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“地理信息﹢”撬动智慧城市

2021-07-23      来源:中国自然资源报     作者:方黎明 胡志喜
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  “这里有全市8569平方公里的政务电子地图和历年遥感影像,有800平方公里的地上、地下精细三维模型,有1700多个政务地理信息图层,还有全市1200万人口、350万栋房屋、200万条地名地址、8000余条现状和规划道路、百余个气象监测站点……”说起武汉时空信息云平台的各类数据,武汉市自然资源和规划局的工作人员如数家珍。

  时空信息云平台是武汉智慧城市建设的核心基础设施之一,如果把智慧城市看成是一个睿智的人,时空信息云平台就是其大脑。据武汉市自然资源和规划局副局长周强介绍,武汉通过时空信息云平台的建设,为各项城市量化计算、空间感知和智慧决策提供了数字化的基础设施,为促进城市资源的公平管理、快速调配,支撑构建更加高效、智慧的城市空间管理体系,满足人们日益增长的美好生活需要奠定了基础。

  整合多源信息,打造智慧时空大数据平台

  “通过时空云平台的建设,武汉将构成城市这一庞大且复杂体系的要素逐一数字化、信息化,并与城市地理空间融合,建立了多粒度、多维度、多模态的时空大数据中心。”周强告诉记者,武汉2013年被列入全国智慧城市时空信息云平台建设首批试点名单,试点成果于2017年10月通过验收,在组织模式、关键技术、核心产品、推广应用、公共服务、标准规范等多个方面进行了探索和创新。

  据了解,武汉时空大数据以位置为中心,以时间为主线,整合关联各类空间数据、政务数据和互联网信息,建立了全市基础地形图、政务电子地图、历年遥感影像,1000余平方公里精细三维模型的基础库,汇聚了全市人口、法人、经济、地名地址等公共信息以及1800多层专题图层,同时接入了视频、水务、气象、手机信令等传感信息,环保、天气、房价等互联网信息,构建了涵盖二维与三维,静态与动态,历史、现状与未来的一体化数据中心。在此基础上,武汉建设形成了时空大数据平台。

  “按照为智慧城市建设提供标准、统一地理信息服务的目标,平台综合运用云计算、分布式数据库、移动互联网等技术,建立了云GIS系统、汇聚融合系统、运维监控系统,时空数据服务引擎、地名地址匹配引擎、业务流引擎、大数据分析引擎,以及政务门户、公众门户、移动门户。”据武汉市自然资源和规划信息中心地理信息部负责人潘琛玲介绍,“该平台实现了时空信息的多源汇聚、智能处理、泛在服务和挖掘分析,支撑了全市地理信息大规模应用。”

  据悉,时空信息云平台贮存着武汉智慧城市所有的空间信息与知识,如同人的大脑,不断地获取并处理着身体的每个细胞每个组织每个感官所收集和产生的信息,并向他们发出新的指令,保证整个城市的健康、智能、高效、幸福。依靠这个平台,需求者可以获取海量时空数据服务。在这里,因为文本信息被赋予了空间位置,空间信息被加上了时间标识,原本抽象、静态的数据在时间和空间的四维世界里生动了起来。

  面向应用需求,初步形成“地理信息﹢”应用体系

  武汉时空信息云平台建设之初,即开始发挥作用。

  2014年7月5日,武汉出现一次暴雨过程。平台采用大数据技术,根据气象部门115个自动气象站的预测信息,结合地下管网、实景三维模型地形地貌进行分析,预计在全市40个区域可能引起渍水,其中7个区域将达到红色一级预警。涉及社区的网格员收到预警通知后,立即采取各项应急措施,如通知老人和儿童家庭或监护人提前做好照顾等。相关部门发挥平台横向调度功能,通知水务部门加强排渍,通知公安和消防部门做好救灾预案,有效避免了暴雨可能造成的人员及财产损失。

