《城市数字化管理》课件第三单元知识点1-最终版

城市数字化管理关键技术第三单元3S技术与数字城市城市数字化管理中的其他关键技术城市数字化管理应用案例知识点13S技术与数字城市数字城市主要基于3S等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、建设和管理。3S是英文缩写:地理信息系统（GeographicInformationSystemGIS）遥感技术（RemoteSensingRS）全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystemGNSS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。3S技术（RS、GIS、GNSS）的快速发展促进了城市地理信息的产业化。地理信息系统为城市数字化提供了存储、管理和运行维护的有效方法。遥感技术为城市数字化提供源了源不断的数据来源。全球导航卫星在城市数字化管理中提供了全方位的目标定位和位置服务。一、地理信息系统技术地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）技术是六十年代中期开始发展起来的新技术，在1963年由加拿大测量学家R.FTomlinson最先提出，至今已成为一门涉及测绘学科，环境科学、计算机技术等多学科的交叉学科。地理信息系统能够反映人们赖以生存的现实世界（资源或环境）的现势与变迁特征，在计算机软件和硬件的支持下，是以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。是以采集、贮存、管理、处理分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。（一）地理信息系统的发展--国外60年代开拓阶段70年代巩固阶段80年代突破阶段90年代社会化阶段1.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出GIS这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）；处理人口统计局数据（如美国人口调查局建立的DIME）、资源普查数据（如加拿大统计局的GRDSR）等。这个时期地理信息系统的发展来说，专家兴趣以及政府的推动起着积极的引导作用，并且大多地理信息系统工作限于政府及大学的范畴，国际交往甚少。2.发展阶段（70年代），注重空间地理信息的管理，受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视。一是资源开发、利用乃至环境保护问题成为政府首要解决之疑难，而这些都需要一种能有效地分析、处理空间信息的技术、方法与系统。二是计算机技术迅速发展，数据处理加快，内存容量增大，超小型、多用户系统的出现，尤其是计算机硬件价格下降，使得政府部门、学校以及科研机构、私营公司也能够配置计算机系统；在软件方面，关系数据库管理系统的软件问世，新型的地理信息系统软件不断出现，据调查，70年代就有80多个地理信息系统软件。第三，专业化人才不断增加，许多大学开始提供地理信息系统培训，一些商业性的咨询服务公司开始从事地理信息系统工作，如美国环境系统研究所（ESRI）成立于1969年。这个时期地理信息系统发展的总体特点是：地理信息系统在继承60年代技术基础之上，充分利用了新的计算机技术，但系统的数据分析能力仍然很弱；在地理信息系统技术方面未有新的突破；系统的应用与开发多限于某个机构；专家个人的影响削弱，而政府影响增强。事件信息采集终端3.推广应用阶段（80年代），注重空间决策支持分析。地理信息系统的应用领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急反应，从商业服务区域划分到政治选举分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类学、景观生态规划、森林管理、土木工程以及计算机科学等。很多国家成立了国家级的地理信息的研究机构以及地理信息协会。同时，商业性的咨询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业性服务。这个时期地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入市场。事件信息采集终端4.用户时代（90年代后）GIS技术迅猛发展。一方面，地理信息系统已成为许多机构必备的工作系统，尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变了现有机构的运行方式、设置与工作计划等。