第 ４３ 卷第 １２ 期 陈能成等 智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统 以协作 精确高 效 发 现 困 难 和 决 策 结 果 网 络 化 共 享与个性 化 服 务 不 足 等 问 题 １０ ２２７９ 器资源分类体系 及 其 时 空 特 征 通 过 向 导 式 预 定 由于缺乏高效 义的感知网时

第 43 卷第 12 期 2018 年 12 月 武汉大学学报 信息科学版 GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversity Vol.43No.12 Dec.2018 犇犗犐 :10.13203/j.whugis20180198 文章编号 :1671 8860(2018)12 2278 09 智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统 陈能成 1,2 刘迎冰 1 盛浩 3 王伟 1,2 1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉,430079 2 地球空间信息技术协同创新中心, 湖北武汉,430079 3 北京航空航天大学计算机学院, 北京,100191 摘要 : 如何根据智慧城市运行管理 建设规划和应急指挥等政府决策部门的综合需求, 实现分散信息资源的统一集成 复杂模型资源的有效调用和决策时空信息的高效共享与可视化, 成为现阶段城市综合决策的重大挑战 首先提出了感知联网与时空信息接入 地理空间模型联网与认知 决策时空信息聚焦服务等智慧城市时空信息综合决策共性关键技术, 突破了城市时空信息智能分析 协同决策与主动聚焦服务的瓶颈 ; 其次, 设计并实现了智慧城市时空信息综合决策原型系统, 并以太原市燃气泄漏应急响应为例, 验证了系统辅助城市综合决策的可行性和适用性 ; 最后, 概括了城市 ( 群 ) 立体感知网 城市 ( 群 ) 模型网和城市 ( 群 ) 时空大数据 3 大主要发展趋势 关键词 : 智慧城市 ; 时空信息 ; 综合决策 ; 感知网 ; 模型网 ; 聚焦服务 ; 应急响应 ; 事件驱动中图分类号 :P208 文献标志码 :A 随着智慧城市的建设和应用, 亿万个无所不 [1] 在的各类传感器产生了越来越多的数据 如何利用物联网 云计算 大数据技术将虚实世界融合, 构建可智能感知的 泛在化的空间信息服 [2] 务, 实现对人和机器的感知 分析 计算 控制和 [3] 服务, 是智慧城市发展过程中亟需解决的问题 此外, 由于我国城市化进程的加快, 自然灾害 事故灾难 公共卫生和社会安全等突发事件在城市愈加频繁发生, 给国家和人民的生命财产安全造成了严重危害 智慧城市时空信息综合决策的目标是实现城市多层次决策的智能化, 为城市运行 管理和规划提供面向多层次 细粒度用户的综合辅助决策支持能力 因此, 如何在城市突发环境中, 根据综合决策的任务需求, 合理采取应急响应预案, 尽快消除不利影响, 有效降低灾害损失就显得尤为重要 现有的智慧城市时空信息综合决策存在信息标准各异 模型资源多样 决策过程效率低下等问题, 难以实现网络环境下分布式 异构信息资源的统一集成 模型资源的有效调用和决策信息的高效共享与可视化, 具体表现在以下 3 点 1) 信息种类多样, 标准各异, 难以集成共享 随着城市监测设备应用的不断深入, 传感器种类越来越多, 而产生的观测数据却处于彼此的 信息孤 [4] 岛, 难以发现与访问 同时, 不同的行业部门建 [5] 立了针对各自应用的共享系统和元数据标准, 信息资源难以跨平台共享 如何在一个统一的架构上合理分析异构性极强的多元数据是智慧城市面 [6] 临的一项挑战 目前, 对于城市各类信息资源的集成管理尚缺乏一种统一描述与共享的方法, 不能满足用户自由获取与协同应用的需求 2) 模型资源复杂, 难以应用于综合决策任务 以往模型的管理大部分只支持同一类别的模型, 如数学模型库只支持数学模型, 决策模型空间只支持决策模型,GIS 模型库只支持 GIS 模型 以 GIS 操作来模拟现实世界在一个时刻或一个时间段地理过程的地理空间模型已成为智慧城市综合 [7 8] 决策的重要内容 但是, 地理空间决策过程较为复杂, 