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如何推进北斗在智慧城市中应用

时间:2016年03月24日 信息来源:卫星应用 点击: 【字体:



 智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统,促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式,对于加快工业化、信息化、城镇化和农业现代化融合,提高人们生活质量和促进城市可持续发展具有重要意义。

 智慧城市建设涉及到很多领域和许多技术手段,其中时空数据基础设施是智慧城市的核心要素之一。智慧城市的各类应用系统在统一的时空基准和标准地理信息框架之上,实现互连互通、集成、优化,才能提升城市的智慧管理和智慧服务能力。北斗系统是我国自主发展的卫星导航定位系统,可提供定位、导航、授时和数字报文通信,在统一我国时空基准方面起着重要作用。北斗系统开通运行以来,系统运行稳定,应用领域不断拓展,用户数量不断增长,如何推进北斗系统应用与智慧城市建设融合发展,是当前我国智慧城市建设中迫切需要思考和解决的问题。



一、智慧城市建设及北斗应用现状


 智慧城市作为当今最具创造性活力的城市形态,已成为全球城市发展的战略选择。智慧城市建设,将极大地推动我国信息化发展进程,增强我国核心科技竞争力,改善提高公共管理服务和人民大众生产生活水平。

 据有关机构不完全统计,截至2015年4月,我国一级城市百分之百的提出了智慧城市建设的详细规划,全国320个城市(区、县)已纳入住建部国家智慧城市试点,80个城市成为国家发改委“信息惠民”项目示范城市。目前,国家已经投入3000多亿元建设智慧城市。根据《中国智慧城市发展水平评估报告》显示,北京、上海、广州、深圳、天津、武汉、宁波、南京等城市在智慧城市发展水平上处于全国领先水平,而重庆、无锡、大连、福州、青岛等正在加快智慧城市建设,建设水平提高较大。其他中小城市的智慧城市建设规划也都相继展开,大都考虑了北斗应用。

 近年来,随着北斗系统服务能力的不断提升,北斗应用逐步深入,核心技术取得突破,基础产品形成系列,应用服务不断创新,北斗卫星导航产业已形成较为完备的产业体系,进入了产业化、规模化、大众化、国际化的新阶段。同时,在智慧城市建设的智能交通、智慧物流、智慧旅游、智慧社区等先行试点领域的应用也逐步开展。例如:近年来,北京市在《北京市智慧社区建设指导标准》中提出,要在智慧社区基础设施中,探索和丰富物联网、云计算、北斗和移动互联网等新一代信息技术在社区的应用,即将建立的632个智慧社区,在文化教育、卫生计生、养老助残、生活服务等方面都将利用北斗提供导航定位等服务;2014年,深圳市交通部门依托北斗时空服务体系,以云计算为手段,建成了集卫星导航、移动互联网、时空信息、智能传感等应用技术的产业创新平台;甘肃省建成了“北斗物流云综合服务平台”,为甘肃省物流货运车辆提供多方位的物流信息服务,形成了面向15万辆物流车辆的基于北斗卫星导航系统的智慧物流综合服务体系;安徽省在全国先行将北斗卫星导航系统应用于全省旅游服务信息化,全面走进“智慧旅游”时代。

 北斗在智慧城市相关领域应用取得积极进展的同时,也逐渐暴露出不少城市在推进北斗应用方面的顶层设计和统筹规划不足、体制机制创新滞后、信息融合共享困难、国家安全及个人隐私的位置信息存在安全隐患等问题。一些地方对于科学合理的推进北斗应用产业发展并不十分清楚,有的规划设计时考虑北斗需求不足,有的虽然有考虑但在实际应用中还是名不符实等。


二、北斗在智慧城市建设中的机遇与挑战


 当前,北斗应用正处于重要战略机遇期。可以说,喜悦与困惑同在,机遇与挑战并存。


 1、北斗在智慧城市建设中的机遇


 智慧城市建设、北斗应用推广近年来成为国家经济建设中的两大热点,得到各级政府的普遍重视。尤其是各级地方政府在智慧城市的投入持续加大,对卫星导航定位产品的需求量也进一步加大,也为北斗这样一个民族高科技产业提供了巨大的发展机遇。