另一方面，社会对地理信息系统认识普遍提高，需求大幅度增加，从而导致地理信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地理信息系统已成为公众关注的问题，例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高速公路”计划；同时期美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略。（二）地理信息系统的发展—国内1.准备阶段（70年代）和试验阶段（80年代）2.全面发展阶段（90年代）3.国产主流GIS软件事件信息采集终端准备阶段（70年代）和试验阶段（80年代）以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，积累了经验，为在全国范围内展开地理信息系统的研究和应用奠定了基础。自90年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。执行地理信息系统和遥感联合科技攻关计划，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化，力图使地理信息系统从初步发展时期的研究实验、局部实用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策依据。基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统技术一体化。国产主流GIS软件武汉大学吉奥之星GeoStar中国地质大学MapGIS北京大学城市之星CityStar超图软件股份有限公司超图SuperMap（三）应用方向19世纪60年代最早提出地理信息系统这个名词，之后便迅猛的发展。目前发展较快的主要有：云计算GIS、地理信息大数据、BIM+GIS、虚拟现实GIS、室内GIS等。1、云GIS技术不断走向深入云计算改变了传统IT架构，也深刻地影响了GIS的建设和应用。云技术，是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。云计算的核心理念是通过不断提高云的处理能力减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化为一个单纯的输入输出设备，以较低的成本充分享受云的强大计算处理能力。GIS系统有庞大的数据库，如全景影像、倾斜摄影、街景、激光点云、感知设备信息等，需要运用云计算技术来进行信息处理和分类，充分利用云资源，这样就避免花费无谓的成本和时间来进行本地计算。2、地理信息大数据技术全面兴起伴随卫星遥感、车载导航、智能手机及各种智能定位设备的发展，地理信息大数据实现了快速增长。目前，国内的GIS基础平台软件厂商已经开始致力于地理信息大数据平台和技术的研发，通过与云GIS、地理商业智能等的结合，加速地理信息大数据存储、高性能处理、空间可视化表达、空间分析与挖掘等技术创新。如在城市的交通管理方面，通过对道路交通信息的实时挖掘，能有效缓解交通拥堵，并快速响应突发状况，为城市交通的良性运转提供科学的决策依据。3、BIM（建筑信息模型）+GIS实现跨界融合“BIM+三维GIS”是BIM新时代应用的一个重要方向。借助GIS提供的专业空间查询分析能力及宏观地理环境基础，可进一步挖掘BIM深层次应用价值。通过BIM与三维GIS融合方案，目前业界已解决多种BIM格式快速导入的难题，并以打破高密度BIM模型的性能瓶颈，将三维GIS应用从宏观场景拓展到微观场景，并已在建筑设计、能源基础设施管理、电站及高铁安全监测等领域实现了应用。对于新建的大型建筑，在建造阶段的BIM模型可直接导入GIS软件中应用，对于没有BIM数据的老建筑，也可以采用移动测量车扫描激光点云的方式进行建筑物内部建模，或者使用机器人领域的SLAM技术来解决没有卫星定位信号情况下的室内/地下空间/以及室外遮挡环境的精确定位问题。4、虚拟现实和增强现实引领三维GIS新方向虚拟现实是新一代三维GIS发展的一个重要方向。通过虚拟现实（VR）技术与地理信息系统的结合，新一代三维GIS可实现对地理区域的真实表达。目前，业界GIS平台厂商已实现对FacebookOculus、HTCVive等主流VR设备的支持，用户可以沉浸的方式体验三维GIS。5、室内GIS发展迅速随着移动互联网、智能导航、物联网、人工智能等行业的发展，室内导航、定位和室内位置服务的技术不断发展，室内GIS逐渐在公共安全、商业智能、商场O2O、LBS分析等领域快速普及，迎来全新产业的爆发点。地理信息系统（GIS）作为支持空间定位信息数字化获取，管理和应用的技术体系，随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展，在全国经济信息化进程中的重要性与日俱增。特别是当今“数字地球”概念的提出，使得人们对GIS的重要性有了更深地了解。进入90年代以来，地理信息系统在全球得到了空前迅速的发展，广泛应用于各个领域，产生了巨大的经济和社会效益。概念：遥感（RS，RemoteSensing）通常是指通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。