涉及到的模型方法多样, 数据来源广泛, [9] 具有多元性 复杂性与综合性的特点 面对综合决策任务时, 不同类别的模型难以统一管理与高效调用 3) 决策处理过程效率低下, 缺乏决策过程可视化 现有的决策支持和服务模式存在过程链难 收稿日期 :2018 05 23 项目资助 : 国家重点研发计划 (2017YFB0503803); 装备预研教育部联合基金 (6141A02022318); 湖北省自然科学基金 (2016CFA003) 第一作者 : 陈能成, 博士, 教授, 主要从事智慧城市 对地观测传感网 时空大数据 动态实时网络 GIS 和位置智慧应用等方面的研究 cnc@whu.edu.cn

第 ４３ 卷第 １２ 期 陈能成等 智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统 以协作 精确高 效 发 现 困 难 和 决 策 结 果 网 络 化 共 享与个性 化 服 务 不 足 等 问 题 １０ ２２７９ 器资源分类体系 及 其 时 空 特 征 通 过 向 导 式 预 定 由于缺乏高效 义的感知网时空信息资源模型模板建立统一表征 的决策时空信息 城市应急响应综合决策的 智慧 的元数据模型 实 现 了 城 市 多 源 异 构 感 知 网 时 空 化 受到了严重阻碍 １１ 因此 提 高 决 策 处 理 过 程 信息资源的统一描述与标准化建模 针对异构传 的效率 实现决 策 过 程 可 视 化 是 智 慧 城 市 时 空 信 感器的间接注册 和 注 册 信 息 不 完 备 等 问 题 基 于 息综合决策的重要内容 网络目录服 务 技 术 的 传 感 器 直 接 注 册 方 法 １３ 通 本文通过研究智慧城市时空信息综合决策的 过注册中心对多源异构的感知网时空信息资源进 共性关键技术 设 计 并 实 现 了 智 慧 城 市 时 空 信 息 行统一管理和维 护 实 现 了 网 络 环 境 下 智 慧 城 市 综合决策原型系 统 并 以 太 原 市 燃 气 泄 漏 应 急 响 时空信息资源的集成管理与高效检索 应为例进行了应 用 验 证 最 后 对 智 慧 城 市 时 空 信 息综合感知与管理的发展趋势进行了总结 本文根据城市 时 空 数 据 的 不 同 类 型 特 征 采 用多种数据组织 方 式 关 系 型数据库如 Ｏ ｌ 非 关系型数据库如 ＭｎｇＤＢ 等 提出了一种分布式 １ 智慧城市时空信息综合决策关键 技术 解决方案 来管理城市多源异 构的空 间数据 专题 数据 传感器观测数据等城市 时空数 据资源 并根 据城市感知网实时动态的监测需求 建立标准化共 １ １ 感知联网与时空信息接入 智慧城市建立的感知网是信息化应用的高级 享的地理信息 Ｗ ｂ 服务与传感 器数 据 服 务 以 支 持分布式多源异构城市时空数据的接入和发布 发展 旨 在 推 荐 生 产 生 活 与 公 共 服 务 应 用 完 善 开放地理 空 间 联 盟 发 布 了 一 系 列 基 于 Ｗｂ 的地理信息共享 与 互 操 作 的 标 准 规 范 如 网 络 要 公共服务体系 优化城市产业融合和产业结构 提 升城市各 领 域 综 合 信 息 化 服 务 水 平 １２ 针 对 城 素服务 网络覆盖服务和网络处理服务等 以及一 市多源 异构时空信息资源难以智能感知 无法高 系列提高传感器服务标 准 化 １４ 的 接 口 规 范 如 传 效管理与广泛共 享 等 问 题 本 文 采 用 突 破 地 域 限 感器观测服务 传 感 器 规 划 服 务 和 传 感 器 事 件 服 制的传感器技术 构建泛在的城市感知网 实时监 务等 如 图 １ 所 示 智 慧 城 市 感 知 联 网 与 时 空 信 测城市运行状态 动态发现城市演化规律 促进智 息接入利用城市感知网时空信息资源描述模型来 慧城市健康发展 统 一 描 述 城 市 时 空 信 息 资 源 并 通 过 地 理 信 息 智慧城市时空信息主要包含时间与空间的范 围信息和参考信息 基于元对象设施元建模理论 Ｗｂ 服务与 传 感 器 数 据 服 务 获 取 基 础 地 理 信 息 数据与传感器及 其 观 测 数 据 实 现 城 市 感 知 网 时 的城市传感 器 资 源 描 述 模 型 １１ 研 究 了 城 市 传 感 空信息资源的实时接入与动态发现 图 １ 智慧城市感知联网与时空信息接入框架 １ ｍｗ ｋ ｆｐ ｐ ｎｎ ｗ ｋ ｎｇｎｄｓｐ Ｔｍｐ ｌｉ ｎ ｆ ｍ ｎａ ｎｓｍ Ｃ ｙ