  这源于武汉采取的“边建设、边应用、边完善”方式,将各类应用与平台建设紧密衔接。正如武汉市自然资源和规划信息中心地理部技术总监高山所说,“应用是武汉开展智慧城市建设的重要出发点和落脚点”。据高山介绍,武汉面向部门应用需求,整合形成了一套全市统一、权威的政务电子地图,为各行业深度应用提供基础服务:在政务应用方面,以城市治理和民生服务中的热点问题为突破口,开展了智慧社会治理、智慧国土规划、智慧税务、智慧水务等应用示范系统建设,凸显应用成效;在信息惠民方面,通过推进政务地理信息共享,促进部门政务服务信息共享衔接,让“数据跑路”代替“市民跑腿”,提升市民获得感。

  以服务新冠肺炎疫情防控为例,该平台利用地址匹配引擎,开展了确诊和疑似患者快速的空间定位和比对核实,制作全市“疫情地图”,精准描绘和分析疫情的发生、发展、演变的态势;依托平台研发的“武汉社区微服务”小程序,为掌握社区现状、开展社区分级防控和精细化服务提供了支撑。同时,平台综合运用空间统计、时序分析、聚类分析、地理加权回归等方法,从时间、空间和事件维度探讨疫情的分布变化特征和扩散机制,为差异化防控提供了数据支撑。

  潘琛玲告诉记者,武汉全市信息系统建设,涉及地理信息的,在时空信息云平台上搭建已成为常态。在武汉新型智慧城市建设中,地理信息也成为城市大脑数据中枢的七大基础库之一,日调用量达240万次。“目前,时空信息云平台总访问量已突破15亿次,并初步形成‘地理信息﹢’应用体系。”潘琛玲表示。

  加强机制保障,提升时空信息云平台持续服务能力

  高山告诉记者,一直以来,武汉市高度重视地理信息数据建设,将其作为数字城市、智慧城市和智慧社会建设的基础工程来推进,并为此不断加强机制保障。

  武汉市国民经济和社会发展“十二五”“十三五”规划均明确提出,“高标准、高水平地推进智慧城市建设……大力发展战略新兴产业……重点布局地球空间信息”。《智慧武汉总体规划与设计》《武汉市大数据产业发展行动计划》等,也将时空信息云平台纳入地理空间基础设施建设,与网络、感知、云计算等基础设施建设并行。

  据高山介绍,以国家标准委“武汉市地理信息公共服务综合标准化试点”建设为抓手,武汉构建了全市地理信息公共服务标准体系,《城市政务电子地图技术规范》《武汉市空间管理基础网格编码规范》等17个内部标准转化为国家、行业或地方标准。同时,《武汉市政务数据资源共享管理暂行办法》《武汉市政务地理空间信息资源共建共享服务管理实施细则》等系列文件,明确了“涉及政务地理空间信息数据和应用服务的,应当在时空信息云平台的基础上进行开发,避免重复建设”“使用财政资金生产和建设的政务地理空间信息,应当发布到智慧武汉时空信息云平台上进行资源共享”,为时空大数据更新和平台长效运行提供了保障。

  鉴于智慧城市时空大数据平台建设是一项系统性工程,武汉不断增强时空信息云平台持续服务能力。据潘琛玲介绍,相关项目建设从规划、政策、项目、资金等多方面统筹协调,形成工作合力、协同推进;同时,本着“共建共享”的原则,加大云平台建设资金投入,统筹全市信息化项目。2017年印发的《武汉市政务地理信息共享实施细则》明确,市网络信息化主管部门和财政部门在审核涉及地理空间信息的建设项目时,可依托智慧武汉时空信息云平台建设的,不再核定政务基础地理空间信息建设费用,进一步强化了资源集约利用。“武汉通过建立涵盖数据、技术、管理、应用等多个维度的标准规范体系,明确数据生产、数据加工、数据共享和服务的管理流程和技术要求,构建智慧城市建设与应用的软环境。”潘琛玲表示。

  在周强看来,通过数据驱动的规划量化方法来系统研究城市,让城市规划、建设、管理从定性化为主向定量化、科学化转变,这是未来趋势,有助于更科学的规划和决策,不断让未来的城市工作变得更加智慧。

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