二、遥感技术遥感技术的基础是通过观测电磁波，从而判读和分析地表的目标以及现象，根据不同波段的遥感探测可以生成不同的遥感影像。在遥感技术中，接收从目标反射或辐射电磁波的装置叫做遥感器（RemoteSensor），而搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台（Platform），包括飞机、人造卫星等，甚至地面观测车也属于遥感平台。通常称用机载平台的为航空遥感（AerialRemoteSensing），而用星载平台的称为航天遥感。（一）发展历史遥感出现于1962年，美国学者伊林L．布鲁伊特(EvelynL．．Pruitt)提出“遥感”这一科学术语。而遥感技术在世界范围内迅速的发展和广泛的使用，是在1972年美国第一颗地球资源技术卫星（LANDSAT-1）成功发射并获取了大量的卫星图像之后。随着无线电电子技术、光学技术和计算机技术的发展，20世纪中期，遥感技术有了很大发展。遥感器从第一代的航空摄影机，第二代的多光谱摄影机、扫描仪，很快发展到第三代固体扫描仪（CCD）；遥感器的运载工具，从收音机很快发展到卫星、宇宙飞船和航天飞机，遥感波谱域从最早的可见光发展到红外和微波，遥感信息的记录和传输从图像的直接传输发展到非图像的无线电传输；而图像元也从地面80m*80m，30m*30m，20*20m，10m*10m，6m*6m。我国遥感技术的发展也十分迅速，具有航空航天遥感信息采集的能力，能够自行设计制造遥感仪器和遥感信息处理系统。我国自主研发的“吉林一号”星座系列卫星具有0.72米分辨率，未来最高分辨率将达到0.5米。0.5米的概念就是平常的斑马线白道儿宽，也就是说可以分辨出斑马线来。“吉林一号”光学A星于2018年5月12日捕捉到了基拉韦厄火山爆发过程中的画面2018年滑坡后高分卫星金沙江监测影像金沙江河道局部放大水体监测对比图像，左为2017年监测，右为2018年滑坡后监测（二）遥感技术应用1、遥感技术在农业中的应用通过对农田的土壤以及作物反射出的电磁波进行探测分析，以对作物的种类及农田的土质进行区分和分类。有效对农作物的种类进行识别，从而对农作物的生长趋势及状态进行监控，以精确预测农作的年产量，与此同时，还能对作物的病虫害情况进行实时监控，并及时针对其实际情况提出相关措施。2、遥感技术在环境方面的应用利用遥感技术获得环境信息及环境实时动态，能够将对水质、空气质量、污染源、土壤状况及植被覆盖率等几个方面获得相关信息直观地呈现在工作人员面前，为工作人员进行相关决策提供了依据。例如城市热岛遥感研究城市热岛效应是近代城市由于人口稠密、工业集中，形成市区气温比郊区高的城市气候现象，由于热岛的热力作用而形成复合环境，造成从郊区吹向市区的局地风，把从市区扩散到郊区及郊区工厂排放的污染空气，又送回市区，使有害气体、烟尘在市区内滞留累积，从而造成大气污染。从这个意义上讲，城市热岛是大气的热污染现象。监测城市热污染的传统方法一般是采用有限数量的气象台站进行观测或巡回监测来获取数据。遥感技术则是使用热红外扫描仪，利用其对热敏感的特性取得城市上空的热红外图像，再现城市温度状况。遥感分析结合地面观测数据及气象资料，从城市下垫面的辐射温度状况研究城市热岛效应，分析热岛的时空分布特征、热岛强度以及成因，同时，可编制热岛强度图、热力景观图、热源强度图、地表温度分布图等，总结热岛效应的发展趋势及改善措施。3、遥感在城市管理中的应用利用高分辨率光学遥感数据提供的地表形状等空间细节信息和地物光谱信息，结合面向对象的分类和变化检测方法可以获得详细的城市地表覆盖数据，并转化为城市地理信息的及时更新，服务于智慧城市建设。利用遥感监测技术开展城市热岛、水质、大气等环境问题的研究，将进一步促进城市科学、健康、持久地发展。利用夜间获得的地表可见光和近红外亮度可以用来表征城镇范围、GDP分布、人口分布等社会经济要素经济增长、城市化状况城市用地调查根据城市各类用地在影像上的特征，我们可以通过目视解译的方法判别并划分各类城市用地，制作城市土地利用图和统计各类用地的面积，作为城市规划的重要基础资料。

城市用地变迁调查利用不同时期拍摄的航空影像，先通过目视解译确定各时期城市建成区用地的范围，再通过GIS软件进行叠加处理，可以得到不同时期城市建成区的演变图。1988-2005年东莞市城市扩张图三、卫星导航系统技术GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem）全球导航卫星系统，是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的卫星接收机，接收卫星发射的无线电信号，经技术处理，实现导航定位。GNSS是对北斗、GPS、GLONASS、Galileo系统等这些单个卫星导航定位系统的统一称谓，也可指代他们的增强型系统，又指代所有这些卫星导航定位系统及其增强型系统的相加混合体。