随着科技的不断发展，诸如云计算、物联网、大数据分析等技术已经实实在在落了地，为城市的各项行业应用带来了充满时代意义的变革。国家测绘地理信息局主导的数字城市地理空间框架的建设，同样也受到前沿技术浪潮的推动，提出了对自身更高标准的要求，以应对智慧城市阶段的建设挑战。
为何筹建“时空信息云”
国家测绘地理信息局自2006年，特别是2009年加快推进数字城市地理空间框架建设以来，311个地级市、100多个县级市开展了建设工作，其中158个地级市、60多个县级市地理空间框架建成并投入使用，全国累计开发了2000多个应用系统，惠及国土、规划、房产、公安、消防、环保、卫生等众多领域，已经成为领导科学决策的重要工具、城市信息化建设的基础平台和提高人民生活质量的便利帮手，在经济社会发展、工业与信息化进程中发挥了重要作用。
地理空间框架作为城市的空间信息基础设施，是城市信息化不可或缺的、基础性的、根本性的信息资源。在数字城市建设阶段,地理空间框架为城市信息化提供了基于地理位置进行信息共享的公共平台，奠定了城市各项功能、应用及服务的空间信息化基础。但如何感知、获取城市实时动态的信息，如何对这些海量信息进行自动化地处理、识别、匹配、分析、整合，形成具备各部门特色的知识，智能化装配到不同的应用系统中，是智慧城市建设阶段需要解决的难题。
因此，在更高层次的需求牵引下，为有效支撑智慧城市建设过程中的目标与愿景，国家测绘地理信息局要求对地理空间框架做出进一步提升。在原有信息化基础平台的搭建之上，提出建设时空信息云中心，即一个城市的“大脑”：利用物联网、云计算、大数据分析技术，准确、实时地感知每一个物联网节点中的信息，如同人类的神经系统一样，将信息实时地传输给中心系统，智能地判别和处理相关的任务，并将指令反馈给现实世界。在此机遇下，数字城市建设时期的地理空间框架将转型为智慧城市阶段的时空信息框架，以时空信息数据库为基础、以时空信息云平台为支撑的新模式应运而生。
智慧城市，标准先行
国家测绘地理信息局在2006年就与省级测绘地理信息主管部门和试点城市人民政府三方达成了共建共享协议，分批、分阶段地开展了全国数字城市地理空间基础框架建设。为确保地理空间框架建设的先进性和可行性，国家测绘地理信息局在标准研制、新技术突破、政策保障等方面下大力气，从标准、技术、政策三方面保证了所搭建的地理信息公共平台是市政府权威的、唯一的、标准化的地理信息共享平台。
在智慧城市建设的早期阶段，如何在各部门众说纷纭、莫衷一是的纷争环境下，确立测绘地理信息的行业定位，形成一套统一的、能够协调起政府各部门工作的建设标准，同样也是国家测绘地理信息局长期以来不断探讨和完善的重要课题。
2012年期间，国家测绘地理信息局的科研团队花费了半年多的时间，集思广益，在数字城市地理空间框架建设经验的基础上，确立了测绘地理信息部门在智慧城市建设中提供时空信息云服务的行业定位。2013年3月，国家测绘地理信息局出台了《智慧城市时空信息云平台建设试点技术指南》，对时空信息云平台的建设思路、建设内容、技术路线以及支撑环境进行明确的规定，是测绘地理信息行业建设智慧城市的标准和规范。
试点遴选，重信息化
在前期数字城市地理空间框架建设的基础上，2012年底，国家测绘地理信息局在全国范围内，遴选信息化基础设施较好、数据条件完备、长效机制健全的城市，展开了智慧城市试点的建设工作。
截至目前，国家测绘地理信息局已在太原、广州、徐州、临沂、郑州、重庆、武汉、无锡、淄博、济宁等城市启动了试点工作。选择这些城市的原因依托四点因素：一是这些城市需要具备较完善的基础设施条件，包括物联网、互联网、云计算中心必须初具规模;二是要具备良好的地理信息资源及应用服务基础;三是这些城市要建立起比较科学的信息共享与交换机制，包括更新与共享方面的能力;四是城市中要具备一定的人才基础，为智慧城市时空信息云平台建设试点工作提供源动力。
以上四点因素同样也是智慧城市建设的先决条件与基本保障。从总体上看，智慧城市建设尚处于起步阶段，在技术、管理、应用等层面仍然存在未知的挑战;另一方面，从政府各部门到下游企业，从各自的职能角度出发，这其中难免出现各自为政、自说自话的现象。这一切也亟待国家测绘地理信息局与全国各地方的测绘地理信息部门一起，依托时空信息云平台，组织政府部门和众多企业协力打造云端的服务体系。
时空信息云落地何方?
