学生视角｜时空信息与智慧生活
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编者按：由中国石油大学（华东）万剑华教授主讲的《时空信息与智慧城市》课程已结课，学生们结合自己的兴趣点，通过查阅资料，积极思考，撰写了短文，陆续在【慧天地】“学生视角”栏目刊发。刊发这些短文的目的是鼓励在校大学生、研究生们不要拘泥于书本和课堂，要开拓学习、独立思考、勤于总结。尽管这些文章在专家们看来显得稚嫩，甚至或多或少存在一些问题，但考虑他们的身份是学生，还望以育人的初心对他们的文章进行批评指正，谢谢大家。【慧天地】也欢迎全国各高校的同学们向本栏目投稿（点击文末“阅读原文”查看投稿指南）。
在智慧城市建设中，为社会大众提供智能便捷的服务，丰富人民的人类社会大部分的活动信息都与时间、空间相关，在日常生活中，人们总是会被问“你在哪里”、“什么时间”、“在干什么”这三个问题。目前，时空信息服务已经深入到人类生产生活的各个领域。在未来人类将不断向智慧生活进步，进入人工智能时代，时空信息服务领域还会发生哪些颠覆性创新、给人们带来哪些惊喜?
先来说时空信息。可以说这世界上的数据100%都属于时空数据，但凡是能被观测的，大到火箭飞船的运行状态，小到一株花朵的绽放形态，更不用说人类的日常活动，都是时空数据。获得时空数据有很多途径，天空中的卫星，空中的无人机，地面的测量仪器，包括人们使用最频繁的手机、摄像工具、智能手表等等，几乎每时每刻都会产生数以亿计的时空数据。这些大数据具有多源异构、数据密集、数据融合等问题，因此光有大数据是不够的，我们还要知道如何从这些繁琐的数据中找到针对某个问题的有效信息并且加以利用，通过智能化处理大数据，使其在智慧城市、智慧生活的建设方面为人们提供更多的便利。
其次，什么是人工智能？百度百科上的解释为人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。简单来说，就是让计算机按人类的思考和解决问题的方式去完成复杂工作。最具体的例子是机器人，可以和人类进行有逻辑的交流，更高阶一些的人工智能有阿尔法狗打败围棋冠军。再如图像识别，机器自动从海量数据中总结归纳物体的特征，然后进行识别和判断，像一些医美整形软件，可以进行面部识别从而判断三庭五眼的比例是否合适，并给出整改意见。还有目前很火的自动驾驶，将不同的传感器集成到车身感知周围的环境变化，实时融合这些数据，通过判断来操控车身。
面部识别
说完时空信息和人工智能，我们来看看他们未来可以如何改变人类的生活。道路交通是城市的重要组成部分，通过大数据的手段，配合GPS定位、远程管理系统，知道不同路网的交通流量、交通压力，可实现远程交通指挥，从而对整个交通路网做路线优化、提升管理效率。同时交通事故的发生也能够得到抑制，可实现动态分析与判断复杂交通现场情况，快速处理交通事故，现场事故双方责任可快速明确，提高事故处理的效率和水平。
城市交通网
医疗卫生行业在智慧城市建设中所发挥的作用同样重要，正向着管理信息化、数字智能化发展，建设综合服务管理平台与医疗卫生数据库，采集整理、综合管理病患信息，患者信息一目了然，帮助医生护士减轻工作强度。像这次新冠肺炎疫情期间，医生能够在不与患者见面的情况下进行问诊，人工智能帮助医生查看患者肺部的片子，为抢救生命节省宝贵时间，各地专家们可以一同开会研究治疗方案。不仅加强了医院内、外部间的沟通交流，更有效提升居民就医效率，智慧城市医疗服务整体水平和效率也可随之提升。
用AI进行肺炎诊断
未来的智慧生活离不开人造卫星的。绝大多数的卫星都是围绕遥感、导航、通信三个功能展开的，通过人工智能将这三个系统融合起来，实现实时空间大数据服务。随着我国北斗卫星系统建设的推进，中国掌握了自主、独立、可控的卫星导航技术，时空信息服务能力大大提升。在 GPS、RS、GIS等技术应用中，人工智能可用于完成智慧城市共享服务平台建设，满足城市居民与政府机构的沟通交流需要，更加公开透明的政府管理工作可由此开展。对于智慧城市的卫生环境保护来说，实时监督城市供电供水、智能化管控城市污水排放、高效监管各类违法行为，智慧城市可由此拥有更高的整体安全监管水平，智慧城市的生态环境也能够由此不断改善，城市的健康发展能够得到有力保障。对于智慧城市的气象预报，例如风云四号卫星，我们在中央气象台看到的卫星云图就是它所拍摄的，它可以捕捉几十微秒的闪电，大幅提高气象观测数据的准确性，并具有监测自然灾害、提供预警的作用。哔哩哔哩视频卫星即将在6月下旬发射，具备高分辨率成像、运动视频拍摄、天体极光摄影、夜光遥感等功能，它能够为天文观测、新闻摄影、经济分析、城市规划等提供服务，相信在不久的将来，我们也能用它拍摄出堪比好莱坞电影的地球视频。
风云卫星监测澳大利亚火灾情况
风云卫星云图
未来，时空信息数据既要能够做到动态更新、全面感知，同时更要能深度融合，形成一个社会化的城市信息，智能化建模，对抽象的数据进行有效转换。然后在这个基础上进行相关的深度挖掘与应用，推动城市管理迈向智能化。
参考文献：
[1]原标题：你在哪里、在干什么，数据都知道——三院士纵论人工智能时代时空信息服务的颠覆性创新与挑战，来源：光明日报，
[2]标题：当时空信息遇到人工智能，作者：姚新
[3]苗延旭.探究智慧城市中物联网及云计算技术的应用[J].科技创新与应用,2020(18):165-166.
[4]刘亚林,郭秋红.时空大数据的智能处理与服务探讨[J].计算机产品与流通,2020(07):108.
[5]滕丰耘,杜松茂,史丹.城乡规划过程中智慧城市及大数据技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2020(05):33-34.
作者简介
卞艺潼，中国石油大学（华东）测绘科学与技术2019级硕士研究生。
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