
★智慧城市典型案例展示★
时空信息数据商业服务平台
佟绍华 郑辉 黄启锋 关山
北京天汇空天信息技术有限责任公司
一、建设背景
当前我国智慧城市建设进入关键阶段,城市治理、产业升级和民生服务等领域对时空信息数据的需求日益迫切。然而,空天数据在智慧城市中的应用仍面临诸多挑战,主要体现在数据资源分散、服务门槛较高以及技术与业务需求之间存在差距等方面。
在智慧城市发展过程中,各部门掌握的遥感、导航和物联网数据往往因为标准不统一而难以有效融合。这种数据孤岛现象直接影响了城市治理的协同效率。特别是在应急指挥等需要快速响应的场景中,多源数据的整合利用显得尤为重要。
传统空天数据服务模式存在一定局限性,使得部分城市单位在数据获取和应用方面面临困难。如何降低空天数据的应用门槛,提升服务响应速度,成为行业亟待解决的问题。同时,空天数据需要经过专业处理才能转化为实际的业务价值,这也对使用单位的技术能力提出了较高要求。
在国家大力推进数字中国建设的背景下,空天数据作为重要的生产要素,其市场化流通和应用具有战略意义。本项目正是在这样的背景下启动建设,旨在通过构建集约化服务平台,为空天数据在智慧城市领域的规模化应用提供支撑。
二、建设内容
平台采用分层架构设计,整体框架包含基础设施层、数据层、平台层、应用层和用户层五个主要部分。基础设施层提供计算、存储和网络等基础资源支撑,采用云计算技术实现资源的弹性分配和高效利用。数据层负责多源空天数据的汇聚、治理和管理,建立统一的数据标准和质量管理体系。平台层是核心能力集中体现的部分,提供数据处理、分析挖掘和可视化等共性技术服务。应用层面向不同场景开发专业工具和解决方案,用户层则提供个性化的服务接口和交互界面。
在数据资源体系建设方面,平台正在建立完善的数据接入和治理机制。针对卫星遥感数据、航空遥感数据、无人机数据以及地面传感数据等不同类型的空天数据,平台制定了相应的接入标准和质量控制规范。通过建立数据质量评估体系,对入库数据进行严格的质量检查和质量控制,确保数据的准确性、完整性和一致性。同时,平台还构建了元数据管理体系,实现数据的精准描述和快速定位,为数据的发现和使用提供便利。
平台核心功能模块包括数据管理、分析处理和服务支撑等业务系统(如下图所示)。数据管理系统负责数据的全生命周期管理,包括数据采集、存储、编目、更新等环节。分析处理系统提供各类数据处理工具和算法模型,支持数据的深度挖掘和价值提取。服务支撑系统则提供用户管理、权限控制、服务编排等基础功能,保障平台稳定可靠运行。这些系统之间通过标准接口进行通信和协作,形成一个有机的整体。

图1 平台系统功能构成

图2 平台首页示意
在技术实现路径上,平台采用微服务架构和容器化部署方式,确保系统的灵活性和可扩展性。通过引入大数据处理技术,平台能够高效处理海量的空天数据。机器学习等人工智能技术的应用,则提升了数据处理的智能化水平。此外,平台还注重用户体验设计,提供直观易用的操作界面和交互方式,降低用户的使用门槛。
针对智慧城市的典型应用场景,平台正在开发一系列专业工具和解决方案(如下图所示)。在城市规划领域,平台提供空间分析、景观模拟等功能,辅助规划决策。在基础设施管理方面,平台支持道路、管网等城市要素的监测和分析。在公共安全领域,平台提供应急指挥、灾害评估等专业工具。在生态环境方面,平台支持空气质量、水质变化等环境指标的监测和评估。这些工具和解决方案的开发都紧密结合实际业务需求,确保其实用性和有效性。

图3 一站式模块化解决方案
平台建设特别注重标准化和开放性。通过制定统一的数据接口标准和服务规范,平台支持与其他系统的互联互通(如下图卫星数据聚合搜索所示)。同时,平台提供软件开发工具包和应用程序编程接口,方便第三方开发者基于平台进行二次开发和系统集成。这种开放的设计理念有助于形成良好的生态系统,促进平台功能的不断完善和服务能力的持续提升。

