时空信息范文10篇

时空信息范文篇1

关键词：数字农业；时空推理；专家系统

0引言

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段，即使付出很高的代价，也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中，在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此，本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件，应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术，建立一个数字农业时空信息智能管理平台，对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理，便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量，在提高作物产量的同时，能够实现精确控制农业生产过程，有效降低成本，充分保证农业资源科学地综合开发利用，减少和防止对环境和生态的污染破坏，保持农业生态环境的良性循环，是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1．1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的，是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标，包括精准农业、虚拟农业等内容，其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念，它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农产量，减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时，我国紧跟国际研究的前沿，开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1．2时空推理

近年来，时空推理（Spatio－temporalReasoning）已成为十分活跃的研究方向，在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、解放军信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1．3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异，这造成了异构时空系统集成的困难，因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手，近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式：

（1）空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式，通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有：SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准；以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换，但由于底层数据模型的不同，最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用，但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的，比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

（2）基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium，OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage，GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范，2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来，国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较，认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年，ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式，成功实现数据的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构，在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年，张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年，朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年，陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整，支持厂家较多，相关研究丰富，是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1．4时空本体

1．4．1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法，在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入，本体论方法受到了越来越多的关注，人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。

1．4．2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下：

1998年，Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题，给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年，Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言，该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年，Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体，使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整，相关研究成果已经在网上共享，本文在此基础上开展研究，建立农业时空本体。

2主要研究内容（1）农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术，研究通用性更强的时空数据表示模型，能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准，利用上述模型扩充GML，兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准，构建针对数字农业中时空数据的DA－GML标准，作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

（2）农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库，该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术，支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA－GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据，主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

（3）农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术，通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示，形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理，同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识，建立农业时空知识库。

（4）农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言，本体是表达一个领域内完整的体系（概念层次、概念之间的关联等）的最有效工具，所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具，带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务，可以在线对库中信息进行维护和检索，并能无缝集成到应用系统中。

（5）系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先，外部系统的时空数据转换成GML格式（现在绝大多数系统支持该数据标准），进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理，形成本体库。外部系统的请求通过WebSer－vices发给仲裁者，仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作，结果返回给用户。

（6）基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统，解决实际问题。

3相关系统对比分析

3．1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术，对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出，从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制，并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。

3．2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发，具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3．3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始，全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术，详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

（1）基于平台提供的开发框架，能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统，基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统，各应用系统能互通、共享，便于升级维护。

（2）由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供，简化了开发数字农业应用软件的工作，节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台，是一个概念全新的系统，定位于基础农业空间数据管理平台的上层，更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

参考文献：

［1］于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5－8.

[2]唐世浩,朱启疆,闫广建，等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183－187.

[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.

[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.

[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).www.cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.

时空信息范文篇2

关键词：数字农业；时空推理；专家系统

0引言

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段，即使付出很高的代价，也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中，在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此，本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件，应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术，建立一个数字农业时空信息智能管理平台，对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理，便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量，在提高作物产量的同时，能够实现精确控制农业生产过程，有效降低成本，充分保证农业资源科学地综合开发利用，减少和防止对环境和生态的污染破坏，保持农业生态环境的良性循环，是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1．1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的，是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标，包括精准农业、虚拟农业等内容，其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念，它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农产量，减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时，我国紧跟国际研究的前沿，开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1．2时空推理

近年来，时空推理（Spatio－temporalReasoning）已成为十分活跃的研究方向，在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、解放军信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1．3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异，这造成了异构时空系统集成的困难，因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手，近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式：

（1）空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式，通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有：SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准；以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换，但由于底层数据模型的不同，最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用，但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的，比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

（2）基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium，OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage，GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范，2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来，国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较，认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年，ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式，成功实现数据的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构，在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年，张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年，朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年，陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整，支持厂家较多，相关研究丰富，是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1．4时空本体

1．4．1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法，在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入，本体论方法受到了越来越多的关注，人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。

1．4．2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下：

1998年，Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题，给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年，Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言，该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年，Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体，使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整，相关研究成果已经在网上共享，本文在此基础上开展研究，建立农业时空本体。

2主要研究内容（1）农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术，研究通用性更强的时空数据表示模型，能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准，利用上述模型扩充GML，兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准，构建针对数字农业中时空数据的DA－GML标准，作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

（2）农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库，该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术，支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA－GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据，主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

（3）农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术，通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示，形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理，同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识，建立农业时空知识库。

（4）农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言，本体是表达一个领域内完整的体系（概念层次、概念之间的关联等）的最有效工具，所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具，带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务，可以在线对库中信息进行维护和检索，并能无缝集成到应用系统中。

（5）系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先，外部系统的时空数据转换成GML格式（现在绝大多数系统支持该数据标准），进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理，形成本体库。外部系统的请求通过WebSer－vices发给仲裁者，仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作，结果返回给用户。

（6）基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统，解决实际问题。

3相关系统对比分析

3．1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术，对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出，从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制，并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。

3．2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发，具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3．3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始，全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术，详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

（1）基于平台提供的开发框架，能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统，基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统，各应用系统能互通、共享，便于升级维护。

（2）由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供，简化了开发数字农业应用软件的工作，节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台，是一个概念全新的系统，定位于基础农业空间数据管理平台的上层，更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

参考文献：

［1］于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5－8.

[2]唐世浩,朱启疆,闫广建，等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183－187.

[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.

[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.

[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).www.cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.

时空信息范文篇3

关键词：小城镇；云平台；多规合一；众包模式

为了“优化经济社会结构，促进城市和城镇可持续发展”，国家和各地政府都在积极谋求促进智慧城市（镇）建设的有效方式。同时，伴随互联网时代的深刻变革，大数据、云计算、物联网等智能化技术也对测绘行业不断地渗透[1]，国内许多中心城市，如广州、厦门、重庆[2-4]，就通过建设云服务平台降低了政府信息化建设的投入,提高政府服务信息资源的共享水平，为智慧城市的发展注入新的活力。智慧城市建设，特别是规划与管理服务的建设需要有较好的区位条件、基础设施以及大量的经济投入，而小城市（镇）地处偏僻，交通不便，技术人才较少，经济总量也相对较低。为了解决小城镇进一步智慧化发展存在的问题，急需低成本的信息化技术和手段，搭建一个规管部门与公众可互动参与的高安全性和可靠性的时空信息云平台。

1小城镇发展时空信息云平台的现状分析

湖北省神农架林区（副地级）是国内小城镇的突出代表。湖北省统计局的相关数据显示，该区城镇化水平低于全国及全省平均水平[5]，存在有效的信息服务资源匮乏、信息化普及水平不高、政府规管机构众多但服务效能低下以及信息服务平台集成水平不高的问题。在神农架示范区发展城镇智慧化建设，存在的问题既符合自身条件，又具有普适代表性。1.1多源时空数据融合和多规合一问题。在当前的智慧城市建设中，为了优化测绘地理空间数据结构，对原有的基础数据进行数据扩充和重组，并引入了时间概念，形成新的时空数据。升级后，时空数据的公共服务能力和业务范围更广泛。而神农架林区还是按照“数字神农架”建设要求建设区域地理空间框架和地理信息服务平台，并没有解决数据标准落后、不统一、数据分散、时间不一致等问题，且在时间域与空间域上部分业务数据缺损，给数据融合带来困难[6]。针对这一现状，在形成神农架地区时空数据的基础上，在国家“多规合一”政策的支持下，研究制定对国土、规划、水利、交通等规划行业数据的整理、融合、更新和应用的解决方案，建立多规冲突检查规则，并确定冲突解决方案，推动国土、规划、水利、交通等公共地理空间信息的整合与融合。1.2信息更新与通达性要求。神农架由于区位、资金、技术与人才资源的瓶颈，采集地理空间数据与社会经济数据等基础数据的难度大，更新周期长，入库的成本难以支付。将“众包模式”引入时空信息云平台建设后，利用成本相对低、便利泛在的公众信息更新平台数据，革新了原有的地理数据和业务数据的采集更新方式，降低了平台建设与运维的成本[7]，同时驱动普通民众加入到城镇监管中来，对小城市（镇）建设中的各类规划工程进行实时监督，提高了小城镇规划管理建设的动态处理快速与反应能力。1.3规划管理公共服务的集成需求。我国基层信息技术和基础网络设施建设发展势头强劲，但由于缺乏统筹规划和设计，信息服务体系普遍存在“信息孤岛”问题，即信息资源、信息产品虽多，但共享性差，各系统相互独立，未能协同高效利用。因此，急需低成本信息化建设手段和技术，快速搭建一个政府管理人员、执法人员和公众人员能够互动参与的总体集成的技术平台，能够及时、有效地为神农架小城市（镇）规划、管理、决策提供技术支持和相关支撑服务。

