近年來，智慧城市話題的熱度一直居高不下。泰伯智庫分析認(rèn)為,沒有以地理信息系統(tǒng)(GIS)為核心的空間科技作為支撐,就無法建成真正的智慧城市。作為一種空間科技，更是一種高效的信息采集手段，激光雷達(dá)技術(shù)在BIM、VR、AR、MR、3DGIS等概念的轟炸下，迅速在各大領(lǐng)域得到普及，智慧城市亦不例外。

　　如今，智慧城市建設(shè)項(xiàng)目在進(jìn)行著先行先試的實(shí)踐，其試點(diǎn)城市數(shù)量從當(dāng)初的幾十個(gè)發(fā)展到現(xiàn)在的超過300個(gè)，帶動(dòng)萬億投資的大市場(chǎng)。

　　激光雷達(dá)如何在智慧城市建設(shè)的大潮中馳騁?兩者碰撞在一起，又能擦出怎樣的火花?本文將為你探索一二。

　　激光雷達(dá)應(yīng)用的現(xiàn)狀如何?

　　激光雷達(dá)( light detection and ranging，LIDAR) 是一種利用傳感器所發(fā)出的激光測(cè)定傳感器與目標(biāo)之間距離的主動(dòng)遙感技術(shù)。根據(jù)LIDAR的載荷平臺(tái)，又可分為星載、機(jī)載、車載和地面LIDAR四大類。

　　根據(jù)以上劃分，以一棵樹的點(diǎn)云為例，來說明不同平臺(tái)的LIDAR的應(yīng)用。

　　其中，機(jī)載LIDAR系統(tǒng)目前在國際上應(yīng)用最為廣泛。

　　機(jī)載激光雷達(dá)是一種集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)于一身的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。安裝在飛機(jī)上的機(jī)載激光探測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)，通過量測(cè)地面物體的三維坐標(biāo)，獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)軟件數(shù)據(jù)處理后，可以生成高精度的數(shù)字地面模型、等高線圖及正射影像圖。

　　相較于其他測(cè)量方式，機(jī)載LIDAR有著主動(dòng)式直接測(cè)量、高程準(zhǔn)確、低成本、不受地形、光線條件影響等明顯優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，機(jī)載LIDAR在國內(nèi)應(yīng)用普及度不高，面臨著數(shù)據(jù)量過大、分布式自動(dòng)化后處理、多源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用等弊端。

　　位置服務(wù)市場(chǎng)商機(jī)無限

　　盡管國際和國內(nèi)都進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)性試點(diǎn)工作，智慧城市仍然面臨著缺乏統(tǒng)一和公認(rèn)概念定義、碎片化發(fā)展、缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、缺乏城市部門間協(xié)作、信息孤島等難題。

　　伴隨著空間信息技術(shù)的不斷更新迭代，智慧城市試點(diǎn)的不斷推進(jìn)，智慧城市的內(nèi)涵在不斷演變，對(duì)智慧城市的要求也越來越高。同時(shí)，智慧城市建設(shè)的商機(jī)也越來越多，涉及了傳統(tǒng)的智慧通信、智慧交通、智慧能源體系，新興的公共資源管理和調(diào)配系統(tǒng)、公共安全體系、基于數(shù)字城市時(shí)空信息框架的大數(shù)據(jù)分析和服務(wù)、從室外到室內(nèi)的各種空間尺度的位置服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。

　　無論智慧城市如何發(fā)展，歸根到底離不開三維空間位置框架信息和時(shí)間軸的變化，這些是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生、依附、分析和應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是地理信息企業(yè)能夠掘金智慧城市建設(shè)的根基所在。由于三維空間在智慧城市建設(shè)中能夠發(fā)揮基礎(chǔ)性作用，從而帶來廣闊的商機(jī)，BAT均已經(jīng)通過資本布局介入了地信行業(yè)。

　　其中，某家重金打造的位置服務(wù)公司，更是在行業(yè)內(nèi)掀起了一股CORS相關(guān)從業(yè)人員的挖人潮。這些無不彰顯了，基于時(shí)空信息框架的位置服務(wù)蘊(yùn)藏著廣闊的商機(jī)，將是行業(yè)發(fā)展的未來方向。只有技術(shù)服務(wù)于生活，服務(wù)創(chuàng)造更多價(jià)值，才能更好地促進(jìn)行業(yè)的更大發(fā)展。

