智慧城市構(gòu)建框架及技術(shù)類型探討
時間:2022-06-23 15:44:15
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摘要:當(dāng)前我國城鎮(zhèn)化建設(shè)正在不斷推進(jìn),各地的城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,在經(jīng)濟(jì)、社會、人文取得較大發(fā)展的同時,城市環(huán)境、資源、交通等多個方面的壓力開始逐步增大,亟待更新現(xiàn)有的城市發(fā)展模式來充分改善當(dāng)前的情況。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)逐步普及,為建設(shè)智慧型城市的提供了良好的技術(shù)保障,各國對智慧城市的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,智慧城市作為未來發(fā)展轉(zhuǎn)變的重要形式,已經(jīng)得到了多方認(rèn)可。但智慧城市構(gòu)建的框架和技術(shù)仍舊需要明確和發(fā)展,智慧城市需要將信息技術(shù)和城市建設(shè)工作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。本文就智慧城市構(gòu)建框架、原則進(jìn)行簡要論述和分析,并對其涉及的技術(shù)進(jìn)行闡述,以期為智慧城市建設(shè)工作提供借鑒。
關(guān)鍵詞:智慧城市;構(gòu)建;框架體系;要素;創(chuàng)新技術(shù)
城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,物質(zhì)、文化、技術(shù)的不斷積累,促使人們有越來越多的機(jī)會去享受新技術(shù)的服務(wù),而智慧城市體系的建立使人們享受這種便利成為可能。當(dāng)前無論是國家還是政府都非常重視推動智慧城市建設(shè)。
1智慧城市簡要介紹
1.1基本概念
所謂智慧城市就是指在城市發(fā)展進(jìn)程中,根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及其他科學(xué)合理的城市發(fā)展理念,在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理、資源環(huán)境控制與保護(hù)、社會環(huán)境管理與保護(hù)、經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)與管理等多方面的市政管理領(lǐng)域,將信息技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中,建立物聯(lián)、互聯(lián)、云計算等體系,從而實(shí)現(xiàn)城市各個體系間的互聯(lián)、處理和協(xié)調(diào),使城市形成一個完善的生態(tài)體系,為人民群眾提供良好的生產(chǎn)生活環(huán)境,構(gòu)建出高效和諧的社會、經(jīng)濟(jì)、人文城市體系,使城市各系統(tǒng)更完善、更智能、更協(xié)調(diào)、更發(fā)達(dá)、更和諧[1]。
1.2基本特征
智慧城市能全面透徹地感知城市中的各個體系,通過各類智能傳感器的識別、分析、處理,從而保障城市體系的正常運(yùn)行,通過普及寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全面化的互聯(lián)互動,融合云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),隨時隨地應(yīng)用各種軟硬件。并堅持以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新,創(chuàng)造社會協(xié)同的智能化空間。
1.3與“數(shù)字城市”的區(qū)別與聯(lián)系
“智慧城市”是“數(shù)字城市”發(fā)展歷程中更為高級的形式狀態(tài),在“數(shù)字城市”當(dāng)中應(yīng)用了計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將城市地理信息融入到其他信息當(dāng)中,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和相互操作,更加注重數(shù)字化在各個行業(yè)的應(yīng)用,而“智慧城市”基于“數(shù)字城市”信息化技術(shù)水平,綜合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、決策分析、智能識別等最新的信息技術(shù)形式,實(shí)現(xiàn)感知、互聯(lián)、融合的城市?!皵?shù)字城市”當(dāng)中的信息相互分割、封閉,形成過程中重視信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和積累;“智慧城市”中的信息自動、實(shí)時,形成過程更為高效、協(xié)同,注重數(shù)據(jù)應(yīng)用模型的建立[2]。
