智慧城市时空信息云平台技术实现与应用
智慧城市的数据管理和应用
智慧城市的数据管理和应用随着互联网技术的不断发展和应用，智慧城市的概念也逐渐引起了各国政府和社会的广泛关注。
智慧城市是指以数据为基础，通过互联网技术和智能化系统，实现城市各项社会经济活动的快速便捷、自动化、智能化、人性化和可持续发展。
在智慧城市的建设中，数据管理和应用是非常重要的一环。
本文将从数据的获取、存储、分析和应用四个方面，分析智慧城市的数据管理和应用。
一、数据的获取智慧城市的数据获取主要涵盖多种数据源，如传感器、无线通信、普及的智能化设备等，通过收集和整合这些数据，产生实时的城市信息，并提供城市管理和市民服务的基础数据支持。
这些数据包括但不限于人口统计、交通状况、气象信息、环境污染等数据，以及城市基础设施的信息（如道路、桥梁、建筑物等）的全息式信息。
人口统计数据主要是指城市人口数量、人口性别、年龄、职业、教育程度等方面的数据信息。
交通状况主要是指城市道路的交通状况、车流量、交通拥堵情况等数据。
气象信息主要是城市天气状况、温度、湿度、风向、风速等数据。
环境污染数据则反映城市环境情况，如空气质量、噪声情况、水质情况等。
基础设施信息则主要是城市基础设施的信息，如道路、桥梁、建筑物等。
二、数据的存储智慧城市的数据存储方案需要保障数据的可靠性、可扩展性、安全性、可访问性等特点。
数据可以分为结构化数据和非结构化数据两种类型。
结构化数据是指具备固定格式和数据模式的数据，例如关系型数据库的数据。
非结构化数据是表达领域特定信息的自由格式数据，如图片、文本、音频等。
既有结构化数据，也有非结构化数据，各有其特点。
传统的数据库技术已经不能满足智慧城市对大数据的存储需求。
云计算技术在数据存储和管理方面有不俗的表现，因其具有可扩展性、强安全性及不断升级的性质。
智慧城市数据中心作为一个支撑城市信息化功能、提供城市数据服务的核心设施之一，应该越来越智能化和高度可靠。
三、数据分析智慧城市数据经过收集、整合、清洗、保存后可以进行各种分析。
智慧城市时空信息云平台解决方案
智慧城市时空信息云平台解决方案智慧城市地理时空信息云平台的解决方案1. 平台建设背景在经历改革开放 30 年后，中国的城镇化水平已经超过了47%，然而城市建设的速度远远跟不上日益涌入的人口增长速度，由此带来了一系列城市管理者必须面临四个难题:一是如何改变目前以量取胜的城市发展模式，实现以质取胜的城市发展;二是如何更有效地分配城市资源，使之实现公平与效率的平衡;另外如何更有效地管理城市的诸多方面的设施，使之保持活力;最后如何进行产业升级以创造更多的就业机会，促进地方经济的发展。
在我国资源分配不均衡的现状下，需要管理者对城市资源设施进行完整、有效的监控和管理，并在此基础上对资源、设施进行合理的再分配和管理。
在新一轮信息技术变革的过程中，基于信息化的良好基础和城市发展定位，依靠信息化的力量，通过城市信息化的手段，充分了解城市的各项设施状况，合理配置资源，减少浪费和重复投资，提升城市的智能化水平和城市建设档次，系统推进“智慧城市”的建设，是城市信息化发展的趋势。
城市地理时空信息平台作为“智慧城市”整体框架中一个重要的、不可缺少的基础设施，以一种更加直观的信息可视化方式表达所有事物天然俱备的位置特征信息，是建设智慧城市的关键性基础信息平台。
城市地理时空信息平台通过提供基于位置的信息服务，带动个人消费、企业应用、行业应用和公共管理等领域的技术创新、业务创新和应用创新，为智慧物流、智慧交通、智能电网、智慧城市安全等各种智慧城市专业领域提供基础信息服务，是智慧城市发展的信息载体。
智慧水利图1 城市时空信息与智慧城市地理时空信息系统是一种采集、处理、存储、管理、分析、输出地理空间信息及其属性信息的计算机信息系统。
自20世纪60年代诞生以来，系统发展迅速，应用也日趋深入和广泛，逐渐融入信息技术的主流，正成为信息产业新的增长点，是发展潜力巨大的地理信息产业的重要组成部分之一。
目前，各国已建立了各种地理信息系统，用于测绘制图、资源管理和辅助决策等。
时空信息共享服务云平台框架设计及应用研究
时空信息共享服务云平台框架设计及应用研究[摘要]时空信息共享服务云平台以全覆盖精细的时空地理信息为基础，与物联网实时感知相联系，按需提供地理信息数据、开发接口和功能软件服务。
本文结合智慧城市时空信息云平台的主要内容，重点对时空信息共享云服务的技术框架及应用功能进行研究。
[关键词]时空信息共享云服务资源目录1 引言数字城市建设日趋成熟后，智慧地球的概念被提出，欧盟、日本、韩国、新加坡等发达国家陆续启动了智慧城市相关科技计划，为发展智慧城市提供了契机，加快了数字城市迈向智慧城市的步伐。
我国高度重视智慧城市建设，《国家新型城镇化规划（2014-2020）》提出“信息网络宽带化、规划管理信息化、基础设施智能化、公共服务便捷化、产业发展现代化和社会管理精细化。
”2014年，国家发改委等8部委联合发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》文件，明确指出，智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。
