从技术中心主义到人本主义：智慧城市研究进展与展望

随着5G网络、物联网、云计算、大数据分析、地理信息系统等新技术的兴起,探索更具包容性和创新潜力的参与式治理,引导高效的技术研发与运用,实现城市“以地方现实为基础、以社会需求为导向”的智慧化转型,已成为国内外城市地理学的重要与前沿议题。人本主义视角下的智慧城市研究,为地理学者介入这一领域提供了理论工具。不同于技术中心主义将智慧城市视作由数字技术构成的物理空间集合,人本主义强调特定情境下的技术、社会(人文治理)与空间的互动。该视角呼吁对多方行动者参与技术研发、基础设施建设与治理决策的合作互动开展微观研究,以揭示智慧城市的共建过程与地方性驱动机制。论文梳理了国内外人本主义研究的最新进展,认为该视角下的研究仍然沿袭“技术中心”或采用与之对立的“知识中心”立场,而缺少技术—社会互动的视角来理解城市智慧化转型。论文提出未来值得深入探讨的议题,即技术与社会(治理)的共生性、围绕技术研发的社会关系互动复杂性、技术研发与关系互动的语境化分析。探讨以上议题有助于理解智慧城市如何作为一个复杂地域系统,在人与技术的持续互动中发生转型,也可为未来中国相关研究提供理论借鉴。     

一种建筑信息模型与三维数字城市集成方法

BIM的发展为数字城市三维模型提供了更加精确的数据来源,现有研究主要关注BIM空间实体模型向三维表面模型转换,缺少建筑语义信息映射及整体集成方案研究。本文以构成建筑骨架的主要空间构件为研究对象,在参考IFC标准基础上,结合数字城市应用特点设计了具有空间语义一致性的建筑构件信息模型BCM,在此基础上提出建筑信息模型和三维数字城市集成方案。首先,基于CAD图纸开展BIM模型交互式构建,然后,通过空间和语义信息映射将其转换为BCM,并基于ArcGIS Geodatabase建立建筑构件信息库,在三维数字城市场景开展建筑构件信息的集成应用。该方案可实现建筑构件信息与三维数字城市的大规模集成,对推动数字城市向智慧城市发展,进一步开展建筑内外模型集成展示、建筑节能分析、内部设施管理等具有重要价值。     

地市级地理信息共享服务平台设计

随着社会经济与信息技术的不断发展,地市级智慧城市建设提上日程,如何建立一套规范统一而又具有通用性的地理信息共享服务平台是其关键.平台建设必须考虑三方面内容,即建设内容、运维机制与具体应用.在智慧唐山建设过程中,以面向服务为目标,顾及地市级地理信息共享服务平台的通用性,针对总体需求、总体架构、关键技术等方面进行设计,明确地理信息共享服务平台建设的内容、运维机制建设以及示范应用等内容,探讨适用于地市级智慧城市地理信息共享服务平台构建的解决方案.     

增城国土资源数据整合研究

信息孤岛是信息化建设的必经过程,信息共享是智慧城市建设所要解决的重点问题。作为智慧城市的重要组成部分,智慧国土的建设必然需要对国土资源数据进行整合。本文基于现有研究成果,结合增城市国土资源数据的实际情况,提出基于数据仓库的国土资源数据整合方案,并对增城市1∶2 000的空间基础数据进行了有效整合。     

智能地质调查体系与架构

中国地质调查局用了近10年时间,在基础地质调查和矿产调查领域基本完成了地质调查全流程数字化过程。在"云"计算与大数据技术等新一代信息技术的兴起大环境下,未来5至10年,地质调查主流程信息化的方向和目标是什么呢?本文基于新一代信息智能技术和智能设备在地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务、业务管理全面深度融合的基础上,结合智能空间与普适计算概念给出了智能地质调查定义,提出了基于云计算和Hadoop生态体系为基础的天地空一体化的智能地质调查体系、架构和应用模式,并对其关键技术进行了讨论。     