2云平台的建设内容

2.1服务环境的搭建。神农架小城镇时空信息云平台集成了湖北省时空信息云平台的应用成果，并采用通用的VMware虚拟化软件，将4台服务器以及相应的硬件存储设备集合成云计算平台的虚拟资源池；利用原网络系统，充分整合现有资源，节省了路由器、核心交换机等网络设备；安全设备上也共享了防火墙、VPN、入侵防御等网络安全设备资源。此外，基层部门节省了设立机房、购买硬件等基础设施资源及软件使用许可证的花费，代之以在云服务供应商的基础架构上搭建应用平台，并通过网络的方式直接从服务器上传递给用户。虚拟化的系统服务具有故障漂移、高速、冗余备份等优越功能[8]，而且大大降低了云平台的建设维护成本，提高了平台的应用服务效率。2.2时空信息数据的融合与集成。神农架时空信息云平台在形成的时空数据基础上，采用统一口径、同一标准的底图和基础数据，融合了国民经济和社会发展规划、城乡规划等多个规划业务数据，形成同一基底的规划底图和“多规合一”成果数据[9]，推动了国土、规划、交通等公共地理空间信息的整合与融合。依据统一标准采集自移动终端的众包数据也加入进来，经技术处理后与已有的数据格网整合，并与国土、规划等各个部门的数据进行同步，实现监督反馈数据的联动更新。在此基础上，神农架时空信息云平台建立了集合基础地理信息、规划信息、公众反馈信息“三位一体”的业务数据中心，并建立动态机制，通过应用服务接口与现有的系统进行业务数据交换。同时，为了实现规划成果的共享，还提供各部门规划信息的查询服务，并引入专家决策系统进行综合分析，发现规划冲突并及时给各部门传递信息，从而建立多规信息管理汇通机制，实现各部门在数据上的互联互通，深化信息技术在国土资源和城乡规划编制工作各个环节的应用。2.3公共服务体系建设。应对神农架地区的实际情况，在互联网环境中，利用众包技术搭建规管公共服务体系，综合利用众源地理信息技术、互联网技术、现代测绘技术实现地理信息资源的互联共享[10]。规管部门实时众包任务信息，并提供可视化的背景底图作为参考，公众上传的数据经审核后也将在底图中进行更新。互联网+众包模式的规管服务系统的构建还可利用泛在网络使规管业务深入基层，为公众监督提供有效的渠道[11]。系统提供已审批的土地规划方案、建设用地规划方案等的在线浏览服务，公众可以以此为依据对实际建设进行监督。如若发现违规行为，可立刻申请提交检测数据。经相关部门审批核查后，在系统及门户网站上对违规行为进行公示。继规划数据的融合、众包数据的加入后，在云平台的服务层应用ArcGIS云管理系统及Skyline全景可视化系统。ArcGIS云管理系统充分整合了底层的基础设施资源，实现了多租户资源隔离和管理机制，同时，在其自服务系统中可以进行站点创建及策略配置，并进行数据服务及使用。经站点发送的数据服务，在全景可视化系统中结合矢量图层、DEM数据为用户呈现基于规划数据的二、三维场景，如图1、2所示；并在此基础上添加了动态图层，可实现在线标注；规划数据或相关社会经济发展数据中的隐含知识经分析挖掘后，也将以可视化的形式展现。图1神农架Skyline在线全景可视化系统（三维）图2神农架二维可视化系统2.4总体技术路线。神农架小城市（镇）规划建设和管理时空信息云平台以湖北省时空信息云平台框架为基础，集成众包规管系统、云套件以及Skyline全景可视化系统。在上述各子系统研发的基础上，进行应用整合和门户集成，将孤立的各子系统及业务数据中心以统一的数据标准和接口规范集成起来，形成一个协调的可相互通信的运行系统，并在用户权限、资源管理、安全管理、信息检索上开展协同整合，最终形成统一界面的一体化平台，通过门户系统实现对分散的信息源和应用系统的集中[12]。最终，构建了数据互通、业务互联、资源共享的一体化云服务平台，从数据采集存储、服务与管理、应用定制与使用，形成了一套新型的一体化按需服务的云服务流程，如图3所示。2.5主要创新点。1）在示范区对象的选择上，选择了城、镇共存的最基层地理单元——小城镇组群，有利于研究城、镇协同规划管理应用示范，并与我国转变经济发展方式和调整产业结构的要求十分契合。2）在多源、异构、不同时相的业务数据的处理上，利用数据格网、数据融合、多粒度并行计算等技术，完成了多规合一工作，实现了时空数据的实时管理和同步更新。3）在新技术的应用创新方面，云计算、互联网和众包技术等前沿技术的应用借力远程智力和技术资源突破了小城镇信息化建设面临的经济、技术等方面的瓶颈，极大地提升了区域信息服务水平，提升了城镇规划管理效率。

3结语

在已有“数字神农架”、“湖北省时空信息云平台”的基础上，提出小城镇智慧规划与管理服务时空信息云平台的建设方案，重点解决了时空数据资源标准不一致、缺乏规划建设和管理服务集成的问题；创造性地利用互联网和众包技术加入了公众信息，低成本地获取数据信息，实现了小城镇的精细化管理和泛在化服务；并有效地集成了已有的信息服务系统，构建了开放、高效的一体化云平台运行框架。综合上述成果，在神农架林区开展示范，满足了各规划管理部门的建设、管理和共享需求，对小城镇时空信息云平台在全国范围内的推广起到了良好的示范作用。

参考文献

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时空信息范文篇4

关键词：数字农业；时空推理；专家系统

0引言

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段，即使付出很高的代价，也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中，在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此，本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件，应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术，建立一个数字农业时空信息智能管理平台，对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理，便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量，在提高作物产量的同时，能够实现精确控制农业生产过程，有效降低成本，充分保证农业资源科学地综合开发利用，减少和防止对环境和生态的污染破坏，保持农业生态环境的良性循环，是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1．1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的，是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标，包括精准农业、虚拟农业等内容，其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念，它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农产量，减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时，我国紧跟国际研究的前沿，开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1．2时空推理

近年来，时空推理（Spatio－temporalReasoning）已成为十分活跃的研究方向，在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、解放军信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1．3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异，这造成了异构时空系统集成的困难，因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手，近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式：

（1）空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式，通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有：SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准；以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换，但由于底层数据模型的不同，最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用，但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的，比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

（2）基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium，OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage，GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范，2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来，国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较，认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年，ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式，成功实现数据的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构，在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年，张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年，朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年，陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整，支持厂家较多，相关研究丰富，是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1．4时空本体

1．4．1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法，在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入，本体论方法受到了越来越多的关注，人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。

1．4．2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下：

1998年，Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题，给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年，Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言，该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年，Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体，使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整，相关研究成果已经在网上共享，本文在此基础上开展研究，建立农业时空本体。

2主要研究内容

（1）农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术，研究通用性更强的时空数据表示模型，能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准，利用上述模型扩充GML，兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准，构建针对数字农业中时空数据的DA－GML标准，作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

（2）农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库，该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术，支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA－GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据，主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

（3）农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术，通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示，形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理，同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识，建立农业时空知识库。

（4）农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言，本体是表达一个领域内完整的体系（概念层次、概念之间的关联等）的最有效工具，所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具，带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务，可以在线对库中信息进行维护和检索，并能无缝集成到应用系统中。

（5）系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先，外部系统的时空数据转换成GML格式（现在绝大多数系统支持该数据标准），进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理，形成本体库。外部系统的请求通过WebSer－vices发给仲裁者，仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作，结果返回给用户。

（6）基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统，解决实际问题。

3相关系统对比分析

3．1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术，对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出，从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制，并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。

3．2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发，具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3．3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始，全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术，详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

（1）基于平台提供的开发框架，能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统，基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统，各应用系统能互通、共享，便于升级维护。

（2）由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供，简化了开发数字农业应用软件的工作，节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台，是一个概念全新的系统，定位于基础农业空间数据管理平台的上层，更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