时空信息共享服务云平台以全覆盖精细的时空地理信息为基础，与物联网实时感知相联系，按需提供地理信息数据、开发接口和功能软件服务[1]。
2 时空信息共享服务云平台应用框架时空信息共享服务云平台在“数字城市”资源基底之上，以“五大基础数据库”（人口数据库、法人数据库、宏观经济数据库、建筑物数据库和地理空间数据库）为基础，依托云计算、物联网等新一代信息化技术，整合本地政府、各类专业企业和机构的信息资源，建设综合数据库集群与信息时间序列框架，接入实时感知信息，实现数据资源、服务资源、宿主资源、知识模型的智能组装、按需服务、多维展现，并开展智能专题示范建设[2]。
时空信息共享服务云平台采用四层结构，分别是：感知层、基础设施层（IaaS）、数据层（DaaS）、平台层（PaaS）、应用层（SaaS）。
图1时空信息共享服务云平台系统结构图（1）感知层感知层统一物联传感器编码，统一接口服务适配接入，统一位置信息服务。
智慧时空信息云平台解决方案
WebLogic
VM
VM
VM
FusionSphere VMWare WAS WebLogic
Oracle/SQL Server VDI
第三方厂商存储
Oracle/SQL Server VDI
SAN
数据同步镜像
hypermetro
时间：数十小时！
…
GIS业务驱动的IT架构变革
城市规划
国土不动产
传统网岛架构
传统GIS架构
IT资源池化
Private Cloud
管理智能化
私有云架构
服务自动化
智慧城市时空信息 云平台架构
时空信息云平台整体架构
应用层 GIS服务
时空云平台统一GIS portal服务门户
政务
国土
… 气象
测绘
警务
水利
方案优势
对接ISV统一地理信基础设施资源调度（GaaS ）： 一键式构建政务应用GIS支撑环境，资源弹性调度
信息资源服务提供，实现数据协同共享 GIS数据统一管理与服务发布
方案亮点2：云GIS生产桌面
全数字摄影测量系统
City Engine&ArGIS Pro
偏振显示屏
3D鼠标 PS2键盘接口
交通
环保 …
云平台管理
时空信息数据服务
矢量 服务
影像 服务
三维 服务
专题 服务
GIS数据服务 时空大数据分析服务
空间查 属性查 缓冲区 位置定 热点分 路网分 询服务 询服务 分析 位服务 析服务 析服务
GIS数据处理服务
切片生 地理编 产服务 码服务
在线 制图
业务 建模
ManageOne
智慧城市时空信息云平台建设方案
智慧城市时空信息云平台建设方案是可行的，能够为城市管理提供有效的时空信息支持。
研究不足与展望
虽然本研究取得了一定的成果，但在某些方面仍存在不足之处，例如数据安全、隐私保护等方面需要进一步加强。
在未来研究中，需要进一步拓展智慧城市时空信息云平台的功能和应用领域，为城市管理提供更加全面、高效的时空信息支持。
通过本项目，将为城市管理提供更加科学、智能的数据支持和服务，有助于提高城市管理效率和服务水平，促进城市可持续发展。
项目概述
02
建设目标与愿景
实现城市时空信息的全面覆盖与动态更新
通过构建智慧城市时空信息云平台，旨在实现城市时空信息的全面覆盖和动态更新，为政府决策、城市规划、公共安全等提供强有力的时空信息支撑。
政策支持
关注政府对智慧城市建设的政策支持和资金投入，预测未来政策对智慧城市时空信息云平台发展的影响。
未来发展前景展望
07
结论与展望
研究结论
该平台可以实现城市时空数据的采集、存储、处理和应用，提高城市管理的效率和决策的科学性。
通过实际应用，证明该平台可以为城市交通、规划、环保等各个领域提供准确、及时、全面的时空信息支持。
架构模式
总体架构
采用分布式文件系统，实现对海量时空数据的可靠存储和高效管理。
数据存储
建立统一的时空数据模型，整合城市基础地理信息、社会经济、人口统计等多元化数据，实现数据的标准化管理和共享。
数据模型
建立数据更新机制，通过自动化数据采集、整理、分析和挖掘，保证数据的实时性和准确性。
数据更新与维护
数据层设计
提供开放、标准的Web服务接口，支持多种编程语言和设备终端访问。
服务接口
服务层设计
包括地图查询、空间分析、数据可视化、应用模型构建等时空信息云服务，满足不同领域和层次的需求。
智慧城市建设的技术与应用
智慧城市建设的技术与应用随着科技的不断进步，智能化、自动化、数字化等信息技术正逐步渗透到我们的生活中。
智慧城市就是应用这些技术，对城市的运行、管理、服务等进行全方位的智能化升级，从而提升城市的生产力、生活品质以及可持续发展等多方面指标，是城市发展的新方向。
一、智慧城市建设的技术1.物联网技术物联网技术是智慧城市建设的基础。
物联网是指将各种设备通过互联网连接起来，实现数据的实时交互，具有数据采集、传输、处理等多项功能。
在智慧城市建设中，物联网技术可以实现城市设施的互联互通，实现对城市基础设施和公共服务设施的智能化监测和管理。
2.云计算技术云计算技术是指通过互联网将计算资源进行虚拟化、集成化和统一管理，用户无需购置昂贵的硬件设备即可享受计算资源。