1.4發(fā)展概況
當(dāng)前城市信息化已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化兩個階段,正在逐步向著智慧化發(fā)展。在數(shù)字化城市建設(shè)過程中主要表現(xiàn)為各類城市、服務(wù)、個人信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的信息資源;網(wǎng)絡(luò)化城市建設(shè)實(shí)現(xiàn)了這些信息的共享,在某個區(qū)域當(dāng)中將各個分散采集的信息進(jìn)行互聯(lián)互通;而智慧化充分融合了云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),將此類信息的收集、整理、加工、分析集中起來,進(jìn)行協(xié)同工作,是城市信息化發(fā)展的高級階段。我國智慧城市從提出概念到規(guī)劃建設(shè)只用了3年時間,自2009年提出“感知中國”,2010年兩會將物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市列入政府工作報告,2011年“十二五”規(guī)劃提及智慧城市建設(shè),截至2016年6月,我國95%的副省級城市、76%的地級城市,總計超過500個城市,均在政府工作報告或“十三五”規(guī)劃中明確提出將要或正在建設(shè)智慧城市[3]。
2智慧城市構(gòu)建框架的組成要素
2.1認(rèn)知方面
充分認(rèn)識智慧城市建設(shè)的迫切需求,并明確未來發(fā)展的重要方向,將智慧城市建設(shè)作為創(chuàng)新舉措,不斷推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。智慧城市的內(nèi)涵、特征、要求、框架、遠(yuǎn)景、規(guī)劃等多個方面都要有專業(yè)化的機(jī)構(gòu)和人員進(jìn)行深入研究,為制定科學(xué)合理的決策提供理論和技術(shù)支持。同時,加大宣傳力度,讓全社會的力量參與進(jìn)來,通過不斷宣傳,引導(dǎo)輿論,營造良好的建設(shè)氛圍。作為一項專業(yè)性強(qiáng)的系統(tǒng)工程的同時,智慧城市也是一件普惠性的公益實(shí)事,需要多方支持合力推進(jìn),也就離不開適宜的人文環(huán)境構(gòu)建[4]。
2.2技術(shù)方面
智慧城市建設(shè)過程中需要城市化和新技術(shù)的融合,離不開大量關(guān)鍵、核心技術(shù)的支持,因此需要對各類相關(guān)技術(shù)的發(fā)展前沿進(jìn)行細(xì)致了解,通過加大技術(shù)投入,研發(fā)出更為先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)類型,并不斷應(yīng)用和推廣。堅持將網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)放在智能城市建設(shè)進(jìn)程的首位,推進(jìn)“三網(wǎng)融合”、信息網(wǎng)絡(luò)工程、大型數(shù)據(jù)庫的建設(shè),確保信息能有效集中的同時完善信息安全保障體系,進(jìn)一步加強(qiáng)信息安全制度建設(shè)。
2.3制度方面
智慧城市建設(shè)需要研究制訂完備、實(shí)用的政策體系,從根本上保障智慧城市建設(shè)的政策環(huán)境,將政府主推的作用充分發(fā)揮出來,確保各類基本性法律法規(guī)的保障作用,編制科學(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃,明確相應(yīng)階段劃分,并依照相應(yīng)的重點(diǎn)和步驟逐步推進(jìn)智慧城市建設(shè)。建設(shè)滿足智慧城市建設(shè)的體制和機(jī)制,制定科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,將基礎(chǔ)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息資源標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、信息安全標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化[5]。
2.4組織方面