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时空信息范文篇5

［关键词］实景；移动测量技术；智慧城市

1引言

随着测绘地理信息技术的全面发展以及与计算机、云计算、互联网、大数据等技术的交叉融合，实景智慧城市即将成为智慧城市建设的主流。实景智慧城市是在传统的测绘地理信息数据的基础上，引入基于移动测量系统获取的可量测实景三维影像数据源，通过集成软件平台与应用系统构建一个可为政府、部门、企业、公众提供更全面、真实、直观、方便且可视化的实景智慧城市信息应用与服务平台。利用在行驶的机动车上装配的全球卫星定位、惯性导航、摄影测量与图像处理、地理信息集成控制等传感器和设备，在高速行进过程中采集空间位置数据、可量测影像数据及其属性数据，形成基础地理信息、点云、三维模型、实景影像、兴趣点、地名、地址、行业专题数据库等多种可测量、全要素、可视化的实景三维数据平台。实景数据不仅可以进行可视化标注、查询和统计分析来满足管理与决策上的高层次应用；还可以对公众提供客观世界最直观和最真实的实景三维影像，建立无需专业知识判读、最易理解的智慧城市，可直接回答与直观展现公众有关衣、食、住、行等工作和生活的应用需求，将智慧城市从展现形式、专题应用和社会大众需求等多方面提升到一种全新的管理模式。1．1移动测量系统。移动测量系统（MobileMappingSystem，MMS）是诞生于20世纪90年代初的一种快速、高效、无地面控制的当今测绘界最为前沿的技术之一［1］。移动测量技术集成了全球卫星定位、惯性导航、图像处理、摄影测量、地理信息及集成控制等技术，通过采集空间信息和实景影像，由卫星及惯性定位确定实景影像的位置姿态等测量参数，实现了任意影像上的按需测量［2］。它综合了动态定位快速测量和近景摄影测量信息量大的特点，在加快测量速度的同时还提高了野外空间数据获取的效率，降低了数据获取成本，丰富了数据品种，实现了一次测量，多种产品、多方应用的按需测量。1．2实景智慧城市。智慧城市是数字城市的升级版与高级形态。传统的基础测绘地理信息成果不能表达城市最重要的三维数据和可视化信息，不能实现智慧城市的可视化应用，不能满足地理信息数据价值的深度挖掘需求。实景三维影像数据不仅具有地理参考的空间信息，还能反映智慧城市建设中大众需求的、与之生活环境实地相关的社会、经济、人文等多方面的信息，是集成了专业地理信息数据，可实现全面空间信息社会化服务的新型地理信息数据源。实景智慧城市通过遍布城市的传感器网络将它与现实城市关联起来，通过云计算平台将运用测绘技术、计算机软件技术、移动测量技术采集到的地理数据、可量测实景影像数据和行业专题地理数据等海量数据存储、计算、分析和决策，并按照分析决策结果对城市设施进行自动化的控制与管理，为政府、部门、企业的决策管理和日常运行提供信息服务，并为大众带来更多工作和生活便捷。1．3燕郊国家高新技术产业开发区。燕郊经济技术开发区成立于1992年8月，1999年被批准为省级高新技术产业园区，2010年升级为国家高新技术产业开发区（以下简称燕郊高新区）。燕郊高新区建成区面积约100平方公里，位于环京津、环渤海经济圈核心，是全国距离天安门最近的高新技术开发区。按照首都北京“两轴两带多中心”的发展规划，燕郊高新区位于“东部发展带”的关键区位，基本形成了科学合理的功能分区、体系完备的城市规划、四通八达的交通道路网和健全完善的城市功能配套。区内有中省直单位40余家，其中科研机构逾20家，大专院校10余所，高素质人口密度达到33％。聚集了一大批装备制造、汽车配件、机械制造、信息电子产品制造业、新能源、生物医药、新材料等现代制造业和总部经济、文化创意产业、现代物流产业、商务服务、休闲服务业、科技研发成果孵化等现代服务业。随着燕郊高新区土地利用、城市规划、招商引资、项目建设、城市管理、环境整治、公共安全等信息化应用的不断深入，对基础空间信息提出了新的需求。目前，燕郊高新区地上地下一体化三维地理信息管理系统已经建成并逐年更新运行，但基础空间信息提供方式仍然不能完全满足目前各项工作需要。因此，加强基础空间信息资源共享建设，建设实景智慧燕郊不仅能大幅提升基础空间数据的利用水平，而且能够为区内政府、企业和公众提供丰富的空间信息资源共享服务，并能够逐步实现高新区各职能部门空间数据紧密贯通及横向互联，实现智慧管理，对于推动区内经济社会持续健康快速发展、提高城市综合竞争力具有重要的现实意义。

2总体设计

2．1总体建设目标。将实景智慧燕郊建成面向政府、各专业部门、企业和公众的统一的、权威的、唯一的以空间信息管理和服务为核心的平台体系，通过地面移动测量技术获取实景数据，在实景模式下规划、部署与管理整个开发区，使之更加形象、逼真，准确度更高，通过实景的分析与直观再现，满足燕郊高新区建设发展、城市运行监控及各业务部门应用系统对基础空间数据的需求，提高燕郊高新区基础地理信息资源的利用效率和应用水平。建设主要目标：以基础地理信息技术为主、地面移动测量技术为辅，整合燕郊高新区基础地理信息空间数据资源，建设燕郊高新区基础空间信息实景“一张图”，实现以地理信息服务平台、政府各部门数据共享与交换为核心的管理和服务体系，为各层次的信息化应用提供公共数据和功能服务的基础，实现燕郊高新区的实景与智慧管理。2．2主要功能设计与实现。在已经建成的燕郊高新区地上地下一体化三维地理信息管理系统的基础上，依托统一的云支撑环境实现向实景智慧城市时空基准、时空信息大数据和时空信息云平台的提升，建成实景智慧燕郊时空信息基础设施，并开展智能化专题应用系统，为实景智慧燕郊的全面智慧管理提供支撑。建设“实景智慧燕郊”，以地理空间数据管理和服务技术框架为基础、政务基础信息资源共享平台为核心建设地理信息支撑云平台，为业务应用层面的各种系统提供统一的地理空间数据管理服务、交换服务和共享服务，奠定“实景智慧燕郊”地理空间数据管理和服务技术框架。构建管理部门互联、互通的系统软件和硬件环境，创建信息资源共享等应用支撑环境；采用集群式基础数据库以及行业分布式数据库相结合的方法，建设需求业务部门信息资源数据库集群，开发建设重点业务应用系统和决策支持系统。在数据采集与更新方面，采取常规信息日常采集和重点专项业务信息及时更新相结合的运行机制，充分挖掘、处理、集成、开发利用与深度分析现有数据资源，及时汇总和处理分析动态信息流，确保和加强信息资源共享与更新维护建设。同时，还要建立健全标准、统一、规范的系统安全保障体系、管理制度和运行机制，确保“实景智慧燕郊”的安全运行。2．2．1公共基础数据库。建设实景智慧燕郊，除控制成果数据库、二维地形数据库、遥感影像和数字高程模型数据库、数字栅格数据库、政务地理底图数据库、地名地址数据库、地下管线数据库、卫星影像数据、三维模型数据、地名地址数据库扩建、人口基础数据库、法人单位基础数据库、宏观经济基础数据库等智慧城市建设基础信息之外，还需要重要的可量测实景影像数据库。2．2．2实景影像数据。以拓普康IP－S2Lite移动测图系统（图1）为例，简要说明实景数据的采集。在机动车上装配GNSS全球定位系统、IMU惯性测量单元、360°全景数码相机、激光扫描设备等先进的传感器和设备来完成实景测量工作、对街道等信息密集地区进行快速数据采集与更新。在行车过程中采集视频影像和空间信息，通过软件处理将采集到的影像数据集成到GIS数据库中。通过在数字地图上点击进行解析量测、获取位置、属性、影像等综合信息，实现实景影像管理模块对实景数据、点云数据、兴趣点数据实行动态、科学管理，方便查询、缩放和漫游。移动测量系统采集与处理过程简单、减少工作量降低，提高建模精度，成果丰富、直观、具有多样性，在降低了作业成本和缩短工程工期的同时，创造了更大的经济效益。

3平台建设内容

3．1高新区实景三维影像地图建设。实景三维影像地图以地面影像直接反映制图物体，同时包含二维的线划图和三维的可量测影像。包含符合人类视觉和记忆习惯的地面微观影像数据全要素、全纹理的空间特征的大量、可供深度挖掘的信息。通过移动测量技术获取可量测实景影像，搭建实景三维影像地图。移动测量系统在智慧城市建设总体框架中的基础设施层、物联层、框架层和应用层都发挥着重要的作用。其主要功能有：（1）数据管理：对矢量、影像、缓存、目录、元数据、三维模型数据的管理维护、更新及，提供地图浏览、查询统计、定位、标注、空间分析以及三维显示等功能。（2）运维管理：提供权限管理、服务的注册运行、维护管理运行状态、并进行监测，保障平台运行的安全和稳定。（3）信息服务：以在线的方式提供地图、影像图、元数据、空间分析等各类标准空间信息服务，支持各应用系统的二次开发和运行。（4）智慧应用：提供国土、市政、交通、公安、测绘、房产、规划、电信等部门空间数据一体化应用及智能化互联互通，信息交换与共享。3．2实现技术与总体结构。城市的建设发展运行都是在三维空间和时间交织的四维环境中进行的。时间、空间是能够描绘记录城市发展轨迹的唯一、最有效的载体。离开了时空，历史的发展就无法展现了。而测绘地理信息是提供时间、空间信息最有效的方式和手段。随着地理空间框架升级为时空信息基础设施，相应要实现四个提升，即空间基准提升为时空基准，基础地理信息数据库提升为时空信息大数据，地理信息公共平台提升为时空信息云平台，支撑环境有分散的服务器集群提升为集约的云环境［3］。地理空间框架中基础地理信息数据库和地理信息公共平台分别部署在不同网络环境，信息交换需跨网摆渡；时空信息基础设施中时空信息大数据和时空信息云平台部署在同一云环境中，信息交换依托服务总线。3．3运行服务。建设实景智慧燕郊（图2）就是建设面向服务的实景城市地理信息公共平台与综合管理平台。提升政府综合管理信息化水平的同时，通过规划、国土、城管、旅游、交通、应急、安全、公众等重点信息管理系统建设和整合，推进综合管理和服务水平。

