tǒng)搭建后根據(jù)工作需要選取合適的作業(yè)設備。如上文所述的遙感技術，通常不同技術的適用性與作業(yè)參數(shù)各有差別，以常見的可見光遙感、紅外遙感、多譜段遙感、紫外遙感、微波遙感為例，其特點和波長參數(shù)如表1所示。

信息采集終端的建設，除關注參數(shù)和技術選用外，還應重視一般設備的質(zhì)量要求、規(guī)格要求等。例如：用于搭載工作設備的無人機，在智慧城市范圍內(nèi)，考慮到大范圍工作、持續(xù)工作的需要，一般應要求無人機參數(shù)滿足如表2所示標準。

其他設施、用具也應嚴格遵照智慧城市建設、地理空間信息技術應用要求確定，并做好質(zhì)量控制，以服務信息采集管理。

2.3地面站建設

地理空間信息技術在智慧城市中的應用，需要關注信息采集后的整理，也即地面站建設。地面站包括2個分支，具體敘述如下。

2.3.1用于校準位置的流動站

該站建設具有比較強的動態(tài)性，以工作人員、交通工具與便攜式智能化定位設施為主，通過實時流動的方式與其他工作元器件實現(xiàn)聯(lián)動，準確完成位置校對，建設難度和流程、方法是固定的。

2.3.2固定站

該站主要用于收集衛(wèi)星以及其他通信設施傳遞的信息，建設要求較高。應選取地勢較平坦的區(qū)域進行建設，該區(qū)域也應遠離強電磁場干擾（如變電、輸配電設施），遠離金屬礦、居民區(qū)，以最大限度控制通信干擾。為保證對衛(wèi)星信息的接收效果，地面站需要做好天線陣建設，原則上天線陣應能夠完成270°旋轉，所有陣元工作元件（接收器）與地面呈現(xiàn)15°傾角，有助于提升信息接收質(zhì)量。信息接收完成后，考慮到智慧城市本身依賴信息技術、通信活動，還應在地面站終端對接收所獲信息進行處理，主要是提純降噪。以小波降噪技術為例，其作業(yè)原理如圖2所示。

地面站完成對通信設施信息采集后，需要進行負載數(shù)據(jù)的處理，可根據(jù)預設的工作技術方法（如遙感模式等），確定核心數(shù)據(jù)的取值范圍，并保證其真實符合接收所獲信息的特點。以x[n]作為輸入，則輸出為y[n]=x[Qn]，做離散小波變換，X1，L和X1，H分別代表低頻和高頻信號，完成L級離散小波變換，以ClouDetect做概率檢測，對降噪結果進行優(yōu)化，確保其精準可靠，再用于建模分析。

3智慧城市中地理空間信息技術需注意問題

3.1通信干擾控制

智慧城市中應用地理空間信息技術，需要重視通信干擾問題。除上文所述的電磁干擾、金屬礦干擾外，大部分智慧城市建設復雜的通信系統(tǒng)，其中，有線通信大多通過各類線路進行信息傳輸，對地理空間信息技術的影響較小，無線通信的影響較大，原則上應規(guī)避在通信過于頻繁的時間段開展信息傳輸，也應在位置相對較高的區(qū)域建設天線接收陣。此外，所有固定地面站內(nèi)的通信活動，均應采用有線通信模式進行信息交互。

3.2參數(shù)控制

以提升地理空間信息技術應用質(zhì)量為目標，在其信息采集、處理、保存全過程中，均應關注參數(shù)的精準控制，如表遙感技術以及無人機的作業(yè)高度和速度等。其他參數(shù)也要求精準把控，部分戶外測量可能出現(xiàn)誤差，可以采用反復測定的方式加以規(guī)避，使用衛(wèi)星系統(tǒng)提供輔助的情況下，一般地級市的地貌信息采集可在1d內(nèi)完成，利用地理空間信息技術的效率優(yōu)勢，反復進行關鍵信息的收集，有助于提升參數(shù)控制效果。

3.3多技術聯(lián)動

智慧城市中地理空間信息技術的應用，也應關注與其他技術的聯(lián)動。出于精度控制的目的，可在收集戶外信息時?？稍趹脽o人機技術的同時，引入RTK技術等提供輔助，后者可以在1km以上的長度測量中將精度控制在1cm以下，能夠提升地理空間信息技術的應用質(zhì)量。

4結語

綜上所述，智慧城市中的地理空間信息技術應用優(yōu)勢突出，未來工作中可給予更多關注。目前來看，智慧城市規(guī)劃、工程信息采集、建設資料更新復用、管網(wǎng)設計等工作均需要依賴地理空間信息技術提供支持。從共性角度出發(fā)，該技術應用需要做好作業(yè)系統(tǒng)建設，在此基礎上，管控信息此埃及、地面站、信息降噪建模、資料保存和復用的。考慮到城市作業(yè)需求的特殊性，地理空間信息技術的應用還需要考慮干擾控制、參數(shù)控制以及技術聯(lián)動，以保證信息處理質(zhì)量，精準高效服務智慧城市各項具體工作。

參考文獻

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[2]安彥.地理空間信息技術在智慧城市中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2022，12（20）：176-179.

[3]郭雨暉.智慧城市建設對基本公共服務供給與均等化的影響研究[D].桂林：電子科技大學，2022.

[4]馮健，沈昕.信息通訊技術（ICT）與城市地理研究綜述[J].人文地理，2021，36（5）：34-43，91.

[5]楊勵寧.智慧城市群的范圍界定及其發(fā)展機制研究[D].南京：南京大學，2020.