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傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用包含了制圖、測(cè)量、監(jiān)測(cè)、建模和管理5種活動(dòng)，是認(rèn)識(shí)地理空間中各種事實(shí)的有效工具之一。地理信息系統(tǒng)技術(shù)誕生至今，已經(jīng)在城市規(guī)劃、國(guó)土管理、環(huán)境保護(hù)、公共安全等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析和決策輔助方面發(fā)揮了重要的作用?，F(xiàn)在，隨著國(guó)家測(cè)繪地理信息局提出建設(shè)智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)，智慧城市受到行業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，它需要我們更加深入地了解智慧的概念以及測(cè)繪地理信息行業(yè)實(shí)現(xiàn)智慧化的動(dòng)力與必然性。
什么是智慧？根據(jù)《辭?！返慕忉專腔凼?ldquo;對(duì)事物認(rèn)識(shí)、辨析、判斷處理的能力和發(fā)明創(chuàng)造的能力”，從詞源上解釋，可以認(rèn)為它是一種對(duì)城市中存在的各種關(guān)系能夠更深刻地認(rèn)識(shí)、了解、判斷、處理和創(chuàng)新的高級(jí)城市形態(tài)。智慧城市時(shí)空信息云的基礎(chǔ)是時(shí)空數(shù)據(jù)建設(shè)，如何從數(shù)據(jù)到智慧，我們可以通過(guò)地理事實(shí)的認(rèn)識(shí)來(lái)了解這一發(fā)展趨勢(shì)。一般地，人類把對(duì)事實(shí)的認(rèn)識(shí)程度分為4個(gè)層次，即從下至上的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和智慧。
智慧是建立在豐富知識(shí)基礎(chǔ)上，能夠辨別和判斷真?zhèn)?、?duì)錯(cuò)、好壞的能力，它表現(xiàn)為洞察力和判斷能力，能夠在海量數(shù)據(jù)或信息中進(jìn)行正確的決策，并給出一種或幾種可行的解決方案，智慧用于解決為什么這一層次的問(wèn)題，即問(wèn)題發(fā)生的原因和實(shí)質(zhì)。智慧提出的問(wèn)題是還沒(méi)有答案的，與前三個(gè)階段不同，智慧關(guān)注的是未來(lái)，是試圖理解過(guò)去未曾理解的東西，是DIKW（數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)—智慧）模型中唯一不能用工具直接實(shí)現(xiàn)的。
從事實(shí)的數(shù)據(jù)化到?jīng)Q策的智慧化，是一個(gè)建立在數(shù)據(jù)之上，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的遴選和甄別獲得信息的過(guò)程；通過(guò)對(duì)信息的掌握獲得知識(shí)；再運(yùn)用長(zhǎng)期積累的知識(shí)產(chǎn)生智慧，從而實(shí)現(xiàn)正確的決策和創(chuàng)造。隨著數(shù)據(jù)向信息、知識(shí)和智慧的發(fā)展，人類理解的深度在不斷增加，需要考慮的上下文范圍也在擴(kuò)大，這需要更多地占有和理解數(shù)據(jù)、信息以及知識(shí)。
進(jìn)入新世紀(jì)后，隨著高分辨率衛(wèi)星、激光雷達(dá)、攝影測(cè)量和傳感器等新技術(shù)的飛速發(fā)展，不同領(lǐng)域獲得的地理空間數(shù)據(jù)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息廣度和深度也不斷擴(kuò)展，直接導(dǎo)致相關(guān)業(yè)務(wù)決策和管理的復(fù)雜性程度不斷提升，直接推動(dòng)了新應(yīng)用模式和研究方法的創(chuàng)新?！兜谒姆妒剑簲?shù)據(jù)密集型科學(xué)發(fā)現(xiàn)》一書中指出：“通過(guò)高分辨率數(shù)據(jù)與高保真數(shù)據(jù)的獲取，環(huán)境科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的密切合作為科學(xué)研究提供了一種全新的、更好的方法”，通過(guò)及時(shí)的時(shí)空數(shù)據(jù)的獲取，能夠使“科學(xué)家、政府及公眾更好地理解并安全地生存在他們的環(huán)境中”。GIS的作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了電子地圖的范疇，其強(qiáng)大的基于空間維度的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘功能，能夠發(fā)現(xiàn)事物之間蘊(yùn)含的各種關(guān)系、空間分布規(guī)律和演變趨勢(shì)，從而幫助用戶制定出更加智慧的決策。
在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)于數(shù)據(jù)的應(yīng)用方法也在創(chuàng)新，如地理設(shè)計(jì)理論被提出。作為一種主觀能動(dòng)的活動(dòng)，設(shè)計(jì)是將思考意圖和目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀冄壑心軌蚩吹降拇嬖诘倪^(guò)程。地理設(shè)計(jì)是通過(guò)技術(shù)人員的智慧，將地理分析引入與空間地理因素相關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程之中，使設(shè)計(jì)與自然系統(tǒng)更加緊密地聯(lián)系在一起。在這一方法中，GIS不只是一種輔助工具，其功用貫穿在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期，縮短了設(shè)計(jì)調(diào)整的時(shí)間，是設(shè)計(jì)過(guò)程的組成部分，即設(shè)計(jì)決策的輔助者和決策結(jié)果的表現(xiàn)者。
與此同時(shí)，GIS也變得更加普適化和大眾化，并為此制定了許多開(kāi)放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，突破以往GIS應(yīng)用專業(yè)化的禁錮，使得非專業(yè)用戶的開(kāi)發(fā)和使用變得更加便捷，有力地促進(jìn)了新地理學(xué)的發(fā)展。新地理學(xué)是指借助一系列地理學(xué)工具和技術(shù)，讓非專業(yè)用戶創(chuàng)造和分享彼此制作的地圖，來(lái)改善、傳播和增進(jìn)他們彼此對(duì)位置知識(shí)的理解，以此集合眾人的智慧。在新地理學(xué)的實(shí)踐中，以O(shè)SM（OpenStreetMap，開(kāi)放街道地圖）為代表，它是一個(gè)網(wǎng)上地圖協(xié)作計(jì)劃，其目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)內(nèi)容自由且能讓所有人編輯的世界地圖，其數(shù)據(jù)可以供所有用戶自由使用。
隨著技術(shù)的進(jìn)步和人類對(duì)時(shí)空信息認(rèn)識(shí)觀念的深刻變革，人類在已經(jīng)擁有的海量數(shù)據(jù)和信息上正在逐漸加深對(duì)我們生活的地球的了解，以實(shí)現(xiàn)“智慧化”的認(rèn)識(shí)與管理。因此，智慧城市時(shí)空信息云可以看作是以地理信息系統(tǒng)、遙感和全球定位系統(tǒng)等3S技術(shù)為基礎(chǔ)，以信息安全技術(shù)為支撐，以空間云計(jì)算技術(shù)為動(dòng)力，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和其它現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，向智慧城市中的人、系統(tǒng)及其它應(yīng)用提供基于實(shí)時(shí)位置的地圖瀏覽、查詢、檢索、分析和挖掘等復(fù)雜信息服務(wù)的一種應(yīng)用體系，其目的是使用戶能夠更便捷地對(duì)自己生活的環(huán)境進(jìn)行認(rèn)識(shí)、辨析和判斷決策，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)新，推動(dòng)城市的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
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