4结论与讨论

实景智慧城市建设是一个庞大的、系统性的工程，要经过漫长的发展经历和永无止境的发展过程，并且要随着城市的发展和信息化智能化技术的发展而发展变化。未来，随着移动测量技术在不同行业的应用发展，新的需求也逐渐不断产生，移动测量技术将会向着多数据源方向发展，应用必然越来越广泛。同时，随着移动测量数据处理技术向全自动、智能化的方向发展，也将对移动测量技术的应用推广起到极大的推动作用。未来，移动测量技术在实景智慧城市建设的大规模开展及地理信息服务和社会公众服务中的作用将日益凸显。

参考文献

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时空信息范文篇6

用地理思维的角度去观察城市，我们可以了解城市是怎么样的、为什么是这样。基于地理信息的直观表达，可以揭示城市经济和社会现象的空间关系以及空间结构，城市中的人与环境的内在相互关系、相互影响等。用地理信息去研究城市可以跨过早期的简单因果关系直接进入现代广泛流行的相互作用关系论中。城市中的各种因素包括人、社会主体和经济主体，单个因素活动可能是没有规则的，如果用地理的角度去研究就会显现出明显的空间规律。地理信息作为一种空间表达、空间呈现和空间关系的描述信息，为人类进行空间思维提供了交互语言。借助于地理信息清楚了解城市各种运作的规律，有助于我们对城市进行统筹，在城市的规划建设、运维管理、应急救灾等方面可以做到更好。地理设计是一种将地理科学和GIS方法融入到设计过程中的系统方法学。相对于传统的城市设计，地理设计更强调了依托地理环境背景，对城市建设进行方案设计。在设计的过程中有一系列的功能、方法、工具和模型根据原有的空间及属性信息结合当前输入的设计方案进行动态分析评估，并把评估结果用地理的方式直观表达出来，快速地为设计者提供反馈互动，让设计者及时了解设计方案在各个方面引起的影响，进而进行设计方案的迭代修改，直到生成总体效果良好的设计方案。在这个过程中还可以包含信息共享及协同工作机制，让更多的人和部门同时参与到设计阶段中，确保方案的优良特性。地理设计的系统方法及实现工具在日益完善中，随着时间的推移将越来越多地在智慧城市建设中起到重要作用。智慧城市有多个特征，其中一个主要特征是可持续性。城市运行维护管理的优劣也很大程度地决定了城市的智慧化程度。城市运行维护管理的主要内容包含城市公共设施管理、城市资源与生态环境管理、城市经济管理及城市社会管理等方面。在城市运行维护管理中，与空间位置相关的内容都可以利用地理信息技术来进行分析处理。利用地理信息技术收集城市运行维护管理信息，分析评估城市管理效果，根据分析评估的结果调适原有的管理体制、方式和方法，努力提高管理的效率、优化管理效果，取得更好的社会效益及经济效益。让城市的运行进入一种良性的可持续的状态中，真正实现智慧城市的建设目标。

2时空地理信息的获取与利用

智慧城市是依托信息科技和智能技术来实现城市运行管理的及时感知、互联传递、利用和分析，从而创新城市运行、管理、服务机制，提升城市科学管理和决策的“智慧”。智慧城市的主要特征包括全面感知、互联互通和融合计算等。无论是在过去、现在还是未来，任何人、事、物、组织都必须依附于空间环境内，而对不同时态下的人、事、物、组织的空间存在位置的描述亦是地理信息的一种，这是一种广泛存在的地理信息，是描述任何事物的位置元数据。从空间维度来看，可以将所有完整的事物主体描述信息看成是地理信息和属性信息的结合，考虑与测绘地理信息进行区分，不妨把地理信息分类为基础地理信息和泛在地理信息，而政务专题信息、卫生专题信息等社会要素则是泛在地理信息的一个个子集。可以看到，跳出传统狭隘的基础地理信息思维，整合利用基础地理信息和泛在地理信息，才可以把社会人文的所有对象结合空间思维来思考和决策，这是充分利用地理信息提供城市“智慧”的前提。时间和空间，是自然宇宙的两个维度，也是城市运行管理服务的两大通用规则。时空信息的结合，为融合利用城市海量信息指出一条清晰的路径。城市可以空间为横轴、时间为纵轴，钻取城市信息，建设一个智慧城市运行监测平台，只要尽可能多地接入城市感知信息（比如温湿度与空气监测信息、水文水质监测信息、各种定位信息、城市摄像头、公交刷卡信息、POS刷卡信息、通信基站连网数据、交通卡口信息、ETC不停车收费记录等等，将感知的概念再延伸一些，还有遥感遥测信息、企业和个人去公共服务窗口办业务记录、个人住宾馆酒店的记录、乘车和乘飞机时的身份记录等等），实现城市信息的大集成，就可以展示城市现在、再现城市的过去、模拟城市未来。想象一下，坐在智慧城市的运行中心，在以大幅地图为背景的屏幕上，可以看到实时的城市各局部的气象环境、温湿度、PM2．5等，可以回顾城市的历史气象，还可以模拟将来气象；可以看到实时的城市人流、车流动态，可以回顾历史人流、车流，还可以模拟未来4小时、8小时、12小时内的人流车流；可以查看任何一个人或车的运动行进轨迹，还可以揭示其在空间上的时间规律；可以看到水文水质情况，可以回顾和预测水位信息，还可以及时提醒污染变化情况；可以看到实时的城市警情，可以回顾历史警情，还可以预测未来的警情波动的时间区间和空间区间；可以看到最新的遥测信息，可以获得地面滑坡、违建的智能提醒，还可以生成应急警告或清违指令；等等。从城市信息化的角度来看，以往主要着力于时间维的信息分析和利用，在智慧城市框架下，在时间维的基础上结合空间维，时空信息的融合利用，给了城市运筹帷幄的底气和智慧。城市要获得和提升智慧，需要持续提升两个方面的能力，一是充分获得信息的能力，没有高度信息化的城市没资格谈智慧，所以智慧城市建设的主要任务之一是延伸信息感知触角、集成城市信息；二是充分利用信息的能力，如果城市汇聚一个庞大的综合数据库，而不加以呈现、分析和利用，那么信息的价值度必然很低，城市也谈不上智慧。时空思维是实现城市智能与智慧的主要手段，由于时间一直是城市信息的主要元数据，因此要提升城市智慧，主要面临的重大挑战是如何提高城市的空间思维能力：1）如何把从各种途径采集、感知、分布和汇聚的海量信息进行空间化，将其转化为泛在地理信息，从而能实现对海量信息的空间呈现和抽取，为城市管理者和服务对象提供空间思维辅助。2）如何赋予计算机系统一些空间业务规则，从而实现城市的空间智能。从地理信息共享服务的角度来看，需要实现城市地理信息（包括基础和泛在地理信息）的随需共享，以支撑各行业部门及各种协同应用需求。

3智慧城市的时空信息框架设计

智慧城市的空间基础框架需要满足各种情况下的时空信息展示呈现要求，因此需要最大程度地整合城市的各种尺度、各种样式、各种来源、各种时相的基础地理信息，具体来说除了基础的矢量数据、影像数据、实景影像、2．5维等数据外，城市的基本地物，如地下空间、管网、地上城市部件、建筑、桥梁、城市宗地、城市规划定案等都应纳入为基础地理空间信息的服务范畴。基础空间数据的共享整合，优先采用数据交换方式实现数据集中，并整理好各地物实体的空间关系，比如社区和宗地的关系、宗地和建筑的关系、建筑和地下空间及管网的关系等，从而形成较完整的城市空间实体数据库，为城市提供全方位的、高性能的基础地理信息服务。一些正在规划、正在设计、正在建设的空间实体，可以通过地理服务方式，到基础地理信息服务平台。为满足智慧城市的时空分析需求，需要将大量的人、事、物、组织等社会人文信息进行精确空间化，生产城市的泛在地理信息。传统的基于标准门楼牌数据的匹配服务，能满足标准地址的精确匹配问题，不能满足非标数据的空间化需求，也不能解决地址描述信息的非标问题。为此，需要从以下5个方面进行智慧城市的时空框架设计：