武汉大学学报 信息科学版 ２２８０ ２０１８ 年 １２ 月 １ ２ 地理空间模型联网与认知 智慧城市综合决策的主要过程就是使用各类 要求 对模型的输 入 数 据 和 模 型 结 果 进 行 系 统 分 模型解决相应问题 在对某个问题进行决策处理 析 抽取模型 时 空 信 息 共 性 要 素 １５ 实 现 了 异 构 时 需要大量 模 型 的 协 调 配 合 针 对 地 理 空 间 模 模型资源的统一 建 模 与 注 册 发 现 促 进 了 模 型 基 型的领域各异 资源分散与难以集成共享等问题 本特征 方法和过程控制等信息的认知与理解 为 对模型信息进行 形 式 化 表 达 构 建 城 市 智 能 决 策 城市地理空间决 策 模 型 的 高 效 管 理 组 织 调 配 和 模型库 实现网络环境下地理空间模型的管理 共 网络化运行奠定了基础 享和重用 通过研究地 理 空 间 模 型 的 方 法 过 程 和 参 数 为了实现多领域城市地理空间决策模型的联 地理空间模 型 大 多 数 为 数 学 模 型 除 了 具 有 网协同 本文构建了基于模型信息资源共享与互操 数学模型的一般 特 征 之 外 因 其 自 身 性 质 与 任 务 作的智慧城市地理空间模型联网与 认 知框 架 如 ９ ① 空间性 地理空间模型 图 ２ 所示 在网络环境下 将 分布式 城市 地理空 间 所描述的现象或 过 程 往 往 与 空 间 位 置 分 布 以 及 决策模型封装发布为网络服务 用户依据模型的元 差异 等 密 切 相 关 模 型 的 空 间 运 算 特 征 突 出 数据信息建立决 策 模 型 元 模 型 并 注 册 到 注 册 中 ② 动态性 地理空间模型描述的现象或过程也与 时间有着密切联 系 不 同 动 态 性 的 模 型 在 系 统 中 心 形成城市地理空间决策模型虚拟模型库 实现 模型服务的增加 删除 修改 查询等管理操作及模 的使用效率差别 较 大 需 要 考 虑 时 间 对 模 型 目 标 型发现 服务调用等共享操作 为 政 府各 职能管理 的影响及数据的可能更新周期等问题 部门提供多领域 多层次的智能辅助决策支撑 还有一些其他特性 图 ２ 智慧城市地理空间模型联网与认知框架 ２ ｍｗ ｋ ｆｇ ｐ ｌｍｄ ｌｎ ｗ ｋ ｎｇｎｄｃｇｎ ｎ ｎｓｍ Ｃ ｙ 应急响应中 聚 焦 服 务 包 括 两 个 方 面 一 是 对 分 １ ３ 决策时空信息聚焦服务 聚焦服务是解决网络中信息资源个性精确化 布 异构的城市决策信息资源 数据资源和分析与 服务的主要途径之一 在智慧城市公共突发事件 决策模型服务资源 进行统一管理 实现信息资源

第 ４３ 卷第 １２ 期 陈能成等 智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统 ２２８１ 的聚焦 二是为政府 企业和市民提供个性化的信 息服务 实现 信 息 服 务 对 象 的 聚 焦 此 外 ＧＥＡ Ｇｖ ｎｍｎ Ｅｎ Ａ ｈ ｕ １６ 引入事 ｐ 件驱动的概念 提 出 了 一 种 基 于 对 象 和 过 程 模 型 的聚焦服务模型 涵 盖 了 城 市 突 发 事 件 应 急 响 应 涉及的各个领域 可 以 为 智 慧 城 市 综 合 决 策 提 供 高层次的指导 针对目前城市时空信息资源无法高效聚集和 网络化共享困难 等 问 题 事 件 驱 动 的 城 市 决 策 时 空信息聚焦 服 务 １０ 利 用 聚 焦 服 务 模 型 深 化 聚 焦 服务过程 建立 了 城 市 公 共 突 发 事 件 和 时 空 信 息 资源 分析结果和决策之间的桥接 实现了应急响 应需求 时空信息资源和决策的无缝衔接和聚合 辅助决策者对城市突发事件进行快速有效处置 在事件 驱 动 的 城 市 决 策 时 空 信 息 聚 焦 服 务 图 ３ 事件驱动的智慧城市决策时空信息聚焦服务框架 ３ ｍｗ ｋ ｆｅｖｎ Ｄ ｖｎ ｕ ｎｇｓ ｖ ｆ Ｄ ｎｓｐ Ｔｍｐ ｌｉ ｎ ｆ ｍ ｎ ｎｓｍ Ｃ ｙ 中 注 册 中 心 城 市 公 共 突 发 事 件 城 市 时 