在智慧城市建设中，云计算技术能够支持互联网数据中心的建设，实现数据共享、存储、处理等一系列功能。
3.大数据技术大数据技术是指通过对大量的数据进行分析和挖掘，发现其中的价值，为决策提供更准确、更有针对性的参考。
在智慧城市建设中，大数据技术能够帮助城市管理者更好地进行城市规划、设施建设等工作，并可通过智能算法程序实现智慧运营。
4.人工智能技术人工智能技术是指通过模拟人类智能的处理过程，实现类人智能的计算机系统。
在智慧城市建设中，人工智能技术能够实现智能管控、智能交互、智能推荐等多项功能，提高城市管理和服务的智能化水平。
5.移动互联网技术移动互联网技术是指通过无线移动通信技术和互联网技术来实现移动终端之间的数据传输和信息交互。
在智慧城市建设中，移动互联网技术能够支持城市公共服务信息的发布和查询，推送城市最新的出行、用水、能源等服务，使城市生活更加便捷。
二、智慧城市建设的应用1.智慧交通智慧交通是指通过互联网技术实现车辆、路网、交通信号设施等的实时交互，以提高城市交通运行的智能化水平。
在智慧城市建设中，应用智能交通系统可以实现城市出行信息的实时查询，提供智能路况分析和导航服务，帮助城市居民更好地规划出行路线。
智慧城市时空大数据云平台关键技术应用研究
智慧城市时空大数据云平台关键技术应用研究摘要：为进一步研究时空大数据云平台在建设中遇到的技术难点与应用需求，实现GIS服务动态扩展、实时数据获取、空间数据高效服务及空间大数据挖据等关键技术应用与方法，实现地理信息时空大数据“聚通用”汇聚平台，结合测绘地理信息大数据，建设智慧城市时空云平台，构建城市地理信息资源共享应用体系。
本文对智慧城市时空大数据平台的关键技术进行了剖析，以供参考。
关键词：数字城市；智慧城市；时空云平台；地理信息大数据引言：智慧城市是人类信息革命发展的必然趋势，随着大数据、云计算及物联网的快速发展，时空大数据云平台的建设是新型智慧城市发展的基石，通过时空大数据云平台汇聚各种地理信息空间数据资源，建成“信息内容丰富，更新维护及时、共享交换便捷”的地理信息公共平台，为政府科学管理、城市发展与规划、应急决策和响应提供服务，提高行政决策能力和管理水平有重要意义。
一、平台建设背景从数字城市建设到应用过程中，表现出数据资源服务不足、数据资源更新不及时、平台共享方式不全等诸多问题，根不上当今快速发展的数字经济时代的智慧数字应用需求，满足不了智慧城市数据资源基石的应用需求。
针对上述数字城市建设后在实际应用和运营中存在的问题，时空大数据云平台通过大数据、云计算、移动互联等先进的科学技术手段，核心对时空大数据资源的采集、分析、整合、挖掘，将资源进行统一管理规划及应用，实现将“数字城市的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大数据，地理信息公共平台提升为时空云平台，支撑环境由分散的服务器集群提升为集约的云环境”的“四大提升”。
从而通过时空大数据云平台数据资源底板，实现从数据资源底板到智慧城市桥梁搭建，结合智慧城市发展需求，以时空大数据和时空信息云平台为基础，深化在国土资源、城市规划、城市管理、警用平台、防灾减灾、公共安全、市场监管、旅游服务等重点领域的应用，推动在智慧交通、智慧医疗、智慧教育、智慧社区等民生方面的智能化服务。
智慧城市建设的技术和应用
智慧城市建设的技术和应用随着科技的迅猛发展，越来越多城市开始进行智慧城市建设。
智慧城市不只是单纯地在城市中增加一些数字化设备和技术，而是在提升城市生活品质和城市管理效率的同时，也需要注意一些公平和隐私等方面的问题。
本文将从智慧城市建设的技术和应用两个方面来探讨智慧城市建设的可持续性和未来发展方向。
一、智慧城市建设的技术1.物联网技术物联网技术是实现智慧城市的基础之一，通过物联网使得城市中的各种设备能够相互连接，形成一个互联的系统。
例如，一些城市已经在借助物联网技术来建立智慧路灯系统。
智慧路灯除了具有传统路灯的照明功能外，还能够自动感知周围环境，根据人流量、车流量等数据来智能控制路灯的开关，以达到减少能源浪费的目的。
2.大数据技术大数据技术包括数据的采集、存储、处理和分析等环节，通过对这些环节的不断的优化，可以让我们从数据中挖掘出更多的有用信息。
例如，在城市交通领域，通过采集车辆行驶的实时数据，结合城市的地形道路等因素，可以辅助管理人员优化交通路线，提升交通管理效率。
此外，大数据技术也可以通过对人口、气象、疫情等相关数据的分析，辅助城市管理者制定更加科学、精准的政策和措施。
3.人工智能技术人工智能技术是近年来发展最为迅猛的技术之一，其应用范围涵盖面非常广。
在智慧城市建设方面，人工智能技术主要被应用在城市安防、交通管理、智能家居等领域。
例如，在智能家居领域，人工智能技术可以用于智能家电的控制，实现人机交互；在交通管理领域，人工智能技术可以通过深度学习等手段，对车辆行驶的路线进行智能规划等。
二、智慧城市建设的应用1.智慧交通城市交通是每个城市都需要面对的一个问题，智慧交通能够运用各种技术和设备，实现交通信息化，提高交通效率，降低交通事故的发生率。
