智慧城市建设若干问题及思考

 

　　１.引言

 

　　据《智慧中国地理空间智能体系研究报告（2013）》，截至2013年，全国333个地级市全部启动数字城市建设，累计建成230个数字城市并投入使用，同时启动了150多个县级市的数字城市建设。

 

　　2013年，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》。首批国家智慧城市试点共90个，其中地级市37个，区（县）50个，镇3个。2013年８月，住房和城乡建设部又确定了103个城市（区、县、镇）为2013年度国家智慧城市试点，目前我国智慧城市试点总数已达193个。智慧城市建设得到了国家各个层面和部门的大力支持和指导。国家测绘地理信息局已开展了大量工作，李维森副局长指出：在时空信息云平台的基础上布局智慧城市，依托物联网和云计算环境，优先选择国土、交通、城管、卫生、应急、环保、旅游和公众等实时性要求高、移动性要求多、自主性要求强的领域开展具有智能性的应用示范。通过开展智慧城市建设试点，旨在进一步推动技术升级完善，探索建设模式、共享模式和服务模式，突破核心技术，凝练工艺流程和标准规范，为推动全国数字城市地理空间框架升级转型，以及智慧省区和智慧中国建设奠定基础。

 

　　目前，李德仁院士在位置云、遥感云和北斗地基增强系统方面已取得了大量技术上和实践意义上的进展；王家耀院士主导的“智慧苏州”已形成了“社会管理睿智、大众生活智能、新兴产业发达、生态环境优美”的发展格局；李德毅院士主持的智能驾驶项目已进入路试和成本控制阶段。上述建设成果无疑都是智慧城市建设的重要组成部分。本文在列举并肯定当前建设成就的基础上，就建设热潮中的一些不足或过热之处做一梳理，并提出应对建议。

 

　　２.当前我国智慧城市建设进展

 

　　目前，智慧城市的应用领域主要涵盖智慧市政、智慧医疗、智能家居、智能电网、智能交通、智能物流、智能食品安全等。李德仁院士将智慧城市定义为：智慧城市＝数字城市＋物联网＋云计算。智慧城市是在数字城市建立的基础框架上，通过物联网将现实城市与数字城市进行有效融合，自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化，由云计算中心处理其中海量和复杂的计算与控制，为城市运行管理、经济发展和大众民生提供各种智能化的服务。

 

　　数字城市是传统城市的数字化形态，是城市信息化发展的初级阶段的产物，是构建智慧城市的基础。数字城市建设通过空间数据基础设施的标准化、各类城市信息的数字化整合多方资源，从技术和体制两方面为实现数据共享和互操作提供了基础，实现了城市３S技术的一体化集成和各行业、各领域信息化的深入应用。而物联网是整个智慧城市基础硬件建设中重要组成部分，是现实城市与数字城市的纽带，是实现现实城市与数字城市实时交互、动态同步的重要手段。云计算平台则是“智慧城市”的运算处理中心。云计算从传统的分布式计算发展而来，通过虚拟的手段整合网络上各类软硬件资源、计算能力、服务资源等。依托物联网上各类传感器采集到的大数据，只有通过云计算平台才能得以处理。大数据本身不仅具有数量大的特点，更重要的是具有非结构化、非精确性、混杂性的特点；与此同时， “智慧城市”要求，在尽可能短的时间里最有效率地对采集到的大数据进行深入挖掘，找到数据中隐含的相关性或因果关系，进而为最终的决策提供科学的依据和支持。换言之，没有效率算不得智慧，结论不准确更不能称之为智慧。这就要求一个强大的云计算平台作为支撑，高效、准确地去完成上述过程。智慧城市是城市信息化的高级阶段。它是通过互联网把无处不在的被植入城市物体的智能化传感器连接起来形成的物联网，实现对物理城市的全面感知，利用云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析，实现网上“数字城市”与物联网的融合，并发出指令，对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持。数字城市是“物理城市”的虚拟对照体，两者是分离的；而“智慧城市”是通过物联网把“数字城市”与“物理城市”连接在一起，本质上是物联网与“数字城市”的融合。

 

　　2.1大数据与智慧城市。大数据的本质是要用“大数据思维”去发掘“大数据”潜在价值，最重要的是学会驾驭大数据，涉及到智能感知技术、云计算技术、智能统计分析和数据挖掘技术、基于网络／网格的智能服务技术以及智能化实时动态可视化技术等，而这些也正是“智慧城市”建设涉及的关键技术。“智慧城市”建设，必然产生大数据；大数据的应用必将推进“智慧城市”。“大数据时代”的到来和“智慧城市”的兴起，都是全球信息化发展到高级阶段的新产物。

 

　　２.2测绘与智慧城市的关系。智慧地球时代需要更加丰富和完善的空间信息采集、处理和服务机制，这就赋予测绘地理信息学新的使命，具体包括５个主要方面：位置云、遥感云、视频与GIS融合、空天地一体化传感网与GIS集成和空间数据与视频数据挖掘。智慧城市的数据基础广泛涉及到位置信息的采集和基于位置的服务。而测绘及由此衍生出的泛在测绘（ubiquitous mapping）依旧是获取位置信息的重要途径。通过各种传统的、新兴的测绘手段，快速有效地获取位置信息；通过对位置大数据的深度分析与挖掘，形成对最终决策的科学支持。

 

　　2.3国外智慧城市发展现状。目前全球开展智慧城市建设的国家和地区主要集中在美国、欧洲及亚洲。纵观已有案例，有以下两个显著特点：①结合实际、重点切入、局部小规模示范：比如台湾地区从智慧小镇、智慧经贸园区两个方面推进，新加坡则主要针对交通堵塞预报，爱尔兰在戈尔韦湾的“智慧湾”项目针对自然环境并监测水面和渔民作业，瑞典斯德哥尔摩的系统主要针对交通体系同时降低交通废气排放，澳大利亚昆士兰建立了针对桥梁安全的智能城市系统，上述案例涉及的城市无一例外都选择了一两个困扰该城市的主要问题或结合当地发展特色的项目，有针对性地开展小规模、小范围智慧试点和示范，既实现了在较短时间内取得可见的成果并检验其实效，又很好地控制了项目成本和风险；②基础设施先行：美国率先提出了国家信息基础设施（NII）和全球信息基础设施（GII）计划，接着，欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧洲信息社会的十大应用领域，作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向，在2007年至2013年间，欧盟为信息和通信技术研发所投入的资金，将达20亿欧元左右，由此可见，欧美发达国家和地区在智慧城市建设的初级阶段都将重点放在了硬件、网络设施、数据等基础设施建设上，而非盲目地实施一个具体的应用案例。这对当下我国城市（尤其是中小城市）基础设施还不够健全的现状，具有很强的借鉴和警示意义。