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,静态环境感知规划,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,静态环境感知规划、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,静态环境感知规划、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。通过物联网把数字城市与物理城市无缝连接起来,利用云计算和人工智能等技术对实时感知数据进行即时处理。静态环境感知规划
依托“物联网与智慧城市关键技术及示范”国家重点研发计划重点专项“城市多尺度综合感知技术与体系”,国内多家单位强强联合,开展基于空天地集成化传感网的城市综合感知相关技术研发、平台集成与应用示范。其主要目标在于实现城市群至街区尺度的自然地表要素、人车物运动目标和街区复杂场景的在线感知,获取海量时空数据,构建多尺度综合感知服务系统,并提供主动按需即时服务。主要研究内容包括:①建立多尺度综合感知指标、共性技术与标准体系,研究城市群地表要素空间无缝感知技术,构建城市群地表要素无缝感知系统和典型产品;②研究多尺度智能光场视频成像与分析技术,建立十亿像素光场视频成像装置和城市多尺度交通感知分析平台;③研发精细场景时空感知设备与在线监测技术,构建街区突发事件立体感知网;④研制城市多尺度综合感知服务系统,开展城市群至街区尺度暴雨内涝、区域交通和江河湖生态环境示范。静态环境感知规划环境感知技术能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。
移动群智感知任务分配涉及两类重要实体,即感知任务和任务参与者,关键在于如何利用优化模型和算法,在候选者选择质量的参与者执行任务,以保证低成本地获取足量的质量数据。针对如何为城市空间中的单个感知任务(如城市某重点区域交通动态)选择合适感知节点这一问题,提出了基于信用分布的影响力比较大化算法,预测感知参与度。将基于事件的社交网络(EBSN, Event-Based Social Network)的活动视为感知任务,综合考虑任务的内容特征、时空情境特征和社会影响特征,提高预测用户参与任务的准确率,即提高感知能力发现和任务分配的命中率。如图2所示,将感知节点挑选的问题形式化为偏好-影响力**选择问题,即寻找对当前感兴趣且具有影响力的用户集。方法框架包括用户-任务偏好建模和影响力比较大化两个部分。
城市感知体系的建设也不是“一蹴而就”的,当前部分城市的感知体系尽管已初具规模,但同样仍面临统筹规划、标准规范、技术创新、安全防护、产业生态等方面的问题与挑战。为此,中国电子技术标准化研究院、华为联合政产学研用,也提出了五个方面的建议,希望能够更好地推动智慧城市感知体系的建设,具体包括:加强顶层设计,推动统筹共建共用。未来城市感知体系的建设,应依托顶层设计集约部署,保障城市感知数据全生命周期治理,避免因规划不统一造成的重复建设、资源浪费。标准化数据及接口,实现互联互通。将不同设备实体抽象归纳成统一标准数字对象,形成“标准物模型”,统一设备描述语言,实现设备与平台、设备与网关、设备与设备之间的互联互通,推动多系统间的融合开放和有效集成已成为接下来城市感知体系建设的“当务之急”。环境感知系统通过 AI 赋能,实现违规排污、违规入侵等水环境事件自动发现、溯源、预警。
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。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。多层次环境感知研究理论
在公园重点区域设置土壤监测环境感知技术,主要功能包含:温度、含水量、EC值、氮、磷、钾含量等。静态环境感知规划
城市感知体系具备以下能力:感知终端,基于OpenHarmony打造城市的全场景、分布式的感知设备操作系统;感知网络,为城市感知提供简单、高效、安全、低碳的感知终端接入和传输网络;感知平台,提供多协议的快速适配、云化架构灵活扩展、物模型统一终端建模。感知大脑,实时、动态地监测城市运行态势,主动、预前、精细地发现城市问题;感知安全,打造城市感知体系端到端纵深安全防护体系,抵御来自各方面的安全威胁;感知中心,即统筹城市感知体系建设,并通过加强持续运营能力。静态环境感知规划
江苏久智环境科技服务有限公司是一家集研发、生产、咨询、规划、销售、服务于一体的服务型企业。公司成立于2015-05-08,多年来在科学绿化四级监管平台,科学绿化数字图谱,科学绿化养护传感装置,苗木花卉行业形成了成熟、可靠的研发、生产体系。主要经营科学绿化四级监管平台,科学绿化数字图谱,科学绿化养护传感装置,苗木花卉等产品服务,现在公司拥有一支经验丰富的研发设计团队,对于产品研发和生产要求极为严格,完全按照行业标准研发和生产。江苏久智环境科技服务有限公司研发团队不断紧跟科学绿化四级监管平台,科学绿化数字图谱,科学绿化养护传感装置,苗木花卉行业发展趋势,研发与改进新的产品,从而保证公司在新技术研发方面不断提升,确保公司产品符合行业标准和要求。江苏久智环境科技服务有限公司严格规范科学绿化四级监管平台,科学绿化数字图谱,科学绿化养护传感装置,苗木花卉产品管理流程,确保公司产品质量的可控可靠。公司拥有销售/售后服务团队,分工明细,服务贴心,为广大用户提供满意的服务。
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