1）建立位置资源库，构建丰富的地理标识库。

在标准地址门楼牌库的基础上，混合各种地址编码技术，采集和抽取大量的城市地理部件或人文地理标识，建立位置资源库，并不断地补充完善；大量的城市感知设备都是重要的电子标识资源，要纳入位置资源库统一规范管理。

2）提供强大和精确的位置寻址服务，支撑快速空间化的重要基础地理服务。

3）与产生城市管理信息的关键业务系统结合。

泛在位置信息在业务中进行确认是最为准确的，与各关键系统的地址登记模块进行结合，给结合系统提供选择性输入位置描述或空间坐标，能减少非标地址的产生，减少批量空间化的压力，甚至能获得一些位置资源标识。

4）建立动态感知信息接入平台。

大量的前端感知信息要进行空间呈现，需要解决动态信息接入、空间化及基于空间规则的预处理、分发和基于空间地图的动态展示等所有问题，需要一个统一的信息接入平台负责处理。

5）提供泛在化的地理信息服务。

智慧城市的地理信息服务要满足随时、随地和随需的要求，由于数据分布、保密等客观原因，大量的泛在地理信息还是分布于不同单位，但整体上要按SOA架构，实现分布式的地理信息服务和融合共享服务，满足智慧城市对地理信息的流程化协同共享的需求。

4应用案例研究———以智慧纽约为例

纽约市作为美国最大的城市与商港，也是世界经济中心之一，其集中、高效、密集、多样性及无尽的创造可能性为建设智慧城市提供了先天优势，智慧纽约设计内容关注于城市环境的5个层面：土地、空气、水、能源以及交通运输，期望2030年为全纽约人建设一个更加便利、美丽、健康和平等的城市。目前美国智慧城市设计所遵循的是“纽约市（2007－2030）城市总体规划”（PlaNYC），主要涵盖十大模块目标。通过纽约智慧城市设计案例可以认识到，智慧设计区别于传统设计，主要体现在所关注方向不仅仅局限于城市的建设和经济的发展，更需结合智慧城市的发展目标将关注面扩展到市民生活息息相关的各项内容中去。而地理信息技术以其直观的空间呈现、对空间关系的计算处理能力，为人的空间思维提供了重要辅助手段，从而提升个人或组织的智慧。在以地理信息为载体的智慧纽约的设计建设中，人们通过城市部件的位置，可以找到维护保养单位；通过危急事故区域，可以找到最近的应急资源和队伍；通过环境污染的演进路线，可以找到污染源；通过传染病分布分析，可以找到可疑传染病源；通过个人的位置，可以找到最近的酒店、商店和朋友等，这些都是基于地理信息获得和提升智慧的具体表现。通过地理信息为载体的资源统筹、分析数据、构建模型，能够提供良好的城市建设与管理的政策和方法。

5结束语

时空信息范文篇7

关键词：地理空间信息技术；智慧城市；应用

以往为了适应政府部门、社会大众对城市规划管理需求的科学化、精细化和追求更高效权威的地理信息与公共服务的需求，数字城市规划脱颖而出。但在当今网络与云计算技术的迅速发展之下，民众的需求已远不止于此，怎样得到更多更好的信息，并充分利用这些资源为社会大众服务，变成了摆在人们面前的新课题。城市交通由数字化走向高度智能，解决了这个问题，符合中国经济高速发展的规律。因此加强对城市地理空间信息的深入研究，可以为发展智能城市交通打下坚实的基础。

1智慧城市地理空间信息基础设施的概述

智能城市地理空间信息基础设施，不但可以为智能城市建设提供更高效的地理空间位置参考，同时还可以实现城市可视化，其重点包括完善空间位置参考体系架构，建立涵盖全域的空间大地测量、高程基准、引力体系、空间深度基础和时间体系架构，通过分析应用地理资源空间资料，还可以提高在物流、城管、电网、医院等领域应用的智能支撑程度，例如：借助先进的空间监测方法，并运用智能传感器网络来全面收集大量清晰的、精确的空间地理资源信息，则可以建立大量生动的空间大数据分析。通过优化地理资源决策分析，拓展了以往的传统地理信息系统辅助于分析决策、虚拟展示、传播咨询等领域的诸多应用方面。与此同时，新智能城市地理空间信息基础设施的构建也需要加速实施，特别是云计算中心与基础设施信息的共享互惠，只有通过不断加强对信息技术基础设施资源的整合、运用、共享能力，优化地理资源平台的顶层设计，研发能涵盖多层次空间数据资源和新型地域语义的技术框架，建设标准规范的基础数据信息等技术手段，才能为新智能城市空间信息技术云平台构建提供最有力的科技保障。

2地理空间信息技术在智慧城市中的应用

2.1一站式公共服务平台的构建

传统的地理信息系统创立通过空间数据库系统和信息资源交换平台来管理，数据信息是构建在现有的公共空间数据信息和任务要求上。是在数据信息的重复和交换上才资源共享的。而在我国，政府各个部门间由于各种揽政使得公众空间设计应用领域与信息化存在着很大的障碍，很难实现“一幅图”。而将地理空间信息技术运用于智能城市建设中，并将地域数据信息公共服务网络平台看作一个整体，实现一条龙业务，类似编程的“CS”模式。可以使“S”定制业务，“C”则能够直接向网络平台提交满足需求的业务信息，则可以更高效地促进智能城市规划的迅速发展。同时，在开放的地域信息系统咨询服务及指导管理方面，有关技术人员提出一种总体解决方案，并根据这种特殊服务需求，制定了相应的空间筛选与管理遵守标准等，这样就彻底解决了中国传统的地理信息系统咨询服务在各个部门中的使用与城市信息化建设中不足的问题[1]。

2.2丰富语义信息的深度挖掘

丰富语义信息内容的深入发掘，是指运用空间结构大数据处理分布式整合管理和协同运算的机制，深度发掘并整合地域语义知识中的信息内容，并对空间结构建模信息库加以分析再管理。经过对各类数据信息内容的深入发掘，在构建智能城市体系的整个过程中，及时发现基于空间位置的多维空间交叉联系，以及变化中的内在规律性。

2.3时空信息云平台的建设

智能城市空间数据信息云平台的建立，需要把已收集到的空间信息数据库汇聚在一个网络平台，并建立统一的空间位置地理学数据信息模型框架，辅之时序和空间方面的大数据分析，以增强城市未来空间模型、预警、历史发展等能力。空间信息管理云平台主要是以空中定位方式为依据，对政府各部门大数据资源加以全面收集运用，达到由被动管理信息内容转化为主动管理信息，并形成统一、清晰、多级别的空间定位服务信息数据库，以便在充分“体现方位信息搭载的发动机”这一核心作用的时候，力求建立定位的完整化和信息技术服务基础设施格局的广泛化，以达到方位地理信息模型和全方位运用的能力[2]。智慧城市行业综合解决方案总体框架如图1所示。未来智能城市对时空信息云平台的建立有着不容忽视的作用，利用对云平台数据信息的解析，警方能够根据道路交通和刑事案件发生地之间的相互关联，有效改善治安。交通局能够在道路交通运输违法事件和交通事故的统计数据中找到规律性，完善道路设计，从而增强未来城市道路交通建设的综合实力。电信运营商也能够利用对移动手机数据信息的发掘（当然这些不是面向个别只是着眼于群体行为）并据此进行分析：即时动态的流动人口的起源和分布状况、道路和实时交通客流统计及交通拥堵状况。

3地理空间信息技术在应用中的优势分析

3.1地理空间信息资料的集合

测绘地理资料领域涵盖了空、天、地的各个领域，并完成了空、天、地一体化的发展趋势，这就导致了对地面探测的数据量逐年增多。而其所涉及到的应用领域又非常的多样，涉及经济、人文、社会、水利建设等诸多领域。所以，其数量不仅巨大，而且类型很多，资料来源也非常广，在各种信息技术的相互融合下进展速度也较快[3]。而对于这样丰富多彩的信息，用常规的软件根本无法实现对各种数据的全部提取再进行信息的管理与处理。

3.2公共服务的网络平台

地理空间信息技术中心是一种一站式的服务平台，原始的地理信息系统中在构建空间数据库系统及其信息交换平台时，都必须按照地理信息系统本身的空间数据及在地理信息系统中的任务要求来加以构建，而在面向业务架构时，则包括了业务的提供商、业务的者和业务的请求者三方面。其中业务的提供商是业务的开发行动，业务的者则是搜索行动，而业务的请求者则是绑定行动。

