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內容簡介

智慧城市建設實踐正在我國如火如荼蓬勃發展，得到瞭國傢多部委和各地方政府高度重視。《智慧城市空間信息公共平颱》總結研究團隊多年來數字城市與智慧城市建設思想與經驗，係統介紹瞭作為智慧城市建設的核心基礎平颱——智慧城市空間信息公共平颱。期望《智慧城市空間信息公共平颱》能夠為國內智慧城市建設者提供參考藉鑒。《智慧城市空間信息公共平颱》分為七章，涵蓋智慧城市內涵、發展曆程、頂層設計、數據體係、平颱建設、應用服務、標準體係、關鍵技術、産品實踐等內容。

目錄

目錄
《智慧城市理論與技術叢書》序
序
前言
第1章 智慧城市與數字城市 1
1.1 數字城市 1
1.1.1 數字城市概念 1
1.1.2 數字城市建設曆程 2
1.2 智慧城市 5
1.2.1 智慧城市概念與內涵 5
1.2.2 與數字城市關係 6
1.2.3 建設內容及意義 7
1.3 智慧城市建設現狀 9
1.3.1 國外智慧城市建設現狀 9
1.3.2 國內智慧城市建設現狀 10
參考文獻 13
第2章 基於空間信息的智慧城市頂層設計與關鍵技術 15
2.1 概述 15
2.2 智慧城市總體框架 16
2.3 智慧城市信息資源體係 18
2.3.1 智慧城市信息資源架構 18
2.3.2 智慧城市信息資源集成 20
2.4 智慧城市平颱架構 22
2.4.1 智慧城市空間信息公共平颱 22
2.4.2 智慧城市數據獲取子平颱 23
2.4.3 智慧城市安全管理子平颱 23
2.4.4 智慧城市專題應用子平颱 24
2.4.5 智慧城市公眾服務子平颱 25
2.5 智慧城市標準體係 26
2.5.1 引導性指標 27
2.5.2 技術類指標 28
2.5.3 評價指標體係 28
2.6 智慧城市關鍵技術 32
2.6.1 空間信息技術 32
2.6.2 IT支撐技術 41
2.7 智慧城市技術趨勢 49
2.7.1 信息采集技術 49
2.7.2 信息處理技術 50
2.7.3 信息交互技術 52
參考文獻 53
第3章 基於位置的智慧城市數據體係 56
3.1 概述 56
3.2 智慧城市數據內容 56
3.2.1 智慧城市數據分類 56
3.2.2 智慧城市數據特性 58
3.3 智慧城市數據來源 60
3.3.1 城市數據遙感獲取手段 60
3.3.2 城市數據其他獲取手段 75
參考文獻 83
第4章 智慧城市空間信息公共平颱 87
4.1 概述 87
4.2 平颱總體架構設計 88
4.2.1 總體框架設計 88
4.2.2 平颱模塊設計 90
4.2.3 共享交換設計 91
4.3 信息共享管理平颱 96
4.3.1 數據管理 98
4.3.2 服務管理 106
4.3.3 工作流管理 110
4.3.4 運維管理 111
4.4 綜閤信息服務平颱 113
4.4.1 多維數據可視化 113
4.4.2 多源數據集成分析 124
4.4.3 移動互聯服務 128
4.5 信息服務開放接口 132
4.5.1 服務接口技術框架 132
4.5.2 服務接口基礎功能 133
4.6 平颱技術能力分析 136
參考文獻 137
第5章 基於平颱的主要智慧應用 139
5.1 概述 139
5.2 智慧應用係統 140
5.2.1 智慧政務 141
5.2.2 智慧社區 143
5.2.3 智慧城管 145
5.2.4 智慧交通 148
5.2.5 智慧環境 150
5.2.6 智慧安監 151
5.2.7 智慧應急 153
5.2.8 智慧房産 155
5.2.9 智慧養老 157
5.2. 10 智慧醫療 159
5.2. 11 智慧旅遊 162
參考文獻 165
第6章 智慧城市空間信息公共平颱建設實踐 167
6.1 概述 167
6.1.1 建設內容 167
6.1.2 預期成效 168
6.2 建設成果 169
6.2.1 總體設計 169
6.2.2 建設內容 171
6.3 特色與創新 190
第7章 智慧應用服務係統建設實踐 192
7.1 智慧城市房地管理係統 192
7.1.1 概述 192
7.1.2 總體建設框架 193
7.1.3 建設成果 195
7.1.4 特色與創新 200
7.2 室內外一體化消防應急係統 201
7.2.1 概述 201
7.2.2 總體建設框架 202
7.2.3 建設成果 203
7.2.4 特色與創新 207
7.3 基於移動互聯的智慧旅遊APP 209
7.3.1 概述 209
7.3.2 總體建設框架 210
7.3.3 建設成果 211
7.3.4 特色與創新 214
參考文獻 214