WiFi-PDR室内组合定位的无迹卡尔曼滤波算法

针对当前室内定位的应用需求和亟待解决的关键问题,结合城市室内环境下广泛存在的WiFi无线信号以及智能手机传感器信息,提出了一种WiFi无线信号联合行人航迹推算(PDR)的室内定位方法。该方法采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法对WiFi和PDR定位信息进行融合处理,有效克服了WiFi单点定位精度低和PDR存在累计误差的问题。针对融合算法中WiFi指纹匹配计算量大的问题,用k-means聚类算法对WiFi指纹库进行聚类处理,降低了指纹匹配算法的计算量,提高了算法的实时性。通过在华为P6-U06智能手机平台上实际测试,在时间效率上经过聚类处理后系统定位耗时有很大程度的改善,平均降幅为51%,其中最大降幅达到64%,最小的也达到了36%;在定位精度上,当室内人员为行走状态时WiFi定位平均误差为7.76m,PDR定位平均误差为4.57m,UKF滤波融合后平均定位误差下降到1.24m。     

利用球体剖分瓦块构建真三维数字地球平台

全球离散网格是面向空间大数据的模型框架,常用于构建数字地球平台。基于球体的剖分瓦块不仅可以构建真三维的数字地球模型,而且可以实现天地一体化的空间数据集成、融合、表达和应用。本文详细论述了球体大圆弧QTM八叉树网格的剖分原理、网格几何特征分析和编解码方法等理论体系,并利用剖分瓦块实现了球体的任意分割以及地下、地表和空中实体的可视化建模。研究表明,球体QTM网格具有剖分规则简单、体系规整、几何特征明晰,适用性强等特点,尤其是可以推广到椭球。因而,该方案可用于天地一体化的空间数据的组织、管理与应用。     

数字城市地理空间框架成果在智慧城市建设中的应用研究——以黑龙江省数字城市建设为例

从测绘地理信息视角出发,通过对数字城市地理空间框架建设成果的总结与分析,结合智慧城市建设的相关内容,以时空信息云平台为载体,对数字城市地理空间框架建设成果在智慧城市中的应用进行了研究.     

基于地理视角的智慧城市规划与建设的理论思考

智慧城市建设是推动城镇化发展的重要动力,其建设除了技术支撑之外,还应充分考虑信息技术对城市政府、企业和居民活动及其空间的影响。本文在对国内智慧城市建设现状与问题分析思考的基础上,认为智慧城市的出现是适应当前城市化战略转型、公共服务提升、社区发展和城市问题解决的必然趋势,从多源异构数据整合、信息系统和空间分析平台两个方面梳理智慧城市建设的关键技术,从流动空间以及新的人地关系、时空协调发展等方面提出智慧城市的理论支撑,并进一步明确地理学应对和研究重点。同时,提出基于城市地理研究的智慧城市规划与建设实践的主要方向,包括顶层设计、功能和空间布局、基础设施整合、城乡治理等内容。     

基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放——理论与实证

信息与通信技术的发展推动了智慧交通建设,并将进一步提高城市交通可达性和影响居民出行。在全球应对气候变化、减少碳排放的共识背景下,由于"智慧交通—可达性—出行行为(碳排放)"间复杂的影响作用机制,已有的研究难以判断智慧化背景下的城市交通可达性提高将增加抑或减少出行碳排放。如何通过提高城市交通可达性来缓解交通拥堵,保障城市交通运输系统的有效运行,并提高居民出行效率,减少出行碳排放是当前中国智慧交通发展面临的关键问题之一。针对以上科学问题,本文尝试提出基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放的理论框架,并以广州为研究案例地,研究了社区居民通勤碳排放特征及其影响机理,社区出行低碳指数格局及其影响因素的空间异质性,以及基于碳排放—位置分配模型的公共中心规划支持系统设计与应用,可为今后的相关研究提供借鉴。