3.3智慧发展

通过系统的查询，可以得出数据查询结论，这就让智能城市的空间信息服务平台更加智能[4]。空间关系推理在面向自然语言之后还涉及了关联的表述、空间关联的自然语言表述，以及语句的转化等。当空间对象并不包括在地域语义的框架内时，就需要对各种地域特性的类型加以考虑，避免导致语义结构发生偏差。在描述空间信息结构时，并不仅受地域本体类型的影响，而且还受语言环境的影响。在对数据服务进行语言表述时，就必须建立一定的信息元数据，并从地理空间信息服务中进行自动提取。同时，通过对语言系统中与语义结构的概念相似度加以比较，可以确定匹配的重合程度。自然语言必须与人类对地理知识特点的理解相互统一，如此就可以使地理空间信息服务更符合合作与资源共享的需要。

4地理空间信息科学的机遇与挑战

数字城市地理空间框架构建工作已经获得了阶段性成效，城市地理信息公共服务平台将采用分布式存储、多节点协作、全方位服务，面向各类政府政务机关、城市地理专业应用机构以及企事业单位普通公民的城市基础地理数据资源共享与平台服务保障，在城市规划、重大工程建设、政府科学管理服务以及社会经济信息化发展等方面都起到了极大作用.面对新趋势和新问题，根据当前国内智慧城市建设状况，利用地理空间技术科学应对新的发展机会与挑战[5]。

4.1时空信息地理建模与空间化

数字都市在地理空间框架构建阶段，主要以分布式、全方位的地理信息资源服务模式，以互联网在线方法进行数字化、互联网、协同化公共服务，智能城市即是在已形成的数码都市地理空间架构基础上，通过融入云计算和物联网信息技术，汇集和融入物联网的各类传感器数据信息资源，形成互联网虚拟数据共享基础建设、数据分析、应用软件和网络平台，为使用者创造鲜活、虚拟、灵性的智能公共服务产品，即为数码都市通过结合物联网技术与云计算进行的地理空间交互模型，创造真正鲜活的地理资讯公共服务，智慧城市空间时空数据信息云网络平台，以直观表现的全面覆盖精确地理资源和多历元地理资源为基准，接入物联感知设备的实时信息，面对泛在使用环境条件按需求供给空间结构地理信息、各种功能的应用软件和设计界面等业务，是具有时间维度的空间信息系统与真正世界之间的连接表现，并可以借助物联网络反作用于真实世界，构建智慧城市空间设计数据信息云网络平台，需要通过空间结构地理信息数据库系统集成网络平台，全面集成并广泛关联所有业务数据和泛在传感器的感知信号，由集中管理空间信息内容过渡为空间化的集中管理所有信息内容，形成室内外一体精确、高时空分辨率、全方位的语义位置空间信息数据库，更关键的是建立泛在网络接入、数据信息装载与信息服务的标准协议，以发挥“时空信息的支撑引擎”核心能力的作用，逐步完成二三维合一的城市空间框架模式，与室内外无缝导航与位置服务基础设施，同时进行更广泛的空间信息地理建模和空间化。智慧光明时空云平台如图2所示。

4.2时空大数据一体化高性能智能处理

智慧城市利用大物联网多感应器，完成了“人与人、人与物、物与物”的功能相通，同时利用智能传感网完成了动态监测数据的即时接入，并与主动推送服务无缝衔接，并根据海量空间大数据分析形成数据分析与应用间的自主推送和反馈等服务机制，提升了多感应器数据分析的修改关联、融合等在线管理能力。这样一来，企业就需通过云计算环境进行大数据一体化的高性能管理，以开放性操作方式适应各种背景、多类别、各时间的信息需求，真正做到了聚焦业务和按需业务，进行了快速精准地信息并行和效用计量，达到在城市中运营管理服务（如衣食住行、紧急反馈等）的最佳核心价值，如果时变空变的即时接入数据信息只要存出来再处理其价格也将大幅降低。

4.3丰富语义信息的深度挖掘

“一库，一平台，多示范应用”模式的大数字城市空间地理信息公共服务平台已成形，可整合视频、街景、感应气象等传感装置以及信息技术资源优势，但仅仅是将其定位或标记于地图上，并另辟窗口独立展示或接入，信息内容的有效获取手段仍然欠缺，也无法将城市空间信息资源优势有机地集成，更未能在城市空间数据分析与重大科学决策过程中利用相关专题信息内容，还存有对海量宝贵数据信息的资源语义。信息技术中缺乏可以深入发掘的话题，即所说的对大量语义信息的深入发掘，即在利用时空大数据分布式整合管理和协同运算的新机制，将深入发掘并大量的集成有关地域语义领域的信息，进一步发展空间结构分析模型数据库并在此基础上实现信息处理过程再造的智慧城市建设过程，经过全面发掘各类空间结构专项业务信息，能够及时发现基于空间结构定位的多维空间相互关联关系以及未来发展变化规律，使地理空间信息系统由传统的展示呈现与理论建模转化为融入服务信息分析工具、科学决策支持与企业办公助手，从而最大限度地实现了已有地域空间信息的价值，并全面发掘地域空间结构语义信息的巨大潜能，高效处理跨越空间结构的复杂城市问题以及服务民生方面的重大问题。

5结束语

时空信息范文篇8

关键词：绿色理念；市政公用基础设施；施工技术

随着党的五中全会的召开，绿色发展理念也逐渐深入人心，在我国的科学发展过程中彰显了日益重要的作用，并且绿色发展理念也成为我国可持续发展道路上具有极大指导性作用的依据及理念。绿色理念是一种以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法，它强调保护自然生态，充分利用资源，以人为本，善待环境。绿色环保施工技术的兴起是在绿色理念的指导下发展起来的，同时代的发展趋势相一致，也是未来建筑工程施工技术发展的必然趋势。市政公用基础设施是城市发展的基础，是国民经济的发展支柱。随着资源破坏能源浪费的环境下，绿色理念逐渐映入眼帘，并逐渐深入人心，同时代的发展趋势相一致。绿色环保施工技术要求在确保施工质量和施工安全的前提下实现节能减排、保护环境、实现经济效益和社会效益的最大化目标。

1绿色理念在市政公用基础设施施工过程中起到关键性的作用

绿色环保施工技术随着我国国家经济的快速发展以及科学发展观的不断推进，可持续发展环境下绿色节能理念的基础上提出的。绿色环保施工技术在很大程度上保障安全及质量，采用合理有效的方法实行节能减排的环保发展理念，极大地节约了成本，并减轻了对于社会、大自然以及环境资源、能源的破坏，最大保障环境的卫生。绿色施工技术可以降低施工过程中对于环境的破坏，很好地节约了资源与能源，并减少了浪费，也能够更好地适应国家政府对于科学可持续发展的发展战略。绿色施工技术可以有效地树立企业良好的行业理念，在工程作业进展中起到关键性的积极作用。主要从三方面进行阐述：（1）绿色环保技术在施工作业进展中在很大程度上降低了对于民众的噪音干扰，降低了施工的成本，也极大地减轻了对环境的破坏，节能减排，降低资源能源的浪费，加大了物资的利用率，并且绿色施工技术可以在很多方面结合当地的气候制定相对应的技术支持，有效地保护环境。（2）绿色环保施工技术能够保证施工质量，在很大程度上弥补了传统的施工操作技术存在的弊端和不足，有效利用现有的资源环境及空间物资等，极大地保障所用物资的利用率，减轻损耗。（3）绿色施工技术在施工操作进展中相较于传统的施工技术极大地降低了噪音，并且施工过程更加安全，并且施工方式经济高效，施工过程更加环保，给施工企业和周边居民都带来很大的利益，可以增大企业良好的竞争力，有利于秉承社会绿色发展、技能减排的理念，最终推动我国的科学技术持续快速健康的可持续发展。

2绿色发展理念在市政公用基础设施施工过程中引入了新的要求和概念

2.1因地制宜绿色施工技术在时政公用基础设施的施工操作过程中由于融入了新的施工理念以及采用了全新的施工技术，并且在选材用料上增加了很多的新要求，实施过程中更加环保，对人员安排方面更合理，在很大程度上都依托当地的现有资源以及新的施工技术理念，对施工的过程管控也提出了更高的要求。绿色施工技术秉承我国十八届五中全会中提出的绿色发展理念，很大程度上考虑到施工技术对于实际施工环境的实用，因地制宜，并且依托现有的资源与环境空间等采用全新的技术保障施工的正常进行。在合理的施工空间范围内依托环境及相关建筑、物资等合理调整建筑参数等，确保在施工开展过程中的环保及节能。