全球系统区域系统增强系统全球导航卫星系统定位的优点全球导航卫星系统（theGlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。每用于控制测量时，控制点间无需通视，选点方面、节省造标费用，减轻体力负担；不受气候影响，全天候测量，提高作业效率；同时获取测量点的三维坐标，改变过去平面、高程分别测量的状况，提高生产效率和效益；可用于快速的工程测量和地形测量。GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称。GPS是由美国研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成。能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是GNSS系统中应用最早、最广泛，也是效益最好的系统。俄罗斯的GLONASS：格洛纳斯（GLONASS），是俄语“全球卫星导航系统GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTEM”的缩写。该系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务，2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。欧盟的Galileo：伽利略计划是欧洲于1999年初正式推出的旨在独立于GPS和GLONASS的全球卫星导航系统。目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统，欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制的民用全球导航定位系统，欧洲人决定实施“伽利略”计划。该星座是欧盟政府和大企业共建系统，政府出资1/3，大企业出资2/3，以民用为主要目标。系统由两个地面控制中心和30颗卫星组成，其中27颗为工作卫星，3颗为备用卫星。它是世界上第一个专门为民用目的设计的全球性卫星导航定位系统。中国的北斗系统BDS（BeiDouNavigationSatelliteSystem）：是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。该计划分三步走：第一步，2000年年底建成北斗一号系统（3颗GEO卫星），向中国提供服务。第二步，2012年年底建成北斗二号系统（5颗GEO、5颗IGSO和4颗MEO卫星），向亚太地区提供服务。第三步，计划在2018年面向“一带一路”沿线国家和地区提供基本服务。2020年前后完成35颗卫星组网，建成北斗三号系统，向全球提供服务。（二）卫星导航系统应用出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或送请求，降低能源消耗，节省运行成本。GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色，在城市中建立数字化交通电台，实时发播城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。民航运输通过GPS接收设备，使驾驶员着陆时能准确对准跑道，同时还能使飞机紧凑排列，提高机场利用率，引导飞机安全进离场。1、交通运输利用GPS定位技术，可对火警、救护、警察进行应急调遣，提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。特种车辆（如运钞车）等，可对突发事件进行报警、定位，将损失降到最低。有了GPS的帮助，救援人员就可在人迹罕至、条件恶劣的大海、山野、沙漠，对失踪人员实施有效的搜索、拯救。装有GPS装置的渔船，在发生险情时，可及时定位、报警，使之能更快更即使地获得救援。2、应急救援当前，GPS技术已经被引入到农业生产，即所谓的"精准农业耕作"。该方法利用GPS进行农田信息定位获取，包括产量监测、土样采集等，计算机系统通过对数据的分析处理，决策出农田地块的管理措施，把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，从而精确地给农田地块施肥、喷药。通过实施精准耕作，可在尽量不减产的情况下，降低农业生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥除虫对环境造成的污染。3、农业4、城市管理城管执法人员配备专用GPS定位手机。通过城管人员的巡查，可以对管区内的城市部件全面掌握，如果遇到有部件出现问题，城管人员可以利用网络和GPS技术将存在的问题内容、现场照片和位置一同上报给相关部门。同时通过监控平台，可实现每名城管队员的GPS手机与监控平台连接，并利用移动终端信息，随时在电子地图上查询到每名执法队员所在位置，及时有效掌握执法人员的巡查频次。卫星导航系统在城市复杂建筑测绘、工程项目施工、车辆导航和跟踪应用和城市管理执法等方面都起到了巨大的作用。