空 信 息 ２ １ 系统体系结构 系统采用 Ｂ Ｓ 和 Ｃ Ｓ 混合架构 总体 框架分 资源 聚焦服务 和 社 会 实 体 之 间 以 注 册 中 心 为 中 为数据 层 组 件 层 服 务 层 功 能 层 和 应 用 层 ５ 个 心 发生直接 或 间 接 交 互 交 互 过 程 主 要 包 括 时 层次 图 ４ 空信息资源注册 事件触发 抽象服务链查询和获 取 服务绑定和数据关联 服务链实例执行及分析 与处理结果注册信息构建 分析结果注册及共享 分析结果获取和 决 策 处 置 等 实 现 事 件 驱 动 的 抽 象决策时空信息 聚 焦 服 务 链 精 确 高 效 发 现 运 行 过程全程实时监控 以及决策结果网络化共享 事件驱动的智慧城市决策时空信息聚焦服务 框架如图 ３ 所示 通过城市公共突发事件触发决策 过程 支持决策服务的组合与优化 并针对政府 企 业和市民等不同的社会实 体提 供及时 可靠 个性 化的时空信息服务 高效聚 集了城市 数 据 服 务和 决策模型等时空信息资源 实现了事 件 发生 预警 通知 信息处理和决策支持的联动机 制 提 高 了城 市综合决策智慧服务能力和科学决策水平 ２ 智慧城市时空信息综合决策原型 系统与应用 智慧城市时空信息综合决策原型系统以注册 图 ４ 系统体系结构 ４ Ａ ｈ ｕ ｆ ｈｐ ｐ ｄｓｙ ｍ １ 数据层 提供基础地理数据 传感器数据 地名数据 人口数据 经济数据和法人数据等信息 资源 件建模 基础地理信息 传感器及观监测数据的接 ２ 组件层 包 括 城 市 决 策 事 件 建 模 与 管 理 城市决策时空数 据 接 入 与 耦 合 城 市 地 理 空 间 决 入与耦合 地理空间模型管理 决策时空信息聚焦 策模型建模与管理 传感器服务 三维仿真组件和 服务 实现事件建模结果 多源时空数据和模型计 目录管理与服务 等 组 件 为 系 统 后 台 服 务 和 前 台 算 结 果 的 统 一 接 入 集 成 管 理 标 准 化 检 索 与 共 三维场景展示提供基础 享 以及城市时 空 信 息 资 源 和 决 策 过 程 的 实 时 动 态可视化与仿真 模 拟 用 于 城 市 设 施 日 常 管 理 和 ３ 服 务 层 提 供 城 市 公 共 突 发 事 件 信 息 服 务 城 市 地 理 空 间 互 操 作 服 务 城 市 传 感 网 服 务 突发事件应急响 应 为 决 策 者 提 供 直 观 的 决 策 依 城市时空信息分析与决策模型服务和决策结果服 据和决策信息 务等 为功能层提供信息资源的快速访问模式 提 中心 为 桥 梁 通 过 城 市 管 线 水 务 电 网 等 突 发 事

2282 武汉大学学报 信息科学版 2018 年 12 月 高突发事件的响应速度和决策效率 4) 功能层 包括综合管理 聚焦服务和决策模拟与仿真等模块, 实现城市时空信息资源的综合管理和高效聚集, 以及突发事件应急响应过程的实时动态模拟等 5) 应用层 基于功能层完成城市设施的日常管理和城市突发事件的应急响应与决策 2.2 系统功能系统主要包含以下 3 个模块的功能 1) 综合管理 包括城市日常管理和突发事件应急响应 通过实时获取传感器观测数据完成对示范区域的日常监测 ; 当获取的数据发生异常时, 由突发事件引发事件预警, 并通过决策时空信息聚焦服务获取所需的时空数据和地理空间模型, 显示事件发生区域的实时传感器观测数据 决策任务和模型计算结果等信息 2) 聚焦服务 包括抽象决策时空信息聚焦服务链建模 注册 决策结果发布与注册等功能, 聚集城市各类数据资源和服务资源, 辅助城市公共突发事件各阶段处置决策, 为城市不同用户提供个性化的时空信息服务 3) 决策模拟与仿真 提供城市突发事件应急 响应的决策过程模拟与评估恢复可视化功能 应急响应决策过程模拟包括影像范围可视化和相关部门救灾动态模拟, 为决策者提供真实的应急响应决策场景 评估恢复可视化包括经济损失评估可视化和影响人口评估可视化, 可供用户查询突发事件解决后的相关信息 2.3 系统应用城市常见公共突发事件中, 燃气泄漏存在爆炸 中毒 窒息等危险, 可导致重大安全事故 本文以太原市燃气泄漏事件为例, 验证系统在辅助智慧城市公共突发事件综合决策中的适用性 1) 信息资源准备 如图 5 所示, 围绕燃气泄漏突发事件应急响应, 