2.2资源节约资源节约在绿色环保施工技术中占据核心地位，施工过程的安全及质量可以在施工过程中时时把控，极大地降低能源与资源的浪费，在很大程度上也提高物资的利用率，并且在绿色环保理念的指导下，施工技术的材料具有很大的环保及可持续循环利用的优势，极大地减少了对于施工材料的浪费及不合理等，并且对于环境、土壤的保护也起到很大的作用。

2.3低碳环保绿色发展理念下提出的绿色环保在我国的科学及健康可持续发展过程中起到很大的指导性作用，很多建筑施工等市政公用基础设施的建造过程中都融入了低碳节能的理念，在施工过程中所用到的建筑耗材也是遵循了环保的规定和要求，提高了建筑施工的质量。太阳能作为一种理想的绿色清洁能源，在太阳能资源丰富的地区中进行市政工程建设时，如果已有的电力系统不方便支持工程建设，那么就可以利用先用的自然资源像太阳能等在很大程度上转化为电能，并进行累计贮存，在今后有所需的时候可以利用储存的电能进行工作或者进行其他活动等，减少因建设供电系统而造成的资源浪费。

3绿色理念指导下的绿色环保施工技术在市政公用基础设施施工中的运用

3.1先进的市政公用基础设施时空信息集成管理技术市政公用基础设施时空信息集成管理技术能够综合表达市政公用基础设施的建设、维护、运行情况,完整表达设施要素、工程、维护、运行监测等信息之间的时空语义关系，实现了设施运营时态数据与设施要素空间数据的历史与现状时空信息的有序组织，将施工现场各要素形成详细的数据结构，从而更贴近市政公用行业集成管理与综合运营的需求，能够有效地提高施工效率[2]。

3.2污染控制技术针对市政公用基础设施施工时产生的扬尘设置挡风抑尘墙或者考虑抑尘剂等。公用基础设施施工时产生的噪声污染，可以使用噪声小的设备，如发电机、装载机等，同时在声源处安装消声器，避免使用高音喇叭。针对市政公用基础设施施工时产生的化学污染，可以对化学物品进行集中处理，避免其渗入到地下水。严格遵守国家对于化学品MSDS的严谨规定及相关要求，在化学品的采购及运输、使用过程中加强管理，降低因化学品泄露而造成的环境污染或者人员伤害等。

3.3水资源回收和环保低耗技术设置集水箱回收基坑降水与自然雨水，简单处理后可用于现场抑尘、洗车、绿化等。在市政公用基础设施施工的过程中，要考虑到施工周边的环境以及周围的居住人口等因素，从施工设施以及环境考量等方面出发，采用集约型电能，随手关灯等，降低能耗。

3.4“三新”技术的运用“三新”技术运用指的是建筑绿色施工中对新技术、新工艺、新材料应用，可以采用铝合金或钛度金等技术模板，应用纳米涂料，玻璃纤维筋等新型材料；减少建材资源、能源等的损耗和降低施工现场的尘沙，进而可以提高市政公用基础设施施工过程的安全性，同时也可以强化质量。

4总结

市政公用基础设施工程在很大程度上象征着城市建筑者对于城市的文明以及环保理念，并且也极大地推动了我国科学绿色可持续的发展进展，本文从施工过程中的因地制宜，详细介绍了绿色理念指导下的绿色环保施工技术在市政公用基础设施施工中的运用，希望促使全国的建筑施工单位在市政公用基础设施建设中能够坚定不移地走绿色发展道路，让工程绿色化。

参考文献：

[1]邵明,戈晓宇.供给侧改革背景下的城市绿色基础设施更新途径研究——以美国交通基础设施绿色化案例为例[J].工业建筑,2017,47(06):178-183.

时空信息范文篇9

关键词：绿色理念；市政公用基础设施；施工技术

随着党的五中全会的召开，绿色发展理念也逐渐深入人心，在我国的科学发展过程中彰显了日益重要的作用，并且绿色发展理念也成为我国可持续发展道路上具有极大指导性作用的依据及理念。绿色理念是一种以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法，它强调保护自然生态，充分利用资源，以人为本，善待环境。绿色环保施工技术的兴起是在绿色理念的指导下发展起来的，同时代的发展趋势相一致，也是未来建筑工程施工技术发展的必然趋势。市政公用基础设施是城市发展的基础，是国民经济的发展支柱。随着资源破坏能源浪费的环境下，绿色理念逐渐映入眼帘，并逐渐深入人心，同时代的发展趋势相一致。绿色环保施工技术要求在确保施工质量和施工安全的前提下实现节能减排、保护环境、实现经济效益和社会效益的最大化目标。

1绿色理念在市政公用基础设施施工过程中起到关键性的作用

绿色环保施工技术随着我国国家经济的快速发展以及科学发展观的不断推进，可持续发展环境下绿色节能理念的基础上提出的。绿色环保施工技术在很大程度上保障安全及质量，采用合理有效的方法实行节能减排的环保发展理念，极大地节约了成本，并减轻了对于社会、大自然以及环境资源、能源的破坏，最大保障环境的卫生。绿色施工技术可以降低施工过程中对于环境的破坏，很好地节约了资源与能源，并减少了浪费，也能够更好地适应国家政府对于科学可持续发展的发展战略。绿色施工技术可以有效地树立企业良好的行业理念，在工程作业进展中起到关键性的积极作用。主要从三方面进行阐述：（1）绿色环保技术在施工作业进展中在很大程度上降低了对于民众的噪音干扰，降低了施工的成本，也极大地减轻了对环境的破坏，节能减排，降低资源能源的浪费，加大了物资的利用率，并且绿色施工技术可以在很多方面结合当地的气候制定相对应的技术支持，有效地保护环境。（2）绿色环保施工技术能够保证施工质量，在很大程度上弥补了传统的施工操作技术存在的弊端和不足，有效利用现有的资源环境及空间物资等，极大地保障所用物资的利用率，减轻损耗。（3）绿色施工技术在施工操作进展中相较于传统的施工技术极大地降低了噪音，并且施工过程更加安全，并且施工方式经济高效，施工过程更加环保，给施工企业和周边居民都带来很大的利益，可以增大企业良好的竞争力，有利于秉承社会绿色发展、技能减排的理念，最终推动我国的科学技术持续快速健康的可持续发展。

2绿色发展理念在市政公用基础设施施工过程中引入了新的要求和概念

2.1因地制宜。绿色施工技术在时政公用基础设施的施工操作过程中由于融入了新的施工理念以及采用了全新的施工技术，并且在选材用料上增加了很多的新要求，实施过程中更加环保，对人员安排方面更合理，在很大程度上都依托当地的现有资源以及新的施工技术理念，对施工的过程管控也提出了更高的要求。绿色施工技术秉承我国十八届五中全会中提出的绿色发展理念，很大程度上考虑到施工技术对于实际施工环境的实用，因地制宜，并且依托现有的资源与环境空间等采用全新的技术保障施工的正常进行。在合理的施工空间范围内依托环境及相关建筑、物资等合理调整建筑参数等，确保在施工开展过程中的环保及节能。2.2资源节约。资源节约在绿色环保施工技术中占据核心地位，施工过程的安全及质量可以在施工过程中时时把控，极大地降低能源与资源的浪费，在很大程度上也提高物资的利用率，并且在绿色环保理念的指导下，施工技术的材料具有很大的环保及可持续循环利用的优势，极大地减少了对于施工材料的浪费及不合理等，并且对于环境、土壤的保护也起到很大的作用。2.3低碳环保。绿色发展理念下提出的绿色环保在我国的科学及健康可持续发展过程中起到很大的指导性作用，很多建筑施工等市政公用基础设施的建造过程中都融入了低碳节能的理念，在施工过程中所用到的建筑耗材也是遵循了环保的规定和要求，提高了建筑施工的质量。太阳能作为一种理想的绿色清洁能源，在太阳能资源丰富的地区中进行市政工程建设时，如果已有的电力系统不方便支持工程建设，那么就可以利用先用的自然资源像太阳能等在很大程度上转化为电能，并进行累计贮存，在今后有所需的时候可以利用储存的电能进行工作或者进行其他活动等，减少因建设供电系统而造成的资源浪费。