随着我国北斗卫星导航系统的日益完善，必将为城市管理带来更大的便利。知识点2其他关键技术学习提示：根据第一部分的学习，我们知道数字城市的中应用的主要技术3S技术，那么在城市数字化的过程中，以及进行城市数字化管理时，还会应用到，三维及虚拟现实技术、空间数据库技术、传感器和网络技术、信息管理技术和信息安全技术等。一、三维及虚拟现实技术3维数字城市是未来的一个发展方向。现在三维城市多借助于数字正射影像（DOM,DigitalOrthophotoMap）、数字高程模型（DEM，DigitalElevationModel）、倾斜摄影等技术方法，通过三维建模逼真的模拟现在和未来的城市，将三维数据和二维数据结合起来，应用到实景与业务活动中。三维自动重建高分辨率卫星遥感和数字摄影测量技术在大范围地面目标快速三维逼真重建方面具有显著的优势。Lidar、InSar、DPW等多源遥感数据在三维城市模型获取的广泛应用。

方便将城市管理问题记录到真三维场景中，真实、直观地反映问题现场和现状，如私搭乱建、违法占道等现象。也能够用真三维影像迅速的划定事件影响范围，确定问题处理或救援、疏散的路线，做到快速、有针对性的处理突发事件。虚拟现实（VR，VirtualReality）技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。使用户具有仿佛置身于现实世界一样的感觉（视觉、触觉、听觉等多重感官）。利用虚拟现实技术（VirtualReality）等高科技手段，能够模拟出一个全三维、逼真的城市环境，建立城市规划、建设和运营管理的三维空间信息管理系统，提高城市规划管理部门内部的管理水平、质量和效率，让公众更深入地了解城市发展，其直观和形象的表达方式，能够让公众直接参与到城市的建设中。同时利用虚拟现实技术可以进行气象模拟、应急演练等工作。二、空间数据库技术是以特定的结构和模型对数据城市管理中涉及的栅格数据、矢量数据、三维数据等进行一体化统一管理的技术。空间数据库管理系统建立在常规数据库系统之上，能够实现空间数据与属性数据的互操作管理，实现它们之间的相互调用。数字化城市相关的基础地理数据、业务数据和系统运行支撑数据。基础地理数据包含单元网格数据、地理数据（包含地形数据和正射影像数据）、城市部件数据。基础地理数据包含单元网格数据、地理数据（包含地形数据和正射影像数据）、城市部件数据。单元网格数据：根据属地管理、地理布局、现状管理、方便管理、管理对象等原则，以一定的范围为基本单位，以社区为专题网格，将行政区域划分成若干个网格状的单元。地理数据城市地形图1：500地形图、1：2000地形图和1：10000地形图。包括水系、境界、交通、居民地、地形、植被等按照一定的规则分层、按照标准分类编码，对各要素的空间位置、属性信息及相互间空间关系等数据进行采集、遍及、处理建成的地图数据正射影像数据图将航空影像扫描数据或航天遥感数据，经过辐射校正、几何校正，并利用数字高程模型进行投影差改正，附之以主要居民地、地名、境界等矢量数据建成的地图。城市部件数据是通过城市部件普查，将每个部件按照地理坐标定位到基础地形图上，通过采集的部件管理属性明确每一个部件的管理部门，明确其处置责任。

城市管理业务数据指城市管理业务过程中涉及的数据，包括反映城市管理问题的文字、声音、图像、位置图以及办理状态、办理表格、督办信息以及组织机构等信息。以及数字城市管理中的公众举报数据、监督员上报数据、监督员核查数据、业务案卷数据、业务流转数据、业务督办数据、业务表单数据、机构人员角色数据、综合评价结果数据等。系统运行支撑数据应包括机构人员角色配置、业务配置、工作流配置、地图使用配置、工作表单定义、文号定义、惯用语定义、统计报表定义、地图要素编码定义、物理图层配置、逻辑图层配置、专题图层配置、地图查询定义等数据。在实际应用中，数据应紧密联系，相互关联，共同支撑城市数字化管理系统正常工作。三、传感器和网络技术通过物联网中的射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息采集技术或传感设备，按约定的协议将物体连接到互联网中，以实现对分布在城市中的各管理对象的智能化识别、定位、跟踪、监控等服务。利用动态调节的云计算模式来解决数据海量、随时更新并且实时性要求非常高的计算问题，并按要求将海量数据转化为信息和知识，提供给需要的机器和用户。“数字城市”涉及到大量图形、影像、视频等多媒体数据，数据量非常大，，目前的因特网难以胜任，必须使用宽带网络。未来的5G技术将从人与人之间的通信发扩展到万物互联。作为信息传输的通道，先进的网络技术能够将分散的分布式数据库、信息系统连接起来，建立起互操作平台，满足"数字城市"的需要。四、信息管理技术在信息管理技术方面，整合传统管理信息系统（ManagementInformationSystem，MIS）和办公自动化（OfficeAutomation，OA）系统，数字城市能够将市政各部门MIS、OA集成一体化，建立政府职能部门间的信息共享协同工作环境。