建立传感器和模型资源目录, 将建模完成后的元模型注册到注册中心, 进行信息资源的集成化管理 传感器准备 ( 图 5(a)) 是指通过建立的各种传感器元模型, 接入实时观测数据, 发布数据服务, 如燃气浓度监测传感器 温湿度监测传感器 气象监测传感器等 模型准备 ( 图 5(b)) 是指建立燃气泄漏事件涉及到的地理空间模型目录, 包括最短路径分析模型 缓冲区分析模型 叠置分析模型 燃气扩散模型等 图 5 燃气泄漏应急响应信息资源准备 Fig.5 InformationResourcesPreparationfortheGasLeakEmergencyResponse 2) 聚焦服务过程 如图 6 所示, 通过决策时空信息聚焦服务, 制定针对燃气泄漏事件的抽象决策过程链, 形成相应聚焦服务方案, 并注册到注册中心 ; 实例化燃气泄漏事件决策过程链, 关联具体决策分析 地理空间模型和 GIS 地理信息数据服务 ; 执行服务链, 发布并注册决策结果 3) 决策过程动态模拟 围绕事件的监测 告警 响应 评估这 4 个过程, 提供不同阶段的决策服务 (1) 事件监测 可视化显示矢量数据 影像数据 地形数据在内的基础地理信息数据外, 还可供用户实时监测燃气管道附近可燃气体浓度等动 态接入的传感器监测数据, 如图 7 所示 (2) 事件告警 一旦监测到甲烷浓度异常, 如甲烷浓度在 5% ~15.4% 范围内时, 立即根据燃气泄漏事件的严重程度发布告警信息, 如图 8 所示 (3) 事件响应 根据事件的发生地点和严重等级, 调用相应的地理空间模型进行计算并实时获取结果, 完成相关部门应急决策响应过程指挥调度的动态可视化与仿真, 如图 9 所示 (4) 事件评估 抢修结束后, 解除应急状态, 后期可进行人员伤亡和经济财产损失的统计, 并确定影响范围进行公开上报

第 ４３ 卷第 １２ 期 陈能成等 智慧城市时空信息综合决策关键技术与系统 图 ６ 燃气泄漏事件驱动的聚焦服务过程 图 ７ 甲烷传感器实时监测 ６ Ｅｖｎ Ｄ ｖｎ ｕ ｎｇｓ ｖ Ｐ ７ Ｒ ｌ ＴｍＭｎ ｎｇ ｆ ｈ ｆ ｈｇ Ｌ ｋｅｍ ｐｎ ｇｎｙｒ Ｍ ｈｎｓｎ 图 ８ 燃气泄漏事件告警 ８ Ｅｖｎ Ｗ ｎ ｎｇ ｆ ｈｇ Ｌ ｋ 图 ９ 燃气泄漏事件响应 ９ Ｅｖｎ Ｒ ｐｎ ｆ ｈｇ Ｌ ｋ ２２８３

2284 武汉大学学报 信息科学版 2018 年 12 月 3 智慧城市时空信息综合感知与管理发展趋势 面对京津冀一体化 长江经济带 泛珠三角和 一带一路 等新型城镇化国家重大战略需求, 需要在更大尺度和更大规模的城市群中开展智慧城 [12] 市和智慧中国乃至智慧地球的建设研究 从空间信息的角度看, 智慧城市时空信息综合感知与管理将从目前的信息综合管理, 逐步发展为城市 ( 群 ) 状态和行为的挖掘 模拟和预测, 乃至对整个城市 ( 群 ) 运行的控制和响应 概括起来, 智慧城市时空信息综合感知与管理的主要发展趋势包含以下 3 点 1) 城市 ( 群 ) 立体感知网据预测,2020 年前后, 世界上会有 7 万亿个 [17] 通过网络组织起来的传感器, 未来将对地观测卫星星座与通信卫星 导航卫星和飞机等空间节 [18] 点通过动态组网, 建立天基空间信息网络 届时, 将面临如何在正确的时间 正确的地点将正确的信息传递给正确的人的 4R(Right) 灵性服 [19] 务 空天地集成化的城市( 群 ) 立体感知网可以提供解决思路, 它是由具有感知 计算和通信能力的传感器网络与万维网结合而产生的用于城市 ( 群 ) 监测的集成观测网, 通过一系列接口提供观测数据 空间信息和地学知识服务 城市 ( 群 ) 立体感知网研究需要突破空天地传感器协同观测优化布局和多传感器规划调度等关键技术, 建立空天地集成化的传感网感知基础设施和立体覆盖的城市数据获取运行环境, 形成城市 ( 群 ) 立体感知网构建的技术体系和标准规范, 为城市群生态环境和地理市情等综合监测与共享奠定基础 2) 城市 ( 群 ) 模型网模型网是大量计算模型的动态网络, 比单个模型解决更多科学问题, 建模者和用户通过标准协议的网络服务, 实现对模型和模型结果的访问 [20] 与互操作 模型网是一个开放式系统, 其中间过程和最终结果都可以通过网络服务进行访问, 