智慧城市力求实现透彻的感知、全面的互联与智能的分析处理能力，这也将促进一批具体的时空信息云应用典型案例的产生。依托不同城市的发展特色，从共性与特性出发，打造出在共性需求之上的、符合城市地域经济特征的时空信息云服务。目前，时空信息云已在全国范围内取得了初步的应用进展，下面将以三个案例，从不同角度介绍时空信息云落地的成果。
【地质灾害智能预警】
在山东省临沂市的智慧城市建设中，地质灾害智能预警系统在地质监测部门提供的地质环境参数的基础，实时衔接气象局提供的气象预报信息和雨量监测点获取的即时雨量信息，在专业模型数据分析的基础上，对地质灾害易发区进行危险度和灾区影响范围预报。通过与地灾点附近铺设的视频传感器获取的即时地灾点视频信息进行比对校验，准确发布地质灾害预警信息，自动通知定点监测人员引导周边群众进行疏散。当地质灾害发生时，综合利用全市路网信息、居民点分布信息、社会经济信息，及时生成地灾救援预案,为灾害的应急救援提供科学的辅助决策支持。
【智能公交】
在河南省郑州市，市公交总公司依托时空信息云平台，借助车载GPS、CAN汽车总线、视频探头、IC卡、客流调查器等传感设备和3G网络，实现了本市的智能公交业务管理系统和公众服务系统，在实现公交业务精细化、高效化管理的同时，方便乘客随时随地了解公交路线的实时信息。
在业务管理方面，监控中心通过车载GPS、发动机工况收集设备、客流调查器以及分布在站台、车内、场区的视频设备全面掌握车辆实时运行信息，为公交车辆的智能化运营调度、故障车救援抢险、驾驶员违规管理提供科学依据，有力地提升了全市公交服务的质量。
在公众服务方面，乘客出行前，通过互联网或手机可以查询目的地的位置以及前往时的乘车路线，可以查询当前所乘车次的最近车辆位置，合理安排出行计划;乘客在候车过程中，通过手机客户端或车站旁边的电子站牌，可以了解所候公交车距离本站的距离、大概到达的时间以及车内是否存在空位的情况。
【智能矿产管理】
矿产资源作为一些城市和地区的重要经济支撑，其开发过程的管理正在面临着多种制约因素的挑战，矿产开采中违法违规现象时有发生，难以杜绝。随着矿山开采过程管理自动化程度的提升，各种用于环境、人员、设备的自动化、智能化监测设备逐步引入矿山自身的管理体系，为国土部门开展矿山的智能化管理和监督奠定了基础。
山东省淄博市智能矿管信息系统在时空信息云平台支撑下，采用物联网技术建立了矿山远程综合监管平台与矿山自身管理设备的有效衔接，基于专家知识模型和大数据分析实现了矿产开发的智能化管理：安装在巷道拐点和矿权边界的RFID监测站，可以实时监控监测范围内井下人员及开采设备的位置，对于越界开采管理和矿难应急救援起到空间定位作用;安装在井口的矿车轨道衡、汽车衡、皮带秤等，可以准确计量矿山企业的开采量和进度，有助于科学制定矿山企业的产量和税收信息;安装在采掘现场、露天矿场和关键设备附近的视频探头，可以实时回传采掘进度、是否发生盗窃、是否正常运转等信息，方便矿山的安全生产管理。
产业驱动点燃持久生命力
可以看到，一些城市中的重要行业正在开展基于时空信息云平台的智慧应用探索。国家测绘地理信息局以试点成果驱动各个行业发现并了解时空信息云的价值及优势，当更多的行业加入到时空信息云平台中时，就会形成一个个智慧的行业领域集群，在云端环境有机协同下，促进信息的分享与互联，从而为城市的经济发展、社会的管理水平、大众的生活质量带来提升与飞跃。