例如，一些城市已经开始实施智能公交系统，通过公交车上的车载终端和市内的路边站牌，实现公交车与市内民众互动，提高公交出行的智能化水平。
2.智慧环保智慧环保可以运用各种技术手段监测环境变化，更好地管理城市垃圾、污水、空气等环境问题。
智慧城市平台的设计与实现
智慧城市平台的设计与实现Chapter 1 前言随着城市化进程的加速，城市面临着越来越多的问题，如交通拥堵、环境污染、资源短缺等。
为了解决这些问题，越来越多的城市开始探索智慧城市建设。
智慧城市是基于信息技术和智能化技术的城市发展模式，可以提高城市管理效率和服务水平，提升城市竞争力。
智慧城市平台是智慧城市建设的核心，是连接各类城市智能化设备的中枢系统。
本文将从平台的设计和实现两个方面来探讨智慧城市平台的相关内容。
Chapter 2 平台设计2.1 架构设计智慧城市平台采用分布式架构，主要包括数据存储层、数据处理层、数据展示层。
其中，数据存储层使用高可靠性、高可扩展性的分布式存储系统，如HDFS，Kafka等；数据处理层采用流式计算和批处理计算相结合的方式，使用Flink，Spark等分布式计算框架进行数据处理；数据展示层主要为城市管理部门、企业和个人提供数据展示和服务，采用web端，移动端进行展示。
2.2 数据安全性设计数据安全性是智慧城市平台设计的重点内容。
平台采用多层数据安全策略，包括身份认证和访问控制、数据加密和解密、数据备份和恢复等。
同时，平台还要与各种智能终端设备进行数据通信，需要考虑对设备身份认证和数据传输的加密。
2.3 数据共享设计数据共享是智慧城市平台的特点之一，实现数据共享可以促进城市各部门之间的信息共享和协同工作。
平台需要建立开放的数据共享机制，同时也需要保证平台内的数据安全。
Chapter 3 平台实现3.1 数据采集智慧城市平台的数据来源非常多样化，主要包括传感器、监控设备、社交媒体、个人设备等。
数据采集是智慧城市平台中最为基础的环节，需要针对各种数据来源，选择合适的数据采集方法和设备。
对于传感器、监控设备等硬件设备，需要使用基于物联网的数据采集技术，如ZigBee，NB-IoT等。
对于社交媒体和个人设备等非传感器数据，需要采用数据挖掘技术进行采集。
3.2 数据清洗和处理采集到的数据包括原始数据、脏数据、重复数据等，需要进行数据清洗和处理，将原始数据转化为可用的数据，用于后续数据分析和应用。
智慧城市平台的建设及应用
智慧城市平台的建设及应用随着城市化和科技的发展，智慧城市平台正在成为城市未来发展的重要趋势之一。
这种平台可以帮助城市进行数据分析和整合，提高城市的效率和生活质量。
本文将探讨智慧城市平台的建设及应用。
一、智慧城市平台简介智慧城市平台是指利用互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术，对城市生活进行智能化管理，实现智慧城市建设。
智慧城市平台主要包括大数据平台、云计算平台、物联网平台、智能感知平台等。
其中，大数据平台是智慧城市平台的核心，主要用于收集、存储和分析城市的各种数据，如环境、交通、能源、安全等方面的数据。
云计算平台则可以将这些数据进行处理和计算，并提供数据分析结果，为城市管理者提供决策支持。
物联网平台则是将各种智能设备连接起来，实现设备之间的互联互通，为城市智能化管理提供技术支持。
智能感知平台则可以通过各种传感器和摄像头等设备，实时监测城市各种数据，并提供实时数据分析。
二、智慧城市平台的建设智慧城市平台的建设需要从以下几个方面进行：1. 建立数据中心。
数据中心是智慧城市平台的核心，需要建立一个集中管理数据的中心，同时需要保证数据采集、存储和处理的能力。
2. 部署传感器和摄像头等感知设备。
各种传感器和摄像头等感知设备的部署需要覆盖城市主要区域，如交通枢纽、商业中心、旅游景点等。
3. 构建云计算平台。
云计算平台是用于存储和分析数据的核心设备，需要建立一个高效稳定的云计算平台，以提供计算和存储的支持。
4. 建立智能交通系统。
智能交通系统是智慧城市平台的重要组成部分，需要建立一个高效的交通系统，包括智慧公交、智慧停车等子系统。
5. 改善城市公共服务。
智慧城市平台的目标是提高城市的生活质量，因此需要在城市公共服务方面进行改善，如医疗、教育等。
三、智慧城市平台的应用智慧城市平台的应用主要分为以下几个方面：1. 城市交通管理。
通过智能交通系统，可以实现交通的智能化管理，如智慧公交、智慧停车等，同时可以通过大数据分析，提高交通疏导能力。
智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲
智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲一、引言随着信息技术的不断发展和智能化时代的到来，智慧城市已成为时下城市发展的重要战略。
而构建智慧城市的关键在于对城市的时空大数据进行有效的管理与分析，以此为基础建设云平台。
本文将就智慧城市时空大数据与云平台建设的相关技术进行探讨，提出技术大纲。