提高了模型的互操作能力和相关科学领域的预测能力, 对解决城市群如区域交通规划等复杂问题十分重要 但是, 模型的固有特性 ( 异构性和分散性 ) 和人为特性 ( 私有性 ), 使其目前仍难以共享与互操作 模型网研究需要注重异质模型的开放性共享 网络环境下模型的综合协作认知和模型网的 不确定性等问题 3) 城市 ( 群 ) 时空大数据城市时空大数据已经成为当前智慧城市的重 [21] 要战略资源 随着城市计算和大数据研究的发展, 如何基于数以 PB 级计量的动态实时观测大数据, 快速提取城市事件和行为的格局和过程信息, 科学分析其演化规律, 并提供主动的位置智能服务, 成为时空大数据城市实践过程中新的挑战和机遇 城市 ( 群 ) 时空大数据研究需要突破时空大数据组织管理 分析 预测 决策 可视化和服务等智慧城市时空大数据共性关键技术, 建立时空大数据的综合管理 协同分析与智能决策服务等标准规范, 开发新一代适应大数据的 GIS 软件平台, 为用户提供时空大数据的网络在线分析与多层次服务 4 结语 针对智慧城市时空信息综合决策过程中信息标准各异 模型资源多样 决策过程效率低下等问题, 本文对感知联网时空信息与接入 地理空间模型联网与认知 决策时空信息聚焦服务等城市时空信息综合决策共性关键技术进行研究, 突破了城市时空信息智能分析 协同决策与主动聚焦服务的瓶颈 同时, 开发了智慧城市时空信息综合决策原型系统, 并以太原市燃气泄漏应急响应为例, 验证了系统辅助城市综合决策的可行性和适用性 本文最后探讨了智慧城市时空信息综合感知与管理的 3 个主要发展趋势 : 城市 ( 群 ) 立体感知网 城市 ( 群 ) 模型网和城市 ( 群 ) 时空大数据 下一步需要研究如何挖掘 模拟和预测城市状态和行为, 以形成更多层次的协同决策 更主动的聚焦决策和更智能的综合决策 参考文献 [1] LiDeren.TowardsGeo spatialinformationscience in Big Data Era [J]. 犃犮狋犪犌犲狅犱犪犲狋犻犮犪犲狋犆犪狉狋狅犵狉犪狆犺犻犮犪犛犻狀犻犮犪,2016,45(4):379 384( 李德仁. 展望大数据时代的地球空间信息学 [J]. 测绘学报,2016,45(4):379 384) [2] LiDeren,LiuLaixing.Context AwareSmartCity GeospatialWebServiceComposition[J]. 犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔, 2016,41(7):853 860( 李德仁, 柳来星. 上下文感知的智慧城市空间信息服务组合 [J]. 武汉大学学报 信息科学版,2016,41(7):853 860)

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2286 武汉大学学报 信息科学版 2018 年 12 月 犓犲狔犜犲犮犺狀犻狇狌犲狊犪狀犱犛狔狊狋犲犿犳狅狉犆狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犇犲犮犻狊犻狅狀 犕犪犽犻狀犵狅犳犛狆犪狋犻狅 犜犲犿狆狅狉犪犾犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犻狀犛犿犪狉狋犆犻狋狔 1,2 犆犎犈犖犖犲狀犵犮犺犲狀犵 1 犔犐犝犢犻狀犵犫犻狀犵 3 犛犎犈犖犌犎犪狅 1,2 犠犃犖犌犠犲犻 1 StateKeyLaboratoryofInformationEngineeringinSurveying,MappingandRemoteSensing,WuhanUniversity, Wuhan430079,China 2 ColaborativeInnovationCenterofGeospatialTechnology,Wuhan430079,China 3 SchoolofComputerScienceandEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China 犃犫狊狋狉犪犮狋 :Howtoachievetheunifiedintegrationofdecentralizedinformationresources,theefective