智慧城市建設(shè)過程中樹立大科學(xué)、大工程理念,明確組織領(lǐng)導(dǎo)體系,以便進(jìn)行統(tǒng)一組織協(xié)調(diào),不斷推進(jìn)城市建設(shè)進(jìn)程。建設(shè)過程中整合信息資源,避免信息孤島的出現(xiàn),注重智慧城市頂層設(shè)計保障,形成系統(tǒng)的綜合性建設(shè)方案。結(jié)合各地的實(shí)際情況,在全國設(shè)置智慧城市建設(shè)試點(diǎn),以便起到良好的示范作用,推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)工作,加強(qiáng)相互間的合作交流,將先進(jìn)的做法和經(jīng)驗推廣出去,促進(jìn)區(qū)域間智慧城市建設(shè)優(yōu)勢互補(bǔ),從而實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展進(jìn)步。推進(jìn)智慧城市建設(shè)商業(yè)流程再造,形成核心競爭力,將產(chǎn)品、服務(wù)推廣至全社會或全球范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)科學(xué)的商業(yè)化運(yùn)作管理模式。
2.5其他方面
智慧城市建設(shè)只有在大量、穩(wěn)定的資金支持下,才能保證順利實(shí)施,因此,需要不斷加大財政資金投入,建立以政府投入為導(dǎo)向、企業(yè)投入為主體,社會投入為渠道的投資體系。培養(yǎng)城市建設(shè)所需的領(lǐng)導(dǎo)人才、技術(shù)人才、管理人才,確保智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以及各類重大項目的土地資源保障,緊抓項目的生成、儲備、落地、推進(jìn)等工作內(nèi)容[6]。
3智慧城市構(gòu)建過程中涉及的部分技術(shù)類型
3.1智慧型信息系統(tǒng)
當(dāng)前城市信息化體系包括管線基礎(chǔ)設(shè)施、計算機(jī)軟硬件、智慧網(wǎng)絡(luò)連接等內(nèi)容,其中管線基礎(chǔ)設(shè)施主要是以光纖為主體構(gòu)成;計算機(jī)軟硬件涉及系統(tǒng)固定形式、流程管理、郵件新聞、網(wǎng)絡(luò)搜索等多個方面內(nèi)容;智慧網(wǎng)絡(luò)連接主要以物聯(lián)網(wǎng)、4G以及正在建設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)體系為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接方式。新的信息化基礎(chǔ)設(shè)施以無線網(wǎng)絡(luò)、無界面計算機(jī)和無鍵盤輸入的方式來普及信息網(wǎng)絡(luò),將時間、地點(diǎn)等多個方面的限制逐步排除出去。以3S技術(shù)為基礎(chǔ)建設(shè)智慧信息系統(tǒng),包括遙感系統(tǒng)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS),可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離物體識別、收集整理空間地理資料,提供位置服務(wù)。城市信息化建設(shè)經(jīng)歷了多年發(fā)展,已經(jīng)可以逐步實(shí)現(xiàn)通過數(shù)據(jù)尋求相應(yīng)的思想、財富等內(nèi)容的時期,通過信息分析和數(shù)據(jù)挖掘,最終為知識發(fā)現(xiàn)和系統(tǒng)決策提供穩(wěn)固的支持。從已有數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,形成數(shù)學(xué)模型,提供科學(xué)的決策支持,輔助相關(guān)部門處理事務(wù)、制定正常,對城市發(fā)展進(jìn)行宏觀規(guī)劃,逐步實(shí)現(xiàn)決策智慧化。
3.2市長決策支持系統(tǒng)
市長決策支持系統(tǒng)可以對各方信息進(jìn)行實(shí)時掌握,進(jìn)而為管理和運(yùn)營城市提供保證,市長決策支持系統(tǒng)主要包括:1)政府信息中心政府信息中心負(fù)責(zé)全面收集、整理、上報、發(fā)布城市信息。通過匯總各部門信息,城市領(lǐng)導(dǎo)部門可以直接通過政府信息中心隨時隨地了解情況[7]。2)市級數(shù)據(jù)倉庫將各部門數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個數(shù)據(jù)平臺上進(jìn)行分類,便于查找調(diào)用,為有效使用這些數(shù)據(jù)需要建立數(shù)據(jù)倉庫存放政府信息中心的原始數(shù)據(jù),并保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的實(shí)時連接,同時組建信息分析機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)挖掘可用的信息、規(guī)律等內(nèi)容,數(shù)據(jù)分析是市長決策支持系統(tǒng)的核心,通過對數(shù)據(jù)的分析挖掘,為建立系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和流程,讓計算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動提取、分析,最終形成有效的分析結(jié)果供管理人員進(jìn)行參考。3)智慧報表市長決策支持系統(tǒng)中各級部門間存在大量信息上報和互通需求,智慧報表可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫自動生成報表,將常用內(nèi)容設(shè)計成指定格式,然后定期進(jìn)行自動發(fā)送。