二、智慧城市时空大数据技术1. 数据采集与存储技术智慧城市中，各类传感器和设备将大量产生数据，如交通流量、环境监测等。
为了实时获取这些数据，需要构建可靠的数据采集系统，并通过云端技术将数据存储在云平台上。
2. 数据预处理技术时空大数据需经过预处理，包括数据清洗、噪声剔除、数据融合等，以消除数据中的冗余和错误，提高数据质量和准确性。
3. 数据挖掘与分析技术智慧城市时空大数据中包含了各类有价值的信息，如城市交通拥堵、人口流动等。
通过数据挖掘与分析技术，可以发现隐藏在大数据中的规律和趋势，为智慧城市决策提供科学依据。
三、云平台建设技术1. 云计算技术云计算是支撑智慧城市建设的重要技术基础。
通过云计算技术，可以实现对海量数据的存储、处理和分析，提供较高的计算效率和可靠性。
2. 数据安全与隐私保护技术智慧城市时空大数据中涉及大量居民个人信息，保护数据安全和隐私成为云平台建设的重要任务。
通过加密、权限控制等技术手段，确保数据在传输和存储过程中的安全。
3. 可视化与用户界面技术云平台应提供用户友好的可视化界面，使城市管理者和居民能够直观地了解城市的运行情况和问题，并能进行智能化的决策。
四、智慧城市时空大数据与云平台建设技术应用案例1. 交通优化基于智慧城市时空大数据与云平台建设技术，可以实时监测交通流量和拥堵情况，通过智能控制信号灯和路由导航等手段，提高交通效率和减少拥堵。
2. 环境保护借助智慧城市时空大数据与云平台建设技术，可以收集和分析环境监测数据，实现对环境污染的实时监控和预警，并制定相应的环保措施。
3. 突发事件响应智慧城市时空大数据与云平台建设技术可用于突发事件的响应和控制，通过实时监测和数据分析，快速获取事件信息并采取相应的应对措施。
智慧城市时空信息云平台技术体系与标准需求
专
家
视点ຫໍສະໝຸດ 《电信网技术》2017 年 5 月第 5 期
率影像。普通政务用户指部门业务对地理信息数据
地图类功能：系统应提供基本的地图类功能，包括
要求不高、不涉及专业的空间信息处理过程、但是具
必选模块、可选模块、专业模块。必选模块是指基本的
有将专题信息与空间位置进行关联、以一种简单、形
地图操作、查询及用户权限认证等各种级别的应用都
控和维护支撑系统，应该使用方便，且具有全面的服务
大，重视信息的时效性，对硬件和网络环境的要求远
发布、管理、监控、用户权限管理、日志管理、自动报警
超数字城市的基础环境。
等功能，
为平台的高效、稳定运行提供有力保障。
2.2 功能需求分析
2.3 运行支撑环境分析
完善、高效的在线时空信息服务功能：智慧时空信
时空信息数据库支撑环境：服务器设备能够支持
智慧城市时空信息云平台是通过泛在网络、传感
2
设备、智能计算等新型高科技手段，实时汇集城市各种
时空信息，而形成的更透彻感知、更广泛互联、更智能
决策、更灵性服务和更安全可靠的地理信息服务平台，
是智慧城市建设的重要的空间信息基础设施。研究智
慧城市时空信息云平台技术体系与标准需求是构建智
慧城市标准的前提，是促进智慧城市建设的重要方
们对地理信息服务的需求是了解生产和生活相关的
配，降低弱 GIS 应用部门的维护瓶颈，减少重复建设成
信息。虽然该类用户对基础地理信息数据的需求相
本，是多级行政区划一体化部署的重要建设内容。
对单纯，但是却是人数最多、规模最大的用户群体，他
运维管理功能：运维管理是云平台长久运行的管
们对时空信息的丰富程度要求高，对专题数据需求很
时空大数据平台的智能系统设计与实现
111时空大数据平台的智能系统设计与实现文/史少远近年来，智慧城市的建设遍地开花，各种智慧应用需求推动着地理信息产业的快速发展，时空大数据平台作为其他城市级别平台的支撑和基础，为智慧城市提供统一的时空基准、丰富的时空大数据、强大的时空分析服务，是智慧城市时空基础设施。
信息科技IT经过十多年的地理空间框架建设工作，全国有三百多座地级城市和三百多个县级市完成了建设并取得了较好的应用效果，随着城镇化发展进程加速和科学科技进步，物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术的发展与应用越来越需要新型地理信息平台的支撑。
国家测绘地理信息局、自然资源部分别印发了《智慧城市时空大数据与云平台建设技术大纲（2017版）》和《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲（2019）》，推动数字城市地理空间框架升级为智慧城市时空基础设施，将使用分散物理服务器的支撑环境升级为使用动态资源、弹性可分配的云环境，将主要提供数据服务的地理信息公共平台升级为提供数据、功能、应用、开发、服务器等资源池的时空信息云平台，将传统和二维的基础地理信息数据库升级为智能和三维，支持新型测绘成果和物联网数据的时空大数据，并将空间基准增加了时间基准升级为时间基准来实现四个提升。
智慧城市时空大数据平台是数字中国时空信息数据库的重要组成部分，建设内容涵盖“统一时空基准、丰富时空大数据、构建云平台、搭建云支撑环境、开展智慧应用”，为城市管理提供一张基准统一、三维立体的底座，功能强大，按需服务的平台，一套融合了空天地海、室内室外、地上地下的数据。