invocationofcomplexmodelresources,andtheeficientsharingandvisualizationofdecision making spatio temporalinformationbasedontheintegratedneedsofgovernmentdecision makingdepartments suchassmartcityoperation management,constructionplanning,andemergencycommand,become themajorchalengesinthecurrentdevelopmentprocessoftheurbancomprehensivedecision making. Firstly,thekeytechnologiesfortheurbancomprehensivedecision making,suchasperceptionnet workingandspatio temporalinformationaccess,geospatialmodelnetworkingandcognition,anddeci sionspatio temporalinformationfocusingserviceareproposed,whichbreaksthroughthebotlenecks ofurbanspace timeinformationinteligenceanalysis,colaborativedecision makingandactive focus services.then,aprototypesystemofcomprehensivedecision makingofspatio temporalinformation insmartcityisimplemented.takingthegasleakresponseoftaiyuanasanexample,thefeasibility andapplicabilityofthesystemforurbancomprehensivedecision makingareverified.finaly,three maindevelopmenttrendsaresummarized,thatis,urban (group)stereo perception web,urban (group)modelweb,andurban (group)space timebigdata. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :smartcity;spatio temporalinformation;comprehensivedecision making;perceptionweb; modelweb;focusingservice;emergencyresponse;event driven 犉犻狉狊狋犪狌狋犺狅狉 :CHEN Nengcheng,PhD,professor,specializesinthetheoriesandmethodsofSmartCity,earthobservationsensorWeb, spatio temporalbigdataanddynamicreal timewebgis,andlocation basedsmartapplications.e mail:cnc@whu.edu.cn 犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀狊狌狆狆狅狉狋 :TheNationalKeyResearchandDevelopmentProgramofChina,No.2017YFB0503803;theUnionFoundationof MinistryofEducationofthePeople srepublicofchina,no.6141a02022318;thehubeiprovincialnaturalsciencefoundation,no. 2016CFA003.