 一是党中央、国务院及各级政府高度重视北斗的建设和应用。习近平主席指出“推进北斗系统建设和应用势在必行”。李克强总理在出访时将北斗视为中国科技“走出去”战略性支撑行业,与高铁等一起推介。近年来中央文件、国务院文件多次提及要强化北斗应用,把卫星导航引入国家新兴战略产业 ,国家部委、各级地方政府相继出台北斗应用及产业发展的文件,极大地鼓舞了北斗应用信心。

 二是北斗全球系统研制建设步伐加快。2015年发射了四颗北斗试验卫星,新技术体制验证取得突破,北斗全球组网工作加速推进,地面运控系统老设备改造和新装备研制同步展开;RDSS扩展、广域星基增强、高精度地基增强、室内外无缝定位等技术的研究推广也在多方面展开,取得了阶段性成果;北斗基带和射频芯片、OEM板、天线等核心产品,许多指标已达到或接近国际先进水平;这些都为北斗应用夯实了基础。

 三是北斗卫星导航系统对智慧城市建设具有重要的支撑作用。统一的时空基准和标准的地理信息框架是智慧城市建设的基础。智慧城市可以理解为是基于统一的时空基准,将各类传感部署到城市生活的各种物体上,通过超级计算机和云计算等技术提高信息获取、管理和服务的智能化水平,只有标准化才能实现互联互通、信息共享;基于位置信息的综合服务、智能服务系统将是智慧城市多部门协同管理、决策及服务的关键,是城市居民生活永远的需求,也是智慧城市建设的核心要求;信息化时代网络地图、手机地图等电子地图已融入并丰富了人们的生活。城市基本信息如位置、速度、属性、风向、人口密度等,80%以上与时间和空间有关。北斗卫星导航系统的定位、测速、授时、短报文通信、位置跟踪等功能,能够有力支撑在智慧城市中人们对时空信息的查询、使用、分析、决策等各类需求。


 2、北斗在智慧城市建设中面临的挑战


 在2014年8月29日,八部委联合印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中,明确提出了加强移动互联网、遥感遥测、北斗导航、地理信息等技术的集成应用,创新服务模式,以及推进北斗导航卫星地基增强系统建设等北斗系统推广应用相关的任务。显然测绘导航在智慧城市建设中被赋予重任,是机遇也面临着挑战。

 一是智慧城市对北斗定位导航的精度、实时性要求更高。当前的北斗系统与智慧城市建设的高要求还无法完全适应,如:需要利用导航定位技术对楼宇内部被困人员楼层及房间进行定位,并及时为楼宇内部被困人员进行救援引导及规划逃生路线;对车辆实现车道级导航,以及满足自动驾驶的要求;实现室内外停车场车位引导,满足室内外无缝连接导航等。

 二是智慧城市建设对北斗服务保障体系及数据资源共享程度提出了更高的要求。当前,智慧城市建设与原来各行业信息系统独立建设和运行模式相比,建设的体量更大,建设以北斗为支撑的位置服务保障体系难度更大,更需要统筹各类导航设施,加快国家测绘导航基础数据和公共服务资源的整合,加强与通信系统的结合,建设统一的北斗服务保障体系。北斗在智慧城市建设中的作用,不单是一个选项,而是基础性、支撑性的,是融入其它应用系统建设之中的。同时,我国海量用户位置数据分散在各类位置服务应用及终端之中,国家管理部门对国内用户位置信息却缺乏有效的监管手段,基于位置信息的情报收集、安全分析、监测及预警能力明显不足,迫切需要发展基于位置信息的数据挖掘、预警分析等新技术。

 三是智慧城市建设对涉及国家安全和个人隐私的信息安全更为注重。在智慧城市建设中,需要考虑的位置信息安全问题主要有:北斗位置信息作为其中的关键信息,如何既保证便利的使用,又能保证不被非法窃取;北斗提供的时空数据作为关键保障要素之一,是否需要构建独立的服务体系,统一为智慧城市各子系统提供服务;位置服务信息可能存在多种系统之中,如何保障这些信息的可信程度。