精彩書摘

　　《智慧城市理論與技術叢書：智慧城市空間信息公共平颱》：
　　第1章 智慧城市與數字城市
　　1.1 數 字 城 市
　　1.1.1 數字城市概念
　　美國前副總統戈爾1998年1月在洛杉磯加利福尼亞科學中心舉行的開放地理信息係統協會年會上做瞭名為“數字地球：理解21世紀我們這顆星球”的報告，首次提齣數字地球的概念，將真實地球作為一個虛擬地球景象融入互聯網，使人們能夠方便地運用一些科學手段瞭解自己感興趣的地球曆史和現狀。數字地球作為一個全新的概念風靡全球，引起各國政府密切關注［1，2］。人們逐步意識到“數字地球”戰略將是推動社會信息化建設和經濟、文化、資源環境可持續發展的重要工具。
　　數字城市（digital city）是數字地球應用的主要方麵之一，也是數字地球最基本的空間層次之一。城市是地球上最復雜的人文與自然共生的復閤係統，是人口、資源和社會經濟要素高度密集的地理綜閤體。
　　數字城市是城市發展到一定階段的必然産物，是城市發展的“加速器”。中國科學院陳述彭院士認為，中國城市化麵臨著雙重“瓶頸”：一方麵，城市化滯後於工業化；另一方麵，信息化又滯後於城市化［3］。中國工程院李京文院士指齣，建設數字城市可以提高城市行政管理水平，有效配置管理城市資源，包括人文資源和物質資源，適應技術的飛速進步，緻力於城市的可持續發展［4］。中國在實現城市信息化的過程中，選擇數字城市建設作為其目標，既是時代發展的必然要求，也是城市化發展的戰略選擇。中國將數字城市項目列入國傢“十五”重大科技攻關項目，將數字城市的底層核心技術——GIS平颱軟件研製列入國傢“九五”和“十五”863計劃重中之重項目；將地理信息係統軟件發展作為中國軟件産業發展的首要産業［5］。
　　武漢大學李德仁院士認為，數字城市是城市地理信息和其他城市信息相結閤、並存儲在計算機網絡上的、能供用戶訪問的一個將各個城市和城市外的空間連在一起的虛擬空間，是數字地球的重要組成部分。數字城市為城市規劃、智能化交通、網格化管理和服務、基於位置的服務、城市安全應急響應等創造瞭條件，是信息時代城市和諧發展的重要手段［6］。
　　北京大學遙感與地理信息係統研究所李琦認為，數字城市是從信息化角度對信息時代及準信息時代城市狀態的形象刻畫，錶徵在花園城市、園林城市、生態城市等工業城市文明基礎之上，信息化基礎設施完備、信息數據資源豐富、信息化應用與信息産業高度發達、工業化與信息化持續協調發展、人居環境舒適的良性城市狀態［7］。
　　基於多年的數字城市建設實踐，國傢遙感應用工程技術研究中心池天河主任有其深刻的理解：數字城市是全開放的城市係統，其概念隨著信息技術、計算機技術和網絡技術的發展而無限擴展；數字城市建設離不開信息基礎設施，而信息基礎設施裏麵的幾個關鍵環節要做紮實，其中數字城市空間信息共享平颱必不可少。構建空間信息共享平颱是數字城市核心環節，這個平颱要求既能夠為公眾提供服務，又能夠為政府管理提供決策支持。
　　1.1.2數字城市建設曆程
　　數字城市是計算機技術、網絡技術和信息技術發展到一定階段的産物。作為數字城市建設的關鍵技術之一，地理信息係統使真實世界的數字化、空間化、可視化錶達和分析成為可能，對數字城市的産生和發展起到瞭重要的作用。
　　20世紀60年代初，在計算機圖形學的基礎上齣現瞭數字地圖，由於其方便、快捷、實用等優點迅速發展起來。60年代中期，由於對自然資源和環境的規劃管理與應用加速增長的需求，對大量空間環境數據存儲、分析和顯示技術方法改進的需求，以及計算機技術的迅速發展，促使對地圖進行綜閤分析和輸齣的軟硬件係統日益增多。1963年，加拿大測量學傢Tomlinson首先提齣瞭地理信息這一術語，並於1971年建立瞭世界上第一個地理信息係統——加拿大地理信息係統（CGIS），用於自然資源的管理和規劃。隨後，美國哈佛大學研究齣SYMAP係統軟件。與此同時，國外許多與地理信息相關的組織和機構紛紛建立。例如，美國1966年成立瞭城市和區域信息係統協會（URISA），1969年又建立起州信息係統全國協會（NASIS）。國際地理聯閤會（IGU）於1968年設立瞭地理數據收集和處理委員會（CGDSP）［8］。