作为给政府各级领导、城市管理监督中心、指挥中心、专业部门提供协同工作、协同督办的智能化终端平台。数字化城市管理系统不仅可以根据权限查阅某个事件办理情况、相关信息，显示事件的办理时间是否超时，而且还提供了相应的监控工具，向有关部门和人员发送督办意见。五、信息安全技术城市数字化直接或间接的与城市居民形成互动关系，如利用传感器网络的城市设施、应用了GPS的设备都会把我们的城市环境实时呈现出来，人们自愿承担起在城市与城市基础设施的监督、管理与治理的任务，同时也产生了一个包含了每个用户行为的详细信息的巨大的动态数据库。因此，信息安全是首要要解决的问题，国内外普遍使用身份认证、存取控制、防火墙技术来保证网络中数据的安全。同时应该建立一组标准，用于规范应用服务器的保护和容灾，数据库环境的保护和容灾，为数字城管系统提供可靠、稳定的运行环境。信息感知层，许多感知设备如传感器节点由于无人看管，易被不法分子偷盗，导致传感器节点的存储密码和感知数据的被不法分子获得。通信传输层，接入网络的安全问题,路由认证选择的攻击、对接入交换机与服务器的攻击、对网络入侵检测系统IDS的实时监控攻击、对网络访问控制的攻击、对身份认证的攻击、对信息加密的攻击、对防火墙的攻击及对容灾存储备份的攻击等。应用层，存在破坏数据融合的攻击、篡改数据的重编程攻击、错乱定位服务的攻击、破坏隐藏位置目标攻击、基站容错安全攻击等。在数据方面，目前用户数据的收集、存储、管理与使用等均缺乏规范，更缺乏监管，用户无法确定自己隐私信息的用途。从管理角度提升信息安全管理水平要完善信息安全组织体系，加强信息安全配套建设，增强重要信息系统安全防护能力，加强对涉密信息的监督管理，建立健全信息安全制度。从技术角度提高抵御风险的水平，构建符合保护要求的安全体系结构，建立科学实用的全程访问控制机制，加强源头控制，实现基础核心层的纵深防御，面向应用构建安全应用支撑平台等知识点3数字城市应用案例郑州市数字化城市管理杭州市数字城市一、郑州市数字化城市管理

作为全国第二批数字化城市管理试点城市，郑州开展数字城市地理空间框架的建设，制定了《数字郑州地理空间框架标准化工作导则》等一批技术标准和政策法规。郑州市数字化城市管理项目规划两期建设，一期工程包括市区两级平台建设、12319建设、服务热线建设、基础数据共建共享，目前已建成投入使用；二期工程涵盖县市数字化城市管理分系统建设，以及地下管网、防灾减灾应急系统等拓展系统建设。综合运用GIS、遥感、计算机、宽带网络、多媒体及通信等现代信息技术，整合城市管理资源，采用万米单元网格管理法、城市部件管理法等方式，建立了现代化的数字化城市管理技术系统。建成了郑州市GPS大地控制网、卫星定位连续运行综合服务系统、基础地理信息数据库和数字城市空间地理数据共享平台，以及公共交通智能调度、土地储备管理、数字城管等15个基础地理应用系统；积累了1:1万/5万/10万DLG、DOM、DEM，市区1500平方公里航空摄影测量成果，市区1010平方公里1:1000、1:2000、1:5000DLG、DOM、DEM，市区350平方公里1:500DLG，以及建成区420平方公里可量测实景影像。

一是建立了统一的数字化城市管理信息系统平台，该系统覆盖市、区、街道、社区和各个专业管理部门的多级多类城市管理应用需求，实现了统一平台、集中管理、信息共享、分布应用。主要内容包括划分单元网格、开展城管综合信息普查、开发应用系统、实现政府信息资源共享。二是建立了监督和指挥相分离的两个轴心：以监督和执行适度分离为原则，设置了隶属于郑州市政府直接管理的市数字化城市管理监督中心和隶属于市城市管理局的数字化管理指挥中心两个运转轴心，有效的保证了工作中的监管分离。

数字化城市管理监督中心郑州市数字化城市管理系统的总体架构建设，共完成了包括数据层、平台层、应用层三个层次的工作。数据层基于“资源共享”的指导思想进行设计，将郑州市数字化城市管理系统所用到的所有基础地形图数据、空间数据、影像图数据和各专业部门的共享数据分类存储，进行统一更新和管理，是数字化城市管理应用系统的数据基础，并为其他相关专业部门和系统提供数据支持；平台层包括无线数据采集子系统、监督中心受理子系统、协同工作子系统、地理编码子系统、大屏幕监督指挥子系统、综合评价子系统、基础数据管理子系统、城市部件在线更新子系统、应用维护子系统、数据交换与共享系统等；应用层包括12319建设事业服务热线子系统、业务短信子系统、移动执法子系统、领导移动办公子系统、视频监控子系统、交互式数字视频会议子系统、业务监管系统、综合决策系统。二、杭州市数字城市“杭州市数字城市管理信息系统”基于杭州市电子政务专网、电子政务中心平台和政务地理信息系统，运用空间网格技术、地理编码技术，以数字城市技术为依托，将信息化技术、协同工作模式应用到城市管理中，建设杭州市数字城市管理信息系统。通过与“城市管理地理编码和信息实时传递系统”的信息共享和信息交换，实现对城市部件和地理编码库的实时快捷访问，地理编码的查询、转换和城市管理信息的实时传递。通过系统建设，推进城市管理达到主动、精确、