时空大数据分析时空大数据主要包括历史与现状的基础地理信息数据，公共专题数据，智能感知数据和空间规划数据。
基础地理信息数据主要有历史与现状的矢量数据、影像数据、高程模型数据、地理实体数据、地名地址数据、360全景数据、地表三维模型、倾斜摄影三维模型、激光点云三维模型数据。
公共专题数据主要有兴趣点数据、旅游数据、地理国情数据。
面向智慧城市的时空基础设施应用研究——以智慧南京时空大数据平台为例
理论研究论点ARGUMENT53面向智慧城市的时空基础设施应用研究——以智慧南京时空大数据平台为例文/姜丹萍 赵伟伟当前，智慧城市建设已成为热点话题。
时空基础设施是智慧城市不可或缺的、基础性的信息资源，也是其他信息交换共享与协同应用的载体。
[1]然而，目前国内智慧城市建设还存在诸多问题，如信息孤岛、数据共享不畅等，阻碍了智慧城市的建设发展。
为了解决上述问题，相关部门需要在基础设施建设方面进行创新和完善。
本文主要研究面向智慧城市的时空基础设施的应用，并以智慧南京时空大数据平台为例，从时空基础设施概述、时空基础设施关键技术、时空基础设施应用案例展开研究，旨在为智慧城市的管理和服务提供有力支撑。
一、智慧城市时空基础设施概述（一）智慧城市的概念智慧城市是以人为本、融合发展的新型城市形态，是信息技术革命和产业变革的深度融合。
它能全面洞察城市运行的规律和特征，整合城市各领域的信息资源，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源利用的效率，优化城市管理和服务，改善市民生活质量。
[2]智慧城市的建设需要相关部门深入理解其本质，通过加强基础设施的建设、推进信息化进程，实现城市管理和服务的自动化、精细化及智能化，进而创造出更好的城市生态环境和居住条件。
智慧城市的建设还需政府、市场和社会等多方力量合作，共同推进智慧城市建设，实现城市管理与服务的现代化和智能化。
（二）时空基础设施的概念与分类时空基础设施是指支撑城市时间和空间特征的基础地理信息、涉及公共管理与公共服务的专题信息，如地理信息系统、卫星导航系统、遥感系统等。
时空基础设施的发展是智慧城市建设的基础和保障。
根据时空维度的不同，时空基础设施可分为两种：一是空间基础设施，其主要为城市居民提供生活保障，在城市管理和经济发展方面起着重要的促进作用；二是时间基础设施，其对信息传递和处理具有较大作用。
这些设施共同构成了城市大数据的基础，具有获取、存储、处理、分析和利用信息的功能，为实现城市可持续发展、提高城市管理效率提供了技术手段和支持。
智慧城市时空信息云平台
建设策略和规划
制定建设目标与 原则
构建时空信息云 平台基础设施
整合城市时空数 据资源
实现智能化管理 和应用
平台管理和维护
平台安全性： 保障数据和信
息安全
平台稳定性： 确保平台稳定 运行，满足用
户需求
平台扩展性： 适应未来发展， 扩展平台功能
和规模
平台运维：维 护和管理平台
的日常运行
数据安全和隐私保护
数据加密：采用先 进的加密技术，确 保数据的安全性
数据备户隐私，遵守相关 法律法规
安全审计：定期进 行安全审计，发现 并修复潜在的安全 风险
智慧城市时空信息云平台的应用和 发展趋势
典型应用案例
城市规划：利用时空信息云平台进行城市规划，实现城市资源的优化配置。 公共安全：通过时空信息云平台，实现公共安全信息的实时监控和预警。 交通管理：利用时空信息云平台进行交通信号控制和交通诱导，提高城市交通运行效率。 环境监测：通过时空信息云平台，实现环境数据的实时采集和监测，提高环境治理效率。
平台的构成要素
空间数据基础设施
云计算平台
城市时空基准框架
城市时空信息公共 平台
平台的应用场景
城市规划：云平台为城市规划提供准确、实时的时空信息，帮助政府和企 业进行更合理、科学的城市规划。
公共安全：云平台对城市中的各种事件和问题进行实时监测和分析，能够 及时发现和解决安全隐患，保障市民的生命财产安全。
智慧城市时空信息云平台
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目录
CONTENTS
1
智慧城市时空信息云平台 概述
2
智慧城市时空信息云平台 的技术实现
时空信息技术的创新与应用
时空信息技术的创新与应用时空信息技术，这是一个从静态的信息技术向动态的时空方向拓展的新领域。
简单的来说，它就是将时空信息加入到现有的信息系统中，甚至可以构建全新的时空信息系统，为生产、日常生活、个人与社会等各个领域的管控与管理提供了极大的便利。
时空信息技术的创新和应用，开启了数码化、精细化时代，更让智慧城市、智慧交通、智慧医疗等产生了许多新的应用模式，对于人们的生产和生活产生了深远的影响。
时空信息技术的创新中，最基础的是时空数据处理的技术。
在现代社会，各种形式的时空数据如雨后春笋般迅速出现。
这些数据往往呈现出跨域、多元、大量的特点，因此有必要研究和开发出处理这些数据的方法。
时空数据挖掘、时空数据模型、时空数据可视化等技术的引入，极大的推进了时空数据信息领域的突破。
时空信息技术的应用是直接面向社会的。