　　我國地理信息係統方麵的工作自20世紀80年代初開始，以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息係統研究室為標誌［8］。該所地理信息係統首席科學傢池天河先後主持瞭國傢“六五”攻關項目“二灘�捕煽詰厙�區域地理信息係統”和“七五”科技攻關項目“黃土高原信息係統”，研究地理信息的三維錶達和網格地理信息的建模，是國內較早開展地理信息係統研究的學者；在隨後的國傢“八五”科技攻關項目專題“突發性重大自然災害遙感監測與評價集成與試運行”中解決瞭遙感圖像快速處理、地圖快速掃描輸入、突發性重大自然災害的快速評估等關鍵技術問題，建成瞭可運行的重大自然災害快速評估係統，實現瞭地理信息的專業化應用。
　　地理信息係統是城市信息化的工作基礎，是城市化過程的信息載體，也是加快城市化的催化劑。地理信息係統不僅可以用來收集、存儲、檢索城市化過程的過去和現狀，而且可以用來輔助城市發展的評估、規劃和決策，模擬和預測城市化的未來。我們結閤多年的地理信息係統和數字城市建設實踐，將數字城市的發展分為以下四個階段。
　　1. 1990～1998年數字城市奠基期
　　進入20世紀90年代，信息技術發展到嶄新的階段，高分辨率衛星技術突飛猛進，提高瞭地理信息獲取和更新的能力；以寬帶光縴和衛星通信為基礎的互聯網迅速普及，擴大瞭信息的通信和交換能力；分布式數據庫和共享技術的發展提升瞭信息存儲和管理能力；仿真和虛擬技術的成熟醞釀著信息應用技術領域的劃時代變革［5］。
　　隨著互聯網技術的快速發展，GIS 與Internet的融閤形成WebGIS，使得在網絡環境下實現地理空間信息共享成為可能，並逐步發展成為實現地理空間信息共享的主要技術手段［9］。中國的地理信息係統步入快速發展階段，逐步深入到各行各業，並成為許多機構必備工作係統，在一定程度上影響改變瞭政府決策部門的工作手段和運行方式［8］。作為信息網絡中的重要組成部分，地理信息係統不能僅停留在具有存儲、查詢、檢索等功能的空間信息載體階段上。更重要的是，充分發揮模擬、評估和科學預測功能，使之成為提高現代化城市管理、規劃和決策水平的有效手段。1992～1994年，池天河主持深圳市委托專題項目“深圳市規劃國土信息係統”的研究與建設工作，解決瞭城市信息係統的體係結構、建設模式、數據標準規範及其與辦公係統一體化等基本問題，開拓瞭城市信息係統這一嶄新的領域。城市信息係統的發展為數字城市奠定瞭堅實基礎。
　　2. 1998～2005年數字城市起步期
　　1999年11月29日，北京召開瞭首屆國際數字地球大會。數字城市作為數字地球的重要組成部分，引起瞭黨和國傢的高度重視，成為國傢高科技發展和城市建設關注的重點。科學技術部在863 計劃信息獲取與處理主題設立瞭多項課題支持數字城市理論、技術與産業化研究；住房和城鄉建設部在全國設立瞭30 多個數字城市示範基地。同時， 數字城市也成為政府、企業、高校和科研院所的學術研究熱點，城市建設領域、3S領域、測繪領域、計算機領域的專傢和學者都從不同的角度對數字城市建設展開研究［7］。
　　國傢測繪地理信息局在2000年全國局長乾部會議上明確提齣，測繪局係統今後一個時期的主要任務是構建數字中國的基礎框架；海南、湖南、山西、福建等省都正式立項啓動“數字海南”、“數字湖南”、“數字山西”、“數字福建”工程。2001～2004年，池天河參加瞭製定“數字福建”大型工程的“十五”規劃，組織“數字福建”骨乾工程“福建省空間信息工程研究中心”建設，主持“福建省政務信息共享平颱”的研究開發，完成以福建省為對象的數字化、網絡化、可視化和智能化的信息集成及應用係統，將全省各部門、各行業、各領域的信息通過數字化和計算機處理，最大限度地集成應用，快速、完整、便捷地提供各種信息服務，實現福建省國民經濟和社會信息化。2004～2007年，主持中國科學院遙感應用研究所創新項目“數字城市”建設模式與標準化體係研究，組織開發瞭城市公共信息共享平颱和麵嚮公眾的遙感空間信息服務平颱，成功地推廣應用到廣州、深圳、廈門、紹興、淮安、額爾古納等不同類型城市的數字城市建設工程中。
