建设产业生态,促进开放可持续。城市感知体系的产业生态构成非常丰富,涵盖了众多的参与主体,共创共建共享城市感知体系势在必行。基于此,未来以标准驱动,共同打造城市感知体系产业生态,并根据不同发展阶段采取对应的产业推进策略,匹配产业发展路径与市场需求,才能推动产业链上下游都能够健康发展,实现城市感知体系参与各方的多方共赢。总的来看,在数字化浪潮下,万物互联将不再是一句口号,以感知塑造智能、智能提升认知、认知锐化感知,推动城市数字化转型条块深度融合,实现智慧城市可持续发展,是顺应时代发展的必然选择,也是推进国家治理现代化的重要途径,相信随着城市感知体系的建设加速推进,将会更好地实现城市精细化治理,让智慧城市真正为老百姓创造美好生活,并激发千行百业的创新活力。梳理城市时空信息平台及典型应用,分析了未来智慧城市感知、管理与决策面临的挑战。视觉环境感知项目
环境感知技术能突破连续、高精度和准实时时空信息感知技术瓶颈,构建城市群-街区的多尺度综合感知服务系统,形成多尺度综合感知技术和标准体系,提升城市时空信息感知服务能力。认知“空天地’平台的观测能力,深度协同“位置-图像视频’感知手段,实现城市群至街区的地表要素变化信息、人车物运动目标和室内地下复杂场景的在线感知,并提供按需服务。当前城市要素感知手段丰富,但存在不同程度的时空观测盲区,无法完全满足地表要素的动态连续感知需求。视觉环境感知项目环境感知技术在公园内流河设置水质监测,采用浮标观测技术,可全天候、连续、定点观测水质。
基于空天地集成化的传感网,有望实现前所未有的城市感知能力,其中*有价值的就是多尺度感知能力。多尺度的城市感知意味着从感知手段、内容、精度和时效都是多尺度的,感知手段包括观测平台(卫星、无人机、测量车、行业网、机器人、智能手机);感知范围包括城市群、城市和街区;感知精度以米、分米、厘米;感知时效性包括季度、周、即时。这种由一张网和一平台支撑的综合感知信息,可实现城市群趋势分析、城市运行状态监测和街区个体行为跟踪。这是基于空天地集成化传感网的城市综合感知相比于传统的城市感知网络突出的特征和比较大的优势。
“对人和环境泛在、智能感知”是重要的科学前沿研究课题,也是满足智慧城市、公共安全等国家重大需求的关键支撑。为此,《国家创新驱动发展战略纲要》、《国家“十三五”科技创新规划》等将智能感知列为战略任务和重点方向。城市计算是智慧城市建设的重要支撑,如何大规模、低成本地收集“城市大数据”则是开展城市计算研究的基石。基于静态设施的传统感知技术存在部署成本高、覆盖范围有限等不足,难以满足城市空间大规模动态感知需求。以群智感知(Crowd Sensing)、无线感知(Wireless Sensing)]等为新型感知技术成为应对公共安全、灾难应急等重大挑战的有效方式,受到国内外学术界和工业界的关注。环境感知技术要满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
虽然有城市空间信息基础设施,但如何有效地集成利用,构建一体化空间信息基础设施,应对“三多现状”(多观测耦合、多协议互联、多主题交互)和“三高需求”(高时空感知、高精度感知、高智能感知)一直面临巨大挑战。经过10余年的研究,笔者认为,构建空天地集成化传感网,是应对这一挑战**有希望的解决方案。空天地集成化传感网,利用高速通信网络和无处不在的感知手段,遵循观测、数据、处理和服务等标准规范,集成现有空间信息基础设施,采用异构资源集成管理、多平台协同观测、多源数据融合,以及信息聚焦服务等多种方法和技术,构建互联互通的城市感知基础体系。这一体系属于空间信息网络的一种实例化,将从系统论和协同论角度构建满足智慧城市的多尺度、高时变和多样化感知需求,特别是对资源环境灾害和各种人流、物流及事件流的监测与跟踪具有重要意义。通过智慧喷灌数据环境感知技术,根据植物实时需水情况实现自动浇水或停止浇水,达到智能化、精细化。视觉环境感知项目
智慧垃圾桶实现设备定位、满溢监测、智能称重、扫码开门等环境感知功能。视觉环境感知项目
会感知计算旨在通过人类生活空间日益部署的大规模多种类传感设备,实时感知识别社会个体的行为,分析挖掘群体社会交互特征和规律,辅助个体社会行为,支持社群的互动、沟通和协作。当前构建的城市感知主要侧重于城市物理感知,能够有效获取城市外在运行状态和表观特征。然而,对于城市深层次的社会状态,比如群体情绪、公众偏好和经济运行等,尚无法有效提取,造成城市感知能力缺失。为此,必须从社会感知的宏观群体和微观个体两个方面开展社会感知能力建设。宏观群体是指利用各种社会感知手段揭示人类活动和社会经济环境,研究人类群体的时空行为。而微观个体行为是以人为感知单元,基于社会感知数据提取个人的时空行为模式和关系。为此,在隐私保护和数据安全的前提下,要重点挖掘可信的社交媒体、手机信令、导航GPS设备、可穿戴设备和群智设备等大数据。还要高度融合现有的物理感知与社会感知手段,形成对城市内外部完整感知能力。视觉环境感知项目