3.3智慧交通管理系統(tǒng)
現(xiàn)階段城市交通狀況堪憂,交通堵塞已經(jīng)成為城市運(yùn)行過程中非常嚴(yán)重的問題之一,實(shí)現(xiàn)智慧交通管理是全球各地城市管理者最為關(guān)注的問題。智慧交通管理系統(tǒng)將交通信息、通訊、定位等系統(tǒng)獲取的信息,經(jīng)智能化分析,然后提供最優(yōu)的交通路線,主要包括交通信息采集、發(fā)布,車輛定位、指揮這部分體系內(nèi)容。
3.4智慧人口、土地資源管理系統(tǒng)
人口、土地等作為城市資源的重要內(nèi)容,是城市管理工作中的重要管理對象,其中的人口、土地等是城市信息當(dāng)中最重要的組成部分。及時了解不同地區(qū)、時間、人群的流動情況是人口管理的關(guān)鍵。可通過擴(kuò)充社??üδ埽⑷诤瞎?、社保、金融、人口等內(nèi)容的數(shù)據(jù)中心,建立人口信息自動采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析挖掘系統(tǒng)、報告和展示系統(tǒng),通過這些系統(tǒng)對城市人口資源進(jìn)行系統(tǒng)的管理。對于城市土地資源管理,當(dāng)前存在的主要問題包括:城市建設(shè)發(fā)展速度快,頻繁出現(xiàn)大量拆遷,原始地貌、歸屬變化快,需要較為準(zhǔn)確的土地使用版本,但是由于多方面原因,仍舊缺乏相應(yīng)的土地版本數(shù)據(jù)庫;由于土地類型變化快,部分土地又存在歷史原因,不少土地、房產(chǎn)所有權(quán)不明確;部分城市中的文物、珍貴建筑需要保護(hù)的非常多,而一個建筑就要對應(yīng)一個圖像,以及基本的描述數(shù)據(jù)才能提供良好的考證、修復(fù)需要。通過智慧型的土地資源管理信息系統(tǒng)采集、存儲、分析、展示實(shí)現(xiàn)土地資源管理智能化。
3.5智慧社區(qū)系統(tǒng)
針對社區(qū)范圍,利用計算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡等方面相關(guān)的技術(shù)來完善信息化治安管理工作,這些技術(shù)結(jié)合有效的網(wǎng)絡(luò)傳輸,使基本的信息為社區(qū)物業(yè)、安防提供良好保障,實(shí)現(xiàn)社區(qū)服務(wù)的快捷高效。為家庭防火、防盜,避免燃?xì)庑孤?,提供緊急救助和醫(yī)療保護(hù)提供便利。采用動態(tài)在線式的巡更方式,嚴(yán)格規(guī)范巡更工作的同時確保巡更人員安全。還能實(shí)現(xiàn)便利的遠(yuǎn)程抄表計費(fèi),其計量精度高,數(shù)據(jù)安全性高、完整性好、可靠性高。同時還可提供社區(qū)住戶信息、住宅區(qū)圖形數(shù)據(jù),將各個監(jiān)控體系與物業(yè)管理系統(tǒng)進(jìn)行整合,建立社區(qū)綜合信息服務(wù)數(shù)據(jù)庫,提供需要的交通、服務(wù)、購物、商業(yè)、生活、教學(xué)等多方面的信息服務(wù)內(nèi)容。在城市主要路段、街道設(shè)立監(jiān)控設(shè)備,定時將城市情況傳遞給監(jiān)控中心,及時記錄犯罪經(jīng)過、人流匯集、異常人群聚集等情況,特別針對大橋、隧道、地鐵等重要建筑和公共設(shè)施要全天候監(jiān)控和保護(hù),設(shè)立相應(yīng)的實(shí)時監(jiān)控、信息采集和預(yù)警等信息系統(tǒng)進(jìn)行識別、記錄、反饋等工作。
4結(jié)束語
智慧城市建設(shè)作為一項系統(tǒng)性較強(qiáng)的綜合工程,是對數(shù)字城市的成果繼承和發(fā)展的結(jié)果。在智慧城市建設(shè)過程中,各地政府充分重視技術(shù)、政策、環(huán)境、基建等方面因素的影響,對于智慧城市建設(shè)投入了大量資金,不少地方將智慧城市與生態(tài)城市的建設(shè)有機(jī)結(jié)合,充分借助各種智能化手段來提升城市整體素質(zhì)和形象,呈現(xiàn)健康、快速的發(fā)展態(tài)勢。但是仍舊要注意,在智慧城市建設(shè)過程中,不少地方政府在管理與組織、治理結(jié)構(gòu)、發(fā)動民眾等多個方面存在明顯的缺陷和不足,需要充分認(rèn)識智慧城市構(gòu)建框架以及相關(guān)技術(shù)的重要性,突破智慧城市應(yīng)用的局限性與技術(shù)瓶頸,確保智慧城市的各種建設(shè)目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。
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作者:焦字軍 單位:山東正元數(shù)字城市建設(shè)有限公司