智慧城市是其中之一。
信息技术发展的基础是大数据，智慧城市的建设离不开大数据及其他信息技术，其中就包括时空信息技术。
城市领域的上百种数据如城市规划信息、市民服务信息、城市设施信息等，这些数据被获取、处理、储存、分析后呈现在各类手机和电脑终端上，为市民、政府机关提供了更优质、有效的服务。
这些数据还应用在了城市管理方面，如车流预测、城市智慧交通、物流实时监测等。
时空信息技术对城市生存和管理的影响越发明显，让城市智慧化不断发展，为城市永续发展提供了强大的推动力量。
当然，时空信息技术不仅仅应用于城市领域。
在医疗和健康管理领域，时空信息技术也在快速发展。
医疗领域涉及到的病历、药品管理、疾病信息、体检数据等，有些难以直观地展示给病人或医生。
但通过时空信息技术的引入，这些数据可以高精度的呈现在3D模型上，给医生提供更加精确的判断。
同时，具有智能化的医疗设备也应运而生，如体温计、血压计等小型设备，它们可以记录用户的健康数据、提供个性化的健康方案等。
时空信息技术为医疗机构和个人的健康管理带来了新的思路和机会。
总体来说，时空信息技术的创新和应用，已经离不开信息技术、物联网、大数据等。
智慧城市一体化时空信息云平台建设方案
智慧城市一体化时空信息云平台建设方案智慧城市一体化时空信息云平台是智慧城市一体化理念下重要组成部分，其主要负责时空信息的收集、整合、存储、分析和利用，通过智慧城市一体化时空信息云平台，可实现大数据的利用和最优化管理，提高城市信息管理的效率，更好地服务公众。
一、时空信息云平台建设思路
1、系统应具备安全可靠的特性，确保资料的安全性及可接受性；
2、实现城市智能管理的需求，能够按照时间、空间和功能要求对城市信息进行实时分析；
3、在系统设计中应充分考虑人机交互性能，使用者可以通过Web界面方便地与系统交互；
4、系统结构设计要尽可能的模块化、可扩展，方便用户的使用；
5、系统运行环境的可靠性要满足用户的要求。
二、时空信息云平台建设技术架构
时空信息云平台的建设要求以下技术架构：
1、云环境：基于云环境，将城市信息系统建立在云端；
2、数据中心：针对不同层次的数据采取不同技术方法，建立多级数据中心，对时空信息进行集中管理；
3、大数据平台：基于Hadoop、HDFS、MapReduce等大数据技术，构建大数据分析平台。
时空信息云平台建设方案
要点二
应用开发
提供应用开发平台和工具，支持各类时空信息应用的开发和部署。
运营管理
提供时空信息服务的运营和管理工具，包括服务监控、服务调度、服务发布等。
要点三
针对不同行业的需求，开发和部署各类时空信息应用，如智慧城市、智能交通、环境保护等。
行业应用
面向公众提供时空信息服务，如地图导航、智慧旅游、位置服务等。
02
根据用户需求，提供专业的技术咨询、解决方案和培训服务。
建立完善的培训体系，提高用户对时空信息云平台的应用能力。
提供专业的技术支持和咨询服务，解决用户在使用过程中遇到的问题。
不断优化平台功能和界面设计，提高用户体验，为用户带来更好的使用效果。
培训与支持
06
项目管理与实施
项目计划与组织
确定项目目标
背景与目的
时空信息云平台建设方案包括基础设施层、数据层、平台层和应用层四个层次。
基础设施层主要建设云计算基础设施、网络基础设施和安全基础设施，为平台提供稳定、可靠、安全的运行环境。
数据层主要建设时空信息数据库和时空信息管理库，实现时空信息的存储、管理和检索等功能。
平台层主要提供时空信息云服务，包括时空信息查询、时空信息分析、时空信息可视化等，支持多种应用服务的快速搭建和部署。
安全审计
定期对应用进行漏洞扫描和修复，确保应用的安全性和稳定性。
应用漏洞修复
ห้องสมุดไป่ตู้
应用安全
防火墙
部署高性能防火墙，对网络流量进行监控和过滤，防止恶意攻击。
安全扫描
定期对网络进行安全扫描，及时发现和处理网络中的安全漏洞。
网络安全
05
运营与服务
1
运营模式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对于未开展 数字城市的地方
能否两步并作一步走，一步到位智慧城市？
• 新搭云环境 • 完善数据 • 建立云平台 • 开展应用
云计算中心
地图类
寄存的专业
DaaS（数据服务）
DaaS（数据服务）
SaaS（软件功能）
SaaS（软件功能）
PaaS（二次开发API）
PaaS（二次开发API）
基础设施
（存储设备、计算设备、网络设备）
息服务业、地理空间信息产业]
维护、保障措施]
融合服务平台
[应急联动系统、经济分析预测系统、 行政服务系统、社区服务系统和个人
服务系统]
重点应用领域
[智慧社会管理、智慧国土规划、智慧 市政设施、智慧公共安全、智慧医疗 卫生、智慧旅游、智慧交通、智慧环
保、智慧物流、智慧水务]
[感知基础设施、网络基础设施、地理空间基础设施、云计算基础设施]
城管移动执法设备
国土移动 执法设备
安监移动执法设备
地 图 ——〉 传统地图内容 + 物联网节点 空间基础 ——〉 空间基础+定位基础
提纲