　　智慧城市應(yīng)用落地惠及每個(gè)人

　　基于時(shí)空信息框架的大數(shù)據(jù)三維空間分析，可以為用戶提供更多專業(yè)建議。比如最近北京要做的霧霾通風(fēng)通道規(guī)劃，就是智慧城市的典型應(yīng)用場(chǎng)景。

　　這兩天正好趕上北京的霧霾天氣紅色預(yù)警，極大地影響了大家的日常生活。在這個(gè)時(shí)候，霧霾通風(fēng)通道的建設(shè)和科學(xué)規(guī)劃顯得極為重要，如果能夠采用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)，快速獲取城市的三維數(shù)據(jù)，利用自動(dòng)化AI建模技術(shù)，快速獲取LOD2級(jí)別模型，即可進(jìn)行溫度場(chǎng)、風(fēng)力、擴(kuò)散等大數(shù)據(jù)模擬分析，為科學(xué)決策提供有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的合理化建議。

　　另外，由于厄爾尼諾的影響，今年很多城市發(fā)生了山洪、內(nèi)澇，其中武漢、福州等地較為嚴(yán)重。武漢短時(shí)間強(qiáng)降雨造成水災(zāi)，給武漢人民造成了極大損失。福州由于臺(tái)風(fēng)接連造訪，山洪引發(fā)城市內(nèi)澇嚴(yán)重，學(xué)校停課，眾多樓房被淹，造成了生活不便和財(cái)產(chǎn)損失。

　　這種情況下，智慧城市的水淹分析和熱島效應(yīng)分析就可以派上用場(chǎng)了。利用三維模型快速進(jìn)行降水和水淹分析，可以提前知曉哪些地方最容易被淹，會(huì)淹沒多深，提前做好防范和財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移，盡可能減小損失。同時(shí)，還可以提前警示危險(xiǎn)區(qū)域，設(shè)置禁行，轉(zhuǎn)移人員，避免人員傷亡。

　　而熱島效應(yīng)分析更多的是在城市建設(shè)的規(guī)劃階段起作用，通過三維模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，科學(xué)地設(shè)置散熱通風(fēng)通道，避免城市熱島效應(yīng)，也能起到緩解城市內(nèi)澇和減輕城市霧霾的作用。北京正在規(guī)劃的霧霾通風(fēng)通道就是智慧城市建設(shè)規(guī)劃補(bǔ)交的學(xué)費(fèi)，其他城市可以提前規(guī)劃，借鑒學(xué)習(xí)，少走彎路。

　　除了這些應(yīng)用，智慧城市基于空間信息的位置服務(wù)還有很多，諸如智慧交通、智慧物流、智慧安防、智慧照明等，都是基于時(shí)空信息框架的精準(zhǔn)大數(shù)據(jù)分析和資源分配服務(wù)方案。只有基于分析服務(wù)，才能真正把我們投資建設(shè)的智慧城市數(shù)據(jù)使用起來，才能真正創(chuàng)造價(jià)值，享受智慧生活服務(wù)。

　　作為早期智慧城市試點(diǎn)之一，銀川市在建設(shè)之初就走了不一樣的建設(shè)模式。銀川市政府以極大的決心，打破了部門垂直管理模式和部門間信息不共享的現(xiàn)狀，以服務(wù)為核心，用政府購買專業(yè)服務(wù)的方式，建設(shè)了不一樣的智慧銀川，這種模式后來也被稱為智慧城市的銀川模式。

　　在智慧銀川的建設(shè)過程中，筆者所在的Dipper團(tuán)隊(duì)也貢獻(xiàn)出了自動(dòng)化AI建模技術(shù)，希望通過機(jī)載激光雷達(dá)等空間信息技術(shù)為智慧城市建設(shè)做好技術(shù)支撐，讓公眾的生活更加智慧。(文|閆金然)

　　本文作者：閆金然，泰伯網(wǎng)特約撰稿人，畢業(yè)于武大測(cè)繪地球物理學(xué)專業(yè)，先后供職于西安煤航、北京拓普康、巖石科技，現(xiàn)加盟荷蘭Dipper團(tuán)隊(duì)。自詡激光雷達(dá)領(lǐng)域技術(shù)達(dá)人，以綿薄之力助推智慧城市應(yīng)用。