三、推进北斗在智慧城市应用的措施、建议


 1.措施


 为了提升北斗系统服务能力,满足智慧城市及国家经济建设的各项需求,目前,国家业务主管理部门正在抓紧落实以下措施:

 一是对北斗卫星无线电测定业务(RDSS)系统进行扩容,提高民用授权用户服务容量及性能。北斗系统具备融合RDSS、RNSS(由用户接收卫星无线电导航信号)两种技术体制的特色优势,在前期推广应用过程中,对位置报告等功能普遍反映效果好、需求大。加快对北斗有源用户系统进行扩容,满足广大用户日益增长的位置报告、短报文服务需求已势在必行。

 二是发展北斗增强系统及其他导航系统,实现各类导航系统联网运行和导航定位全域覆盖。首先要加快推动北斗星基、地基增强系统建设,形成天地一体、联网运行的北斗增强服务体系,向大众领域提供米级、专业领域提供厘米级高精度定位服务。其次,发展室内导航、组合导航等新技术,实现导航定位全域覆盖和无缝衔接,满足市场高精度导航定位及室内外定位应用需求。

 三是着力构建北斗系统服务保障体系。首先充分发挥市场作用,建立多渠道多元化的入网注册服务手段,积极鼓励有条件的企业机构参加,降低使用成本,促进应用环境公平开放、行业竞争健康有序。其次,为了促进北斗导航产品质量的整体水平提升,确保北斗导航系统的运行安全,2012年年底,军地主管部门共同建立了北斗导航检测认证体系,推动重点领域、重点行业、重要平台的北斗导航产品检测认证建设和检测认证结果的采信。目前,已经开展3个国家级和7个区域级检测中心的建设。

 四是根据国家、军队主管部门批准,正在筹建国家北斗数据中心。通过北斗数据中心建设,统筹利用国家各类导航基础设施及信息资源,共享国家公共服务数据,构建北斗时空大数据工程,为社会提供北斗信息综合服务。


 2.建议

 由于北斗系统应用涉及的行业多、覆盖面广,需要在法律法规、商业服务、信息融合等多个方面加强政策引导。

 一是加强国家立法,完善政策法规。尽快制定一部全面的中国导航定位时频法规,加强对北斗信息基础设施和北斗应用重要信息资源的保护;要在智慧城市顶层规划的基础上,进一步完善北斗应用系统的规划,确保八部委文件中提出的北斗在智慧城市建设中的作用得以落实;要建立完善的北斗大数据采集、融合、发掘、服务等方面的相关制度,实现对北斗数据资源的规范管理;要建立强力的市场监督管理机制,惩劣除乱,保证用户权益的充分享有。

 二是鼓励北斗应用模式和商业模式的创新。要在产品终端、系统集成、嵌入式、网络化、智能化应用上不断创新;要促进产学研用互动,推动北斗在智慧城市建设中的应用创新,发掘北斗差异化服务优势;要与互联网、云计算等新服务业态相结合,推动信息增值服务的商业模式创新,创新北斗服务商业模式;要打破部门间的数据壁垒,推进跨行业边界的北斗时空大数据建设,贴近百姓生活建设北斗大数据服务平台,向社会提供更为个性化的北斗应用和服务。

 三是加大信息融合服务力度。要充分整合资源,发挥测绘导航基础信息和信息基础的作用,加快BDS(中国北斗卫星导航系统)、RS(遥感系统)、GIS(地理信息系统)的“3S集成”应用,并与智慧城市中的各种社会公共信息资源深度融合,为智慧城市的生活、生产以及城市运营管理方式,提供高精准时空信息的“智慧化”或“智能化”服务。


四、结语


 北斗系统在卫星导航应用领域已经形成良好的竞争态势。推进北斗应用,助力智慧城市建设,已成为社会各界的基本共识。一个开放性、普惠性好的服务保障体系,将让北斗这颗闪烁着民族智慧和科技文明璀璨光芒的“中国之星”,更好地服务国家智慧城市建设。


上文选自《卫星应用》,如有需要请查阅该期刊。

(作者:袁树友,黄建华)
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