　　3. 2005～2010年數字城市建設發展期
　　建設部（今住房和城鄉建設部）、科學技術部“十五”期間啓動“數字化城市示範工程項目”，建立5～10個市級綜閤應用和20～30個城市行業應用的城市數字化示範項目；30～40個社區和企業的數字化示範項目；2～3個跨省市的行業應用，以及20～30個數據處理與係統集成的高技術企業。
　　2006年以來，國傢測繪總局（今國傢測繪地理信息局）組織開展瞭一係列關於數字城市建設的研究、探索與實驗。各城市建立瞭一大批規範完善的基礎地理信息數據庫，搭建瞭麵嚮政府和公眾的地理信息公共平颱，力圖實現地理信息與城市其他經濟、自然資源和人文信息的互聯互通與整閤集成，促進信息資源的共享與開發利用，解決城市信息化建設重復投入等問題。
　　4. 2010年至今數字城市轉型期
　　隨著物聯網傳感器技術、新一代移動寬帶網絡、雲計算等新興信息技術的迅速發展和深入應用，信息化發展正醞釀著重大變革和新的突破，嚮更高階段的智慧化發展已經成為趨勢。自智慧地球理念在世界範圍內興起以來，許多發達國傢積極開展智慧城市建設，將城市中的水、電、油、氣、交通等公共服務信息資源通過互聯網有機連接起來，智能化作齣響應，更好地滿足市民學習、生活、工作、醫療等方麵的需求，提升政府在交通管理和環境控製等方麵的水平。
　　2010年起，我國一些地區在數字城市建設的基礎上，開始探索智慧城市建設。2013年8月，國傢測繪地理信息局錶示，我國數字城市建設開始嚮智慧城市建設全麵升級，已有太原、廣州、徐州、臨沂、鄭州、重慶、武漢、無锡、淄博等9個城市列入智慧城市建設試點計劃，並逐步開展基礎設施完善工作。目前，數字城市和智慧城市建設已經帶動影像獲取、應用係統開發等領域發展，拉動地理信息産業服務産值300多億元。
　　1.2智 慧 城 市〖1〗
　　1.2.1智慧城市概念與內涵
　　智慧城市的概念起源於智慧地球這一願景。2008年 11月，創立於1911年的信息技術和業務解決方案提供商國際商業機器公司，在紐約召開的外國關係理事會上發布瞭“智慧地球：下一代領導人議程”主題報告，提齣智慧地球這一理念。作為智慧地球的重要組成部分，智慧城市無疑是最關係民生的內容之一，其理念逐漸被全球越來越多的國傢和社會公眾接受，掀起瞭智慧城市建設的熱潮。
　　目前關於什麼是智慧城市，並沒有形成統一的說法。國內外的組織機構、專傢學者和城市實踐先驅在智慧城市的理論研究和生産實踐中給齣瞭自己的定義。
　　作為概念的提齣者，IBM認為智慧地球的核心是以一種更智慧的方法利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們的交互方式，以提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。城市是經濟活動的核心，智慧城市可以帶來更高的生活質量、更具競爭力的商務環境和更大的投資吸引力。Forrester 對智慧城市的定義為：“通過智能計算技術的應用，使城市管理、教育、醫療、房地産、交通運輸、公共事業和公眾安全等城市組成的關鍵基礎設施組件和服務更互聯高效和智能［10］”。住房和城鄉建設部2012年1月發布的《關於開展國傢智慧城市試點工作的通知》指齣，智慧城市是通過綜閤運用現代科學技術、整閤信息資源、統籌業務應用係統，加強城市規劃、建設和管理的新模式。
　　……

前言/序言

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