三维地图是智慧城市发展最关键一环

    三维地图是真实城市的映射，但其作用并不仅仅只是城市的图像展示，而是后续所有智慧城市管理的基础。通过三维地图，像智慧城市中的智能交通、物联网这样的服务才有了发展的基础。换言之，三维地图是智慧城市发展的基础，也是关键的一环。

    要实现智慧城市，首先是要形成城市的立体形态信息，也就是建立三维数字城市信息数据库，将真实城市的关键物理信息（道路、房屋、桥梁等的位置、空间结构等信息）提取出来，通过数字化、模拟仿真等方式形成城市的三维地图，并通过将管理信息（如房屋使用、人口、电力水力分布等信息）与城市三维立体图像结合，实现对真实城市的智能管理。

    “热闹”的智慧城市

    人类的发展经历了石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代，随着计算机的出现和普及以及现代通信网络的发展，人、物通过信息紧密结合在一起，人类社会从而进入了全新的时代——信息时代。在信息时代中，人类通过利用网络、智能化设备等创造出具有“开放性、统筹性、交互性、学习性”的新型城市，也就是“智慧城市”。IBM在其《智慧的城市在中国》白皮书中，对智慧城市特点定义为全面物联、充分整合、激励创新、协同运作等四方面。即智能传感设备将城市公共设施物联成网，物联网与互联网系统完全对接融合，政府、企业在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，城市的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作。

    智慧城市建设将启动一个综合的巨大的市场。“十一五”期间，全国就已有29个省、自治区、直辖市的120个城市开展了数字城市建设，其中40个城市已经建成，带动各地基础测绘投入约12亿元。

    2013年1月29日，住建部公布90个智慧城市试点的名单。智慧城市建设市场空间巨大，仅武汉市的智慧城市建设投资规划就超过817亿元，从全国范围来看，根据住建部和城乡建设部的信息，2013年5月初住建部与各省区市和首批90个国际智慧城市试点城市完成创建任务书的签约。继国开行提供不低于800亿元的投融资额度后，由于几家机构承诺提供投资额度。粗略估计，智慧城市建设相关投资或将超过4400亿元。

    智慧城市建设中三维地图将是重要的一环，许多服务和应用都基于三维地图而展开。三维地图的相关产业链也将是智慧城市建设中最早获益的领域之一。

    三维地图“加油”智慧城市

    （一）缓解城市交通拥堵

    随着车辆数量的剧增，越来越多的城市出现道路拥堵，形成交通的“动脉硬化”，进而大幅降低了城市道路行驶效率。对道路的使用往往与居民活动的方向性和选择性有关，比如早晚上下班潮，往往呈现上下班方向的车道非常拥挤、而反方向的道路比较空闲。通过管理充分发挥城市道路，减少拥堵已成为城市交通管理中极为重要的任务。

    三维地图是智能交通管理中最重要的基础，智能交通系统的大部分信息都需要在地图中显示，包括车道、街道设备、车辆（加装车载定位装置或由监控摄像头拍摄）的位置信息。

    三维地图可以将交通线路、周围环境甚至是驾驶员视角信息展现到交通管理部门或是车辆驾驶员处。管理部门可根据道路拥堵情况，动态调节路口红绿灯变换时间、临时改变车道通行方向以减少道路使用的不平衡性，满足交通需求，并通知驾驶员各道路的拥堵情况、给予选路建议；车辆驾驶员可通过车载的道路状况显示装置获得实时路况信息，合理安排道路选择。从而最大限度的发挥城市道路的使用能力，提高通行效率。

    就我国而言，根据交通运输部公布《2012年公路水路交通运输行业发展统计公报》，2012年末全国公路总里程达到423.75万公里，密度达到44.1公里/百平方公里，其中等级公路里程为360.96万公里，占总里程的92.26%。由此可见，三维地图在交通管理中的应用市场极为广阔。

    （二）促进城市“智慧”管理

    智慧城市建设中，政府管理也是重要一环。过去政府对辖区信息的管理从查卷宗升级为网络数据库，但仍无法直观的查询和展现与实景统一的信息。通过三维图像，可将具体的实景和抽象的管理信息统一，从而大大提高了管理效率，使城市的管理真正具有了“智慧”。

    在具体应用中，例如在建立好的城市三维地图中可对每一个居民住宅中每一户与住户信息做关联，户籍管理处通过点击三维地图中的房屋图像，即可显示该房屋内的住户人数及个人信息。这一应用还可扩展至商场商户以及公共场所的信息管理。