3绿色理念指导下的绿色环保施工技术在市政公用基础设施施工中的运用

3.1先进的市政公用基础设施时空信息集成管理技术。市政公用基础设施时空信息集成管理技术能够综合表达市政公用基础设施的建设、维护、运行情况,完整表达设施要素、工程、维护、运行监测等信息之间的时空语义关系，实现了设施运营时态数据与设施要素空间数据的历史与现状时空信息的有序组织，将施工现场各要素形成详细的数据结构，从而更贴近市政公用行业集成管理与综合运营的需求，能够有效地提高施工效率[2]。3.2污染控制技术。针对市政公用基础设施施工时产生的扬尘设置挡风抑尘墙或者考虑抑尘剂等。公用基础设施施工时产生的噪声污染，可以使用噪声小的设备，如发电机、装载机等，同时在声源处安装消声器，避免使用高音喇叭。针对市政公用基础设施施工时产生的化学污染，可以对化学物品进行集中处理，避免其渗入到地下水。严格遵守国家对于化学品MSDS的严谨规定及相关要求，在化学品的采购及运输、使用过程中加强管理，降低因化学品泄露而造成的环境污染或者人员伤害等。3.3水资源回收和环保低耗技术。设置集水箱回收基坑降水与自然雨水，简单处理后可用于现场抑尘、洗车、绿化等。在市政公用基础设施施工的过程中，要考虑到施工周边的环境以及周围的居住人口等因素，从施工设施以及环境考量等方面出发，采用集约型电能，随手关灯等，降低能耗。3.4“三新”技术的运用。“三新”技术运用指的是建筑绿色施工中对新技术、新工艺、新材料应用，可以采用铝合金或钛度金等技术模板，应用纳米涂料，玻璃纤维筋等新型材料；减少建材资源、能源等的损耗和降低施工现场的尘沙，进而可以提高市政公用基础设施施工过程的安全性，同时也可以强化质量。

4总结

市政公用基础设施工程在很大程度上象征着城市建筑者对于城市的文明以及环保理念，并且也极大地推动了我国科学绿色可持续的发展进展，本文从施工过程中的因地制宜，详细介绍了绿色理念指导下的绿色环保施工技术在市政公用基础设施施工中的运用，希望促使全国的建筑施工单位在市政公用基础设施建设中能够坚定不移地走绿色发展道路，让工程绿色化。

参考文献：

[1]邵明,戈晓宇.供给侧改革背景下的城市绿色基础设施更新途径研究——以美国交通基础设施绿色化案例为例[J].工业建筑,2017,47(06):178-183.

时空信息范文篇10

关键词:测绘技术;智慧城市建设;作用

我国经济发展迅速，城市化进程逐步加快，现代城市的规模持续扩大，人口不断增加。以互联网技术和物联网技术为支撑，智慧城市成为重要发展方向，其可以为居民生活生产提供巨大便利。在智慧城市发展建设中，合理应用新型测绘技术，能够对城市信息进行动态而全面的分析，为公共服务、城市规划及工程建设等工作的有序开展提供支撑，提升城市居民的幸福指数。

1智慧城市概述

智慧城市是指利用创新概念和信息技术开展城市建设，满足当代居民的生活以及工作需求。在建设过程中，对城市各项服务和规划系统进行优化处理，实现城市资源优化配置，提升城市的服务及管理水平，进而为城市居民提供更加优质的服务。在智慧城市发展中，信息技术是重要的技术支撑，通过对相关技术的合理应用，可以为城市建设提供重要的参考依据，避免在建设中出现各种问题，对提升城市的智慧化和信息化水平具有积极意义。

2测绘技术在建设智慧城市中的积极作用

2.1提升智能化程度。应用新型测绘技术，以信息技术、通讯技术和传感技术为支撑，以现实世界为基础搭建虚拟模型，将城市空间布局直观、清晰地展示给人们，进而对城市建筑进行科学认知和判断。在建设智慧城市过程中，合理应用测绘技术能够通过立体化、形象化的模型，将特定环境和场景展示给人们，具有较高的应用价值，为城市设计规划提供可靠依据，提升城市的信息化、智能化水平。2.2实现多功能发展。在建设智慧城市的进程中，应用新型测绘技术能够推动现代城市趋于多功能方向发展，充分满足不同人群、不同行业的实际需求，为居民提供更加优质的服务。例如，通过测绘技术可以对城市的商家、生产企业以及消费者信息进行采集，在智慧平台上对获取的信息开展有效分析，将商家、生产企业和主要消费群体的具体位置和分布情况以图形的形式呈现出来，生产企业根据数据图形可以对商家和消费者的信息进行市场调查，进而预测市场发展趋势，便于企业制定发展战略，同时，商家利用数据图形可以结合消费者的信息制定销售计划，消费者利用数据图形能够获取相关商家的信息。在测绘技术的支撑下，城市的信息化及智能化水平不断提升，有助于城市经济与社会的协同发展。

3测绘技术在建设智慧城市中的具体应用

3.1构建三维立体模型。随着我国信息技术的蓬勃发展，城市建设也出现了较大的变化，以往的测绘技术已经逐渐被时代淘汰，不符合现代城市的建设需求，应用新型测绘技术可以构建三维立体模型，通过时空信息化平台为城市建设提供重要参考。GIS技术能够突破以往测绘技术空间和时间的限制，根据现实世界建构模型，在三维立体模型下，能够对城市进行动态化、全方面的监控。在建设时空信息平台中，利用GIS技术可以根据城市场景建构虚拟模型，将人、事件以及时空充分联系，完成对城市信息的实时性管理。三维立体模型属于评估和分析的重要工具，将虚拟模型和现实场景充分结合，能够更好地感知现实世界，促使空间趋于立体化。例如，在城市防洪、防火设计中，通过GIS测绘技术，可以构建城市虚拟模型，通过立体化的环境对方案进行科学设计，对现场情况开展有效的处理、预测及分析。在立体化模型下，相关人员能够对现场进行全面的分析和观察，综合考虑各项因素进行方案设计，降低灾害对城市居民的影响，保证设计的合理性、科学性。同时，GIS测绘技术还能够应用于农业建设、城市交通以及水情监测等方面，对促进城市智能化发展具有推动作用。3.2构建云平台。随着智慧城市的发展，以往的地理信息技术已经逐渐被淘汰，已经无法满足城市建设需求，在建设智慧城市的过程中，需要信息技术作为支撑，以实现稳定发展。在地理空间管理中应用云技术，可以保证云平台的高效运转。同时，在云技术的支撑下，云平台还可以为城市居民提供优质服务，降低平台运行成本，保证服务的针对性、有效性及灵活性。云平台作为智慧城市建设的重要技术手段，还具有城市位置处理、表达、分析以及定位等多种功能，将其与相关数据充分结合，可以为城市各个职能部门开展业务提供便捷，真正实现数据储存、收集及一体化。3.3大数据平台。当前，大数据技术已经在各个行业和领域中获得广泛应用，取得了显著的应用效果，为居民提供了巨大便捷。在建设智慧城市的过程中，大数据技术作为一种新型测绘方式，已经获得了广泛应用，对促进智慧城市的发展起到了关键作用。在城市化进程背景下，城市的转型、升级及发展不能仅仅依靠以往经验，应通过大数据技术对城市各项数据进行收集和分析，通过智能化的方式完成治理，有助于提升城市的服务质量和管理水平，促使各个行业的稳定、高效运转。建立大数据平台能够提升数据共享程度，促使相关部门协调开展各项工作，降低资源消耗、避免成本浪费。在城市管理中利用大数据平台，能够帮助政府及时掌握社情民意，科学处理和预防自然灾害和突发事件，提升政府部门的管理水平和服务能力。同时，大数据平台还能够为政府部门进行城市规划、制定决策提供数据支撑。例如，在城市交通管理方面，应用大数据平台可以掌握城市道路的车流量、使用情况以及实时路况信息，通过对相关信息的整合、处理、分析，可将其传输到城市交管中心，如果发生交通拥堵或者交通事故，交管人员利用大数据平台可及时获得消息，进而组织人员妥善处理。大数据平台能够提升城市交通的服务水平和管理效率，促使交通体系安全、高效运转。3.4遥感技术。遥感技术是一种新型的测绘技术，主要通过卫星或航拍的方式获取相关信息和数据。在建设智慧城市过程中，可以应用于工业和农业等领域。例如，在农业领域中应用遥感技术，能够掌握城市的耕地情况，并且对城市地理信息进行勘察和检测，能够为城市的工业化和农业化建设提供决策参考。

4结语

在建设智慧城市中应用测绘技术，可以为城市发展提供重要支撑和保障，为居民提供更加优质的服务，推动城市各个行业、各个领域的稳定发展，具有显著的应用价值。

参考文献:

［1］田茂军.现代地理信息技术在智慧城市测绘工程中的应用效果观察［J］．住宅与房地产，2019，(36):209.

［2］付少军.探究测绘技术在智慧城市建设中的作用［J］．建材与装饰，2019，(23):245－246.

［3］张明.测绘技术在智慧城市建设中的作用［J］．科技创新导报，2019，16(14):141，143.

［4］顾小鹏.现代地理信息技术在智慧城市测绘工程中的应用效果观察［J］．科技资讯，2019，17(13):240－241.

［5］国土测绘司负责人这样解读《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲(2019版)》［J］．国土资源，2019，(04):8－39.

［6］李景皓，王介，关明宇.测绘技术在智慧城市建设中的应用研究［J］．智能建筑与智慧城市，2018，(05):113－114.