智慧城市與三維空間資訊

智慧城市與三維空間資訊
發表時間 2018/11/18 19:19
閱讀人數 355
作者 王副教授聖鐸(國立臺灣師範大學地理學系、臺北市市政顧問),古亭地政事務所葉炘整理

前言

  現代人生活、工作中,幾乎人手一支「智慧手機」;打開電視,各種不同的「智慧家電」推陳出新;全球各大都市也都不斷宣示「智慧城市」的藍圖……我們的日常生活,似乎漸漸被「智慧○○」所包圍,然而,究竟什麼是「智慧」呢?什麼樣的城市才能稱得上「智慧城市」呢?

 

智慧城市的定義

  首先,我們以四個層級來說明「智慧」的構成(圖1):
一、資料(Data):如外業測量求得的坐標、航空攝影相片等。
二、資訊(Information):將資料去蕪存菁加以整理,即成為對使用者有價值的資訊,如地形圖、各式主題圖等。
三、知識(Knowledge):由數個資訊以不同的分析方式構成,例如將地形圖與地籍圖進行套疊分析,以了解房屋有無越界建築情形,或利用環域分析了解某位置方圓100公尺內有幾家電動玩具店等。
四、智慧(Wisdom):彙集各種不同領域之知識而產生,以輔助決策,例如防災決策即需要氣象、地形、水文、土壤、三維建物等各類領域的知識。

圖1 由資料到智慧

 

  維基百科對智慧城市的定義為:把新一代資訊科技充分運用在城市的各行各業之中的基於知識社會下一代創新(創新2.0)的城市資訊化高階形態,實作資訊化、工業化與城鎮化深度融合,有助於緩解「大城市病」,提高城鎮化品質,實現精細化和動態管理;而國際數據資訊有限公司(IDC)則認為一個城市要稱得上智慧城市,當地政府需要有良好的覺察力,懂得使用前瞻新科技(例如雲端、巨量資料分析、行動裝置、社群媒體等),來增進市民生活品質、驅動商業投資,並帶動永續經濟發展。在IDC的定義下,是否為智慧城市之重點並非取決於使用了多少資訊科技,而在於能否彙集不同領域之知識,並做出綜觀全局的判斷。

 

智慧城市的發展歷程

  以政府機關的角色為例,智慧城市的發展可分為以下三階段:
第一階段-Electronic City(電子城市):主要以布建電子化基礎設施為主,並將紙本資料或申請表格以電子檔案方式於線上開放,以倡導節能減碳,但民眾仍需親至公務機關臨櫃進行身分認證。
第二階段-Ubiquitous City(無所不在的城市):網路建設更為普及(如公用無線網路),同時藉由網路發揮其工作效能,例如可線上驗證申請人身分,或提供網路申辦業務,且可於網路上回復。
第三階段-Smart City(智慧城市):區分不同申請角色,為民眾量身打造客製化資訊,並能進一步創造民眾需求。

 

判斷是否夠「智慧」的四個要件

一、有感知能力:建置各類感測器(Sensor),例如手機內的各類感測器、城市內的影像監視器等。
二、有通訊能力:例如手機將感測到的光線、傾斜度回傳至中央處理系統(CPU),分布於城市內的感測器藉由網路將資料回傳至控制中心等。
三、有運算能力:將所獲得的資料利用演算法進行自動分析、除錯、計算整理得到知識,例如某路段的平均車速。
四、有反應能力:依據所獲得之知識進行決策反應,例如在感測到塞車的路段自動調節紅綠燈秒數,或自動通知交通警察到場指揮。

 

空間資訊科學

  空間資訊是任何與地球及其特徵、居民、現象、環境有關的資訊,也是建置智慧城市重要的基礎軟體建設,缺乏空間資訊,智慧城市即無法獲得特定對象的位置,也無法得知其周遭環境之狀態,更無法做出正確的判斷與決策。做為其基礎的空間資料同時描述了空間特徵物的幾何位置(如坐標、位相關係等)及其相關屬性(如溫度、水質、地價、土地使用分區等),在一幾何位置上,這些不同領域的屬性經過分析後即為不同領域的知識。在達成智慧城市的目標之前,必須先經由以下四個階段完成空間資訊的基礎架構:

一、資料獲取:利用各式儀器,如全測站經緯儀(Total Station)、水準儀、平板儀等,以航空攝影測量、全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)、光達(LiDAR)、移動式製圖系統(Mobilen Mapping System)等不同方式或技術獲得位置資料。

二、資料處理:將資料加以篩選、分析、整理以獲得資訊,常用的工具為地理資訊系統(Geography Information System, GIS)。

三、資訊呈現:各種形式的地圖即為地理資料呈現的方式之一,使用者於此階段可藉由資訊呈現而獲得知識。

四、資訊應用:將資訊呈現後,結合不同知識進行後續加值應用。

 

結論

  「智慧」是由資料、資訊及知識所一層一層而形成的,因此在宣稱「智慧」時,需要思考的是:有什麼樣的資料?能形成什麼樣的資訊?能彙整成什麼樣的知識?是否能利用不同領域的知識,做出智慧的決策判斷?而能感測到需求,並能利用知識給予正確的回應,才能稱作智慧城市。而智慧城市的智慧程度,即取決於其營運核心-空間資訊系統是否具備多維度空間分析的能力,且當越多不同領域之屬性資料參與交叉分析,並搭配空間位置資料,所呈現的豐富成果將更令人驚豔。

更多詳細資料及講座精彩回顧,請參考臺北市政府地政局官方網站地政講堂系列專區

公告

公告

FB粉絲團

隱私權與資訊安全政策 本站使用正體字 聯絡資訊 各科室電話 政府網站資料開放宣告
地址:11008 臺北市信義區市府路1號3樓(交通資訊) 傳真:(02)2720-2107 電話:02-27208889 (代表號)
臺北市民當家熱線 1999 (免付費電話服務,公共電話,放心講及第二類電信除外) 轉7522(服務台) 或 地政局各單位服務電話
Copyright臺北市政府地政局

© 2019 - 臺北地政 (zh-TW) 網站到訪人次: 2564790