1、武漢大學測繪學院 李英冰YB Li, SGG, Wuhan University1.1 城市空間信息概述Introduction to Urban Spatial Information1 城市的定義2 城市空間信息3 城市基礎數據4 數據、信息、知識與智慧武漢大學 李英冰城市是人口集中，工商業發達，居民以非農業人口為主的地區，通常是周圍地區的政治、經濟、文化中心城市化水平又叫城市化率，是衡量城市化發展程度的數量指標，一般用一定區域內城市人口占總人口比例來表示1 城市的定義各國城市化比率武漢大學 李英冰小城市：城區常住人口50萬以下中等城市：城區常住人口50萬以上100萬以下大城市：城區常住人

2、口100萬以上500萬以下的城市特大城市：常住人口500萬以上1000萬以下超大城市：城區常住人口1000萬以上的城市為超大城市城市規模武漢大學 李英冰國家新型城鎮化規劃（20142020年）2013年3月17日全文公布，報告分為八篇三十一章、約3萬字國家新型城鎮化規劃解讀：建智慧城市、促小城鎮發展武漢大學 李英冰城市空間是以地表為依托，向空中和地下略有延伸的立體空間城市空間是以地表為依托，向空中和地下略有延伸的立體空間。城市空間可以劃分為地表、地上和地下三個部分，相應的地物劃分為地表地物、地上地物和地下地物2 城市空間信息武漢大學 李英冰空間信息是反映地理實體空間分布特征的信息。空間分布特征

3、包括實體的位置、形狀及實體間的空間關系、區域空間結構等城市空間信息是與城市相關聯的地理空間信息的總稱空間信息（Spatial Information）武漢大學 李英冰武漢市增長模式 武漢大學 李英冰提出城市的目標定位，確定城市總體發展框架，合理分布城市人口，科學安排建設用地，制定生態環境保護及基礎建設方案。武漢市城市總體規劃(2010-2020年)武漢大學 李英冰城市基礎數據是城市空間信息的基礎，具有空間、時間和屬性三大特征，能完整地描述城市自然和社會形態的地物地貌信息（如建筑物、道路、水系、綠地等）、管理境界信息（各級行政管理單元邊界，如市、區、街道辦事處和重要單位界域及地理分區等）以及它們

4、的基本屬性信息城市基礎地理空間框架平臺為城市建設和發展提供標準規范的 、便于空間 數據共享與交換以及信息 集成應用的服務平臺 3 城市基礎數據武漢大學 李英冰數據。反映客觀事物運動狀態的信號通過感覺器官或觀測儀器感知 , 形成了文本 、 數字 、事實或圖像等形式的數據。信息。大腦對數據進行加工處理，使數據之間建立相互聯系，形成回答了某個特定問 題的文本，以及被解釋具有某些意義的數字、 事實 、 圖像等形式的信息知識。人們在頭腦中將數據與信息 、 信息與信息在行動中的應用之間所建立的有意義 的聯系 , 體現了信息的本質 、原則和經驗 。 智慧。是人類所表現出來的一種獨有的能力，主要表現為收集、加

5、工、應用、傳播信息和知識的能力，以及對事物發展的前瞻性看法4 數據、信息、知識與智慧武漢大學測繪學院 李英冰YB Li, SGG, Wuhan University1.2 數字城市與智慧城市Digital City and Smart city1 數字地球2 2 數字城市數字城市3 3 智慧城市智慧城市武漢大學 李英冰數字地球是一個以地球坐標為依據的、具有多分辨率的海量數據和多維顯示的地球虛擬系統。美國副總統戈爾于1998年在“數字地球：認識二十一世紀我們所居住的星球”演講中將數字地球看成是對地球的三維多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數據，是關于整個地球、全方位的地理信息系統與虛擬現實技術、

6、網絡技術相結合的產物。數字地球要解決的技術問題包括計算機科學、海量數據存貯、衛星遙感技術、寬帶網絡、互操作性、元數據等。1 數字地球武漢大學 李英冰數字城市（Digital City）指有效獲取、分類存儲、自動處理和智能識別海量數據的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬現實又可直接參與城市管理和服務的一項綜合工程。數字城市所必需的關鍵技術：超大容量超高速計算機、科學計算技術、虛擬現實技術、衛星圖像分析與3S技術、寬帶衛星通訊技術、ATM（異步傳輸模式）、網絡技術、互操作系統、元數據等。2 數字城市武漢大學 李英冰電子政府應當成為數字城市建設的戰略主導電子商務架構是數字城市建設的戰略核心城市交

7、通智能化的全面建設是數字城市的戰略啟動數字城市的作用武漢大學 李英冰智慧城市(Smart city)是利用新一代信息技術，在泛信息全面感知和互聯的基礎上，實現人、物、城市功能系統之間無縫連接與協同聯動的智能自感知、自適應、自優化，從而對政府服務、城市管理、商務活動、民生、環保、公共安全等多種城市需求做出智能優化和及時響應，形成基于海量信息和智能處理的可持續發展、便捷、高效、綠色、安全的城市形態, ，使整個城市以一種智慧的方式運行3 智慧城市武漢大學測繪學院 李英冰YB Li, SGG, Wuhan University1.3 城市空間信息處理的核心技術Core technology for u

8、rban spatial information processing武漢大學 李英冰1 物聯網2 云計算3 大數據目錄空間信息技術虛擬現實與多媒體技術空間數據庫管理技術信息高速公路與機網絡技術物聯網云計算大數據武漢大學 李英冰物聯網（IOT, the Internet of Things）是物物相連的互聯網。國際電信聯盟( ITU)對物聯網的定義為：通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。1 物聯網武漢大學 李英冰傳感器技

9、術：從傳感器把模擬信號轉換成數字信號RFID標簽，融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景嵌入式系統技術：是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。物聯網關鍵領域武漢大學 李英冰云計算（cloud computing）云計算是一種將可伸縮、彈性、共享的物理和虛擬資源池以按需自服務的方式供應和管理，并提供網絡訪問的模式。2 云計算武漢大學 李英冰軟件即服務（SaaS），提供云能力類型中的應用平臺即服務（PaaS），提供云能力類型中的平臺基礎設施即服務（IaaS），提供云能力類型中的基礎設施 云服務類別武

10、漢大學 李英冰The Google File System(GFS)文件系統MapReduce：超大機群上的簡單數據處理Bigtable：一個分布式的結構化數據存儲系統Google 三大云計算技術武漢大學 李英冰Microsoft Azure是由微軟所發展的一套云計算操作系統，用來提供云在線服務所需要的操作系統與基礎存儲與管理的平臺，是微軟的云計算的核心組成組件之一，以及微軟在線服務策略的一部份。Windows Azure武漢大學 李英冰大數據(big data)指的是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產大數據的4V特點：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價值）。3 大數據武漢大學 李英冰城市化進程賦予我們現代化的生活，但同時也帶來了很多問題和挑戰，如空氣污染、交通擁堵、能耗增加、規劃落后等。城市計算與大數據武漢大學 李英冰2014年，百度成立專門的大數據實驗室預測業務，陸陸續續推出世界杯預測、票房預 測、景點預測、高考預測諸多預測業務LBS大數據，百度遷徙一炮走紅后，又陸續推出百度熱力圖、百度天眼等產 品大數