图4 卫星数据聚合搜索
在安全保障方面,平台建立了完善的安全管理体系。从数据安全、系统安全到运营安全,平台都制定了相应的防护措施和应急预案。通过身份认证、访问控制、数据加密等技术手段,确保平台和数据的安全可靠。同时,平台还建立了安全审计机制,对系统操作进行全程记录和监控,确保平台的可控可管。
三、创新亮点
平台建设在服务模式上进行了重要创新,打破了传统的项目制服务方式,采用平台化运营模式。这种模式转变使得空天数据服务从定制化走向标准化,从孤立化走向协同化。平台通过建立统一的服务标准和规范,将分散的数据资源和技术能力进行整合,形成集中式的服务供给能力。用户可以根据自身需求,灵活选择所需的服务内容和服务方式,大大提高了服务效率和使用体验。这种平台化服务模式不仅降低了用户的使用成本,也促进了数据资源的价值释放。
在技术创新方面,平台汇聚了先进的数据处理和分析技术。通过研发智能化的数据处理算法,平台能够对多源异构的空天数据进行自动化的处理和分析。特别是在机器学习等人工智能技术的应用上,平台实现了对海量数据的智能识别和分类,大大提升了数据处理的效率和准确性。同时,平台还开发了可视化的数据分析工具,让用户能够直观地理解和运用分析结果。这些技术创新不仅体现了平台的技术实力,也为空天数据的深度应用提供了有力支撑。
平台在数据融合方面实现了重要突破。针对空天数据多源异构的特点,平台开发了专门的数据融合技术,能够将不同来源、不同格式、不同精度的数据进行有效整合。这种数据融合能力使得平台可以提供更加全面、立体的数据服务。例如,将卫星遥感数据与地面传感数据相结合,可以实现对城市环境的全方位监测;将历史数据与实时数据相对照,可以更好地把握城市发展的动态规律。这种多源数据融合应用为智慧城市建设提供了更加丰富的数据支撑。
在服务创新方面,平台提供了多样化的服务方式。除了传统的数据查询和下载服务外,平台还开发了在线分析、定制处理等增值服务。用户可以根据自身需求,选择适合的服务组合。平台还建立了专业的技术支持团队,为用户提供全程的技术指导和服务保障。此外,平台还定期组织培训交流活动,帮助用户提升数据应用能力。这种全方位的服务体系确保了用户能够充分享受到平台的服务价值。
平台建设注重产学研用协同创新机制的建立。通过与科研院所、高等院校建立紧密的合作关系,平台能够及时吸纳最新的研究成果和技术进展。同时,平台与行业用户保持密切沟通,深入了解实际需求,确保技术研发与业务应用的有效对接。这种开放的合作机制不仅促进了技术创新,也加速了成果转化。例如,平台与多家研究机构合作开展的智能解译算法研究,已经在实际应用中取得了良好效果。
在运营模式上,平台采用了市场化运作机制。通过建立合理的收益分配和激励机制,平台吸引各类主体参与服务生态建设。数据提供方可以通过平台实现数据价值的转化,技术开发方可以依托平台提供专业服务,用户方则能够便捷地获取所需服务。这种多方共赢的运营模式有助于形成可持续发展的良性循环。平台还建立了服务质量评价体系,持续改进和优化服务水平。
四、推广价值
本项目对智慧城市建设具有重要的支撑作用。通过提供统一的空天数据服务平台,可以有效促进数据资源共享和业务协同,为城市数字化转型提供基础支撑。
在社会效益方面,平台的建设将有助于提升城市治理能力。空天数据在城市规划、应急管理、环境保护等领域的应用,可以为城市精细化管理提供决策支持。同时,平台的服务模式创新也有助于促进空天数据应用的普及。
在产业发展方面,平台的建设将推动空天数据服务生态的形成。通过建立开放的合作机制,吸引更多企业参与空天数据应用开发,促进相关产业发展。这种平台化服务模式也为产业创新提供了良好环境。
项目具有良好的示范推广价值。平台建设过程中积累的技术成果和运营经验,可以为其他地区开展类似项目提供参考。特别是平台在标准规范、技术架构等方面的探索,对行业创新发展具有借鉴意义。
平台建设注重可持续发展能力的培育。通过建立合理的运营机制,确保平台能够持续提供优质服务。同时,平台还建立了持续改进机制,根据技术发展和用户需求变化不断优化服务能力。
本项目实施过程中形成的技术方案和运营模式,为空天数据在智慧城市领域的应用提供了重要实践参考。随着平台的不断完善,预计将在更多城市推广应用,为数字中国建设贡献更大价值。
END
编辑:于菲菲
初审:李 萍
审核:李 洁