—— 从何处入手？ —— 以济宁市为例，探讨如何迈出坚实的第一步？ —— 这一步的价值？ —— 智慧在哪？ —— 从数字走向智慧？ —— 引领的软件？ —— 启示？
提纲
—— 从何处入手？ —— 以一个市为例，探讨如何迈出坚实的第一步？ —— 这一步的价值？ —— 智慧在哪？ —— 从数字走向智慧？ —— 背后的支撑技术？ —— 启示？
以测绘主管部门的机房为核心，构建以电子政务外网为 基础的私有云环境，12个区县分局可以远程按需使用计算、 存储和系统功能数据等资源，不再需要购置软硬件设备、增 加维护人员。
• 两式: • 分布式、一站式
• 四化: • 数字化、空间化 • 网络化、协同化
数字城市 “两式四化”
智慧城市 “四S四化”
• 四 S: • Iaas、Daas、Paas、Saas
• 四化: • 鲜活化、虚拟化 • 代理化、灵性化
对于已经建成 数字城市的地方
在数字城市的基础上，提升到智慧城市
• 升级云环境 • 扩充数据 • 升级平台 • 开展应用
导语：
提纲
—— 从何处入手？ —— 以一个市为例，探讨如何迈出坚实的第一步？ —— 这一步的价值？ —— 智慧在哪？ —— 从数字走向智慧？ —— 背后的支撑技术？ —— 启示？
智能应用
云计算中心 信息与指令双向传输 智能感知
智慧城市是在时空信息支撑下，依托物联网和云计算等 现代信息技术，将人类知识物化到信息化条件下的城市规划、 设计、建设、管理、运营和发展等各项活动中，形成不依赖 人或少依赖人的智能化专题，按需优化组合，相互之间实现 有机协同。
装配向导
一键装配
平业台用务部户审署管核理
12个区县的时空信息云平台远程寄存部署在市国土资源 局的私有云环境，对外提供服务。
— 软硬件费用节约近五、六千万元 — 运行维护费用节约360万元/年
视频、感应等设备 —— 空间位置上图 —— 播放实时信息
—— 缺乏信息提取 —— 未能有机整合 —— 没有深入应用
现状数据
实时数据
加入平台
移出平台
MFAloejxba地xil地e图地图接图接口接口口
提纲
—— 从何处入手？ —— 以济宁市为例，探讨如何迈出坚实的第一步？ —— 这一步的价值？ —— 智慧在哪？ —— 从数字走向智慧？ —— 背后的支撑技术？ —— 启示？
现有公共平台 优点：通用，反映了共性需求； 缺点：缺乏个性化定制能力
单向网闸
移动设备
……
PC终端 （私有环境）
LED显示屏
智能家电
部门
地图云
DaaS（数据服务）、SaaS（软件功能）、 PaaS（二次开发API）
基础设施
（存储设备、计算设备、网络设备）
部门
部门
……
部门
专业部门1公有的 DaaS、SaaS、PaaS
IaaS
单向网闸
移动设备
……
李成名 中国测绘科学研究院
二〇一三年八月
导语：
导语：
—— 智慧城市的认识？数字城市 + 物联网 + 云计算 —— 智慧城市的构成？如智慧医疗、智慧环保、智慧
国土、智慧城管 —— 相关的技术与国内外发展？ —— 智慧专题的设想与初步探索？
[云计算产业、物联网产业、软件及信 [组织机构、实施计划、投融资、运营
个人服务系统
社区服务系统
区县服务系统
行政服务系统
经济分析预测
应急联动系统
融合支撑平台
行业协同平台
社区领域 城管领域 食药安全领域 文化领域 市政设施领域 物流领域
政府服务云
市云计算中心
公众服务云
交通领域 医疗卫生 水务领域 教育领域 环保领域 其他领域
—— 为什么建智慧城市? —— 帮助物质的城市解决问题?
现在的连接模式：千兆接入，提升为全市的分中心 部门〈—〉平台服务器
电子政务 外网
电子政务中心
平台Байду номын сангаас务器
千兆接入
电子政务 外网
硬件资源按需虚拟分配，已虚拟了62台服务器提供服务
正在提供服务 的服务器
基础设施按需服务，运行时弹性分配，依托政务网建立了私有云
2009年影像 历史数据
2012年影像
……
云计算、 大数据分析
4
数字化再现 瞬间现实世界
数字化再现 现实世界数字化模拟 -〉 连续现实世界 影响并反作用现实世界
物联网、远程控制
提纲
—— 从何处入手？ —— 以济宁市为例，探讨如何迈出坚实的第一步？ —— 这一步的价值？ —— 以公交专题为例，介绍应用情况？ —— 智慧在哪？ —— 从数字走向智慧？ —— 背后的支撑技术？ —— 引领的软件？ —— 启示？
时空信息集成、按需服务、智能专题、有机组合！！！
两个基础、四类服务 = 时空信息云平台
智慧城市 = 时空信息云平台 + 一批智能应用
智慧城市建设是一项复杂的系统工程，而且技术本身也 在不断发展进步，不可能一蹴而就，整体规划、分步实施是 科学的态度。但无论怎么分步骤，恐怕两个基础、四类服务 构成的时空信息云平台都必须先行！
数字城市 智慧城市
应用实效
核心支撑技术
1 实时信息接入 提取、集成
查询、统计 —〉 辅助决策
智能感知、智能解 译
2 空间基础
3 固化服务
空间基础 定位基础
按需服务
专题信息叠加 —〉 Where（问题发生在哪里）
What（发生了什么）
物联网节点定位、 移动定位
按需线路规划 按需设计线路车辆 按时设计线路车辆 按需选择所乘车辆