    城市管理人员还可通过图像，精确定位位置信息。例如，城市巡视人员在工作中可随时采集信息，如发现果皮箱出现了破损，可拍下其照片并上报立案。后台管理工作人员通过实景三维地图立即在大屏幕上找到这个位置，如同在现场查找一样，然后即可让相关人员进行维护。

    据悉，重庆就启动了“全城城管”活动，如果出现地井井盖丢失或发现其他问题需要定位，市民可直接上网，在三维实景影像上标注、上传文字和图案来反映城市细节的问题，方便有关部门解决。而在使用二维图像的时代，二维地图无法准确表示如井盖、广告牌等的具体位置，市民反映意见不方便，反映了城管寻找也不方便，影响了管理效率。使用三维图像方便、直观，大大提高城市管理效率。

    （三）助力无人驾驶汽车

    无人驾驶汽车将是把人类从长距离的驾驶疲劳中解放出来的最佳方式之一。塞巴斯蒂安-特龙（SebastianThrun）于2005年领导斯坦福学生和教师组成的团队，设计出斯坦利机器人（行情、问诊）汽车，在由美国国防部高级研究计划局（DARPA）举办的第二届“挑战”大赛中夺冠，其后，Google聘请他领导团队于2010年10月推出Google无人驾驶汽车，该车拥有1个激光测距仪（测绘三维地形图）、4个雷达（探测周边情况），1个摄像机（检测红绿灯）、1个GPS（定位、导航）、惯性测试单元和1个车轮编码器（跟踪运动情况）。使用时预先设置出发地和目的地生成最佳路线，行进中通过雷达、红外摄像头跟踪附近的物体，在三维图像中进行处理，完成智能自动避让、变线等动作，GPS定位并导航，最终使该无人驾驶汽车到达目的地。

    整个系统的核心就是安放在车顶上的激光测距仪。其在高速旋转时向周围发射64束激光，通过照射周围物体反射回的激光计算出车体与周边物体的距离。计算机系统根据这些距离数据描绘出精细的三维地形图，然后跟高分辨率地图相结合，生成数据模型以帮助汽车进行驾驶操作。

    实际上，飞机的无人驾驶系统已经成熟，但地面车辆的无人驾驶应用市场更广为阔，由于地面交通复杂，所以一直没有成熟产品广泛应用。三维地图配合传感器及控制系统，使无人驾驶汽车的应用真正变为可能。未来无人驾驶汽车将逐渐走向成熟应用，而这其中，三维地图发挥非常重要的作用。

    （四）创造新的商业模式和市场

    三维地图可以提供真实的景物图像信息，已催生出多种新型商业应用。如固定搜索型应用以及基于位置的信息服务。

    固定搜索型应用如餐厅、房屋中介等结合三维地图的产品展示。用户可以通过在三维地图上点击，就可展现出餐厅的外貌、内饰以及饭菜信息，极大方便用户寻找餐厅和选择用餐。房屋中介公司通过与三维地图制作公司合作，可直接展示楼盘的信息（包括楼盘交通位置、小区环境等），用户可以通过网络浏览点击三维地图的相关位置，获取待售房屋外貌情况以及居间结构、内部装修摆设等信息。

    基于位置的信息业务则将三维地图、卫星定位及无线互联网结合在一起。例如，用户走在街道上，可扫描街景，即可在三维地图上显示其目前位置及所扫描的建筑物，点击后可直接获得建筑物中的楼层、商铺、商品甚至优惠活动信息。而商户也可在用户经临时，通过短信、彩信或微信推送其优惠活动信息。三维地图将信息和位置统一，可以同LBS、SNS、电子商务等应用共同构建新的商业模式和市场。

    结语

    智慧城市最重要的理念就是“以人为本”。

    如果脱离了服务于人这个主题，智慧城市的建设也将流于形式化的技术堆砌，并不能真正实现城市的智慧化。城市是为人服务的，我们应该规划好、建设好、管理好这个城市，让我们的城市变得更安全、更舒适、更便捷。我们要通过数字化、实景化、物联化、智能化的科学手段来全方位的掌握城市的一切动态和静态信息，让城市更好的服务于每一个人。而且，在建设智慧城市的时候不能忽视人的智慧，要思考如何充分发挥人的力量，让全社会都参与到智慧城市的建设中来。

    智慧城市的建设，将在新型城镇化建设中发挥极其重要的作用。在这个信息碎片化的时代，如果所有信息都带坐标的话，将会方便信息的管理和使用，使决策更加智慧、科学。所以智慧城市的建设要通过空天地一体化的三维地图来支撑。三维地图在智慧城市的建设中扮演着非同一般的角色。