物联网与地理信息

物联网与地理信息

2017-05-22 作者: xuzhiping 浏览: 3332 次

摘要: 物联网是采集并传递实时信息的一套巨系统,而智慧空间位置一方面是采集位置信息的物联网的一部分,另一方面又是分析信息内部关系,从而帮助用户更好地认识其规律的重要工具。物联网把传感技术充分运用在各行各业之中,将感应器嵌入电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑及供水管道等...

物联网是采集并传递实时信息的一套巨系统,而智慧空间位置一方面是采集位置信息的物联网的一部分,另一方面又是分析信息内部关系,从而帮助用户更好地认识其规律的重要工具。物联网把传感技术充分运用在各行各业之中,将感应器嵌入电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑及供水管道等各种城市基础组件之中,实现了人类社会与物理系统的紧密整合。在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对网络内的人员、设备和基础设施实施实时地管理和控制,使人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活以达到智慧状态。

物联网能够通过射频识别、GPS、激光扫描设备构建前端感知层来感知各种物理对象,最终实现对城市中各种组成部分的智能识别、定位、跟踪、监控和管理。因此,物联网在本质上就需要一种统一的进行空间定位、空间分析的可视化地理空间平台,GIS将是物联网系统集成与信息分析处理的重要支撑平台之一。

物联网技术与智慧位置的结合,是信息的社会效益和经济效益最大化的必然选择。物联网获得的信息都具备一个位置,因此传感器反馈的数据是天然的GIS数据——包含了时间、空间和属性信息的地理数据。而GIS能够提供的不仅仅是通过地图展示这些GIS信息和简单的査询定位,还可以通过与商业智能的结合,对于相同空间范围内各种不同因素之间 的内在关系进行挖掘和分析:某段信线路经常发生损坏是否与 附近热力管道的温度过高有关?某处出现传染性疾病是否与该区域某片水域有关?了解这些规律和原因,对于城市管理人员和决策者都非常重要,它可以帮助我们在更加全面、系统地把握信息的基础上进行科学决策。

在更大尺度规模上,我们可以使用GPS、测绘卫星和 地学传感器组成的信息获取和分析网络,对地理国情进行实时动态的监测。地理国情指包括国土疆域面积、地理区域划分、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与土地覆盖、城市布局和城镇化扩张、灾害分布等在内的自然和人文地理要素 在宏观层面的综合表达。地理国情监测是国家对于测绘地理信息行业提出的新要求,也是测绘领域“十二五”规划的重点工作内容,它强调的是要对与民生息息相关的地理方面的国情进行动态测绘、统计和分析研究,并及时发布地理国情监测报告。显然,动态性和时效性是摆在地理国情监测面前的一个重要问题。

传统的GIS是一种静止的数据流系统,即它的建设并没有考虑海量数据的存储、展示和分析,数据获取的时效性差,其根本原因是传统测绘技术在面临快速更新要求时遇到了新问题。尽管各种快速测绘技术,如准实时航空主动遥感测图、城市实景测量的广泛应用,但大部分GIS的数据源还远未到实时的程度,GIS发挥的作用更多是事前预演和事后评估,很难对正在发生的事件进行分析和判断,而物联网上连接的海量传感器会成为GIS的数据宝库。因此,智慧位置将在物联网应用中发挥重要的、独特的作用,这些作用包括:

(1)地理信息公共服务平台将成为物联网信息的基础设施。物联网通过感知设备对需要进行监测和监控的对象进行识别、跟踪、感知和管理,而一个对象完整的信息描述不仅包含了其矢量或标量值,还包含了位置。通过采用GIS,物联网管理人员可以从城市空间的角度査看 自己管理对象的实时状态。在物联网的建设过程中使用GIS平台 对设备的布设进行选址分析,例如公共安全领域的摄像头布设,就可以在GIS平台上进行预演,以防出现监控盲点,从而达到感知设备布设的科学化和合理化,减少不必要的设备布设和资金投入。

(2)多种定位技术将为物联网提供位置信息。智慧位置的定位技术被广泛地应用在智慧城市的多个行业,如智慧物流、车联网、环境监测等。这些行业普遍具有这样的特征: 对信息的采集位置非常敏感及对信息的采集轨迹有很高的要求。

(3)三维GIS技术将为物联网提供更丰富的展示手段。三维GIS技术与物联网的结合意味着物联网有了更丰富的展示方式。三维方式提供了一个高程视角,能够创造与二维GIS不一样的展示方式,例如结合信号衰减方程做传感器的布设分析以减少传感器成本的投入。通过三维GIS,可以将物联网前端传感器传回来的各种信息进行虚拟地重建和再现,建立具有真三维景观描述的、可实时交互的应用系统,三维技术的应用将使物联网的感知、显示能力发生革命性的变化。

(4)移动GIS技术为互联网提供便捷的应用。移动GIS的出现使GIS的传统应用环境发生了极大的变化和改善,使GIS从专家系统一跃变为大众系统,完成了过去十几年间广大GIS从业者一直推崇的GIS应该走向大众的过程。

(5)传感技术为地理国情监测提供服务。地理国情具有显著的时序性,监测要求将过去那种地理信息定时更新的被动服务方式 转变为主动的监测和预报服务。对地理国情所包含的信息,不是事后再了解,而是通过高频率的主动监测方式,时刻了解情况的变化,挖掘变化的规律和趋势,及时地为政府、企业和社会公众提供地理国情信息的服务,以提髙科学决策的水平和能力。显然,传统的人工测绘手段难以适应这种新的应用要求和服务模式,人工不可能长时间值守在条件艰苦和危险的地区进行实时监测,对于地质滑坡、地面沉降等自然灾害的地理国情监测项目,就必须充分利用遥感卫星、机载航拍和多种类型的传感器进行信息获取,这正是物联网研究的内容。

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