[发明专利]基于GIS和区块链技术的城市地下空间监测技术方案

权利要求书

1.一种基于地理信息系统(GIS)和区块链技术(Blockchain)的城市地下空间监测技术方案，其特征在于，本技术方案基于GIS建立可视化的城市地下空间监测数据平台，基于Blockchain建立监测数据的储存和利用系统，以构建城市地下空间整体监测体系，弥补城市监测能力短板。

2.根据权利要求1所述的基于地理信息系统(GIS)和区块链技术(Blockchain)的城市地下空间监测技术方案，其特征在于，该技术方案包括感知系统、传输系统、归集系统和应用系统四部分：

感知系统由分布在城市地下空间特定点位并标注在GIS的监测设备组成，监测设备对地下空间有关参数进行自动监测，鉴于地下空间的特殊性，一些监测设备需要机器鼠进行安装及巡检；

传输系统主要采用无线方式把各个监测设备的监测数据传送到地下空间各管理单位的管理平台，采用互联网把数据传送到城市街道级、区级、市级等多级中心平台；

归集系统由各管理平台和城市多级中心平台组成，利用区块链技术和大数据分析进行信息鉴别和归集整理，监测数据不可被篡改、伪造，人为删除后可强制恢复，保证数据的完整性；

应用系统主要进行数据分析，并根据权限向各平台或用户发放直观、形象的整体分析、异常报警、变化趋势等多种服务，包括并不限于：

a.对地下空间有关参数进行日常分析和预警，服务管理主体；

b.分析城市开发对地下空间的影响，服务城市开发主体；

c.为突发事件提供即时数据，服务城市应急管理；

d.研究城市地下空间的可持续发展条件，服务城市总体规划；

e.研究城市地下空间环境状况，服务民生健康；

f.研究城市地下空间整体利用状况，服务政府其他需求。

3.根据权利要求1所述的基于地理信息系统(GIS)和区块链技术(Blockchain)的城市地下空间监测技术方案，其特征在于，该技术方案通过监测设备、监测系统平台、机器鼠来保障监测的顺利实施。

4.根据权利要求3所述的基于地理信息系统(GIS)和区块链技术(Blockchain)的城市地下空间监测技术方案，其特征在于，以电池和低耗电集成电路组成的监测设备体积小巧、不易损坏、安装便捷：

a.监测设备可以实现对温度、湿度、噪声、颗粒物浓度、有害气体浓度、沉降量、地下水位等有关参数的监测；

b.监测设备固定在城市地下空间特定点位(出入口，反映地下工程角部、中心、最低点等特征的部位)；

c.监测参数通过无线接力传输，到达管理单位的管理平台，数据传输频度一般为每天12时和24时各一次，特殊情况可以根据需要由城市市级中心平台进行调整。

5.根据权利要求3所述的基于地理信息系统(GIS)和区块链技术(Blockchain)的城市地下空间监测技术方案，其特征在于，通过城市地下空间监测系统平台对地下空间有关参数进行管理，城市地下空间监测系统平台分为市级中心平台、区级平台、街道级平台、管理单位平台等层次，其功能包括：

a.数据处理功能，每个监测设备出厂的时候都有唯一的一个设备序列号，监测设备的编码、坐标和安装标高均标注和显示于地理信息系统，对监测设备采集到的数据加上项目、时间、管理单位等组成的唯一识别码，从而构造无法被篡改、无法进行匿名的新区块，其中项目应该具有识别行政地理位置以及项目类型的特征，便于高效率的进行数据的检索以及查询；时间由系统根据数据发布日期自动生成；管理单位认证的私钥由市级中心平台按照一定的规则进行统一发放及管理；

b.数据校验功能，各管理单位的管理平台，城市街道级、区级、市级等多级中心平台共同构成区块链，利用哈希算法对数据进行加密、打包传输，网内每个参与者都拥有一份数据拷贝，将数据进行拆包和校验，检查数据来源的可靠性，验证数据的有效性，只有经过数据校验模块校验的数据区块才能进入数据库；

c.数据分析功能，市级中心平台设数据分析中心，根据需求或申请，向城市管理部门发送整体的地下空间有关情况和趋势，向需求者发送有关数据；

d.市级中心平台还可以实现系统升级和数据深度分析功能的更新。