大數(shù)據(jù)在智慧城市研究與規(guī)劃中的應用

邱立臻

【摘 要】隨著互聯(lián)網(wǎng)相關技術的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)悄然來臨，建立在大量新興信息技術運用基礎上的智慧城市的技術條件也已經(jīng)成熟。本文從智慧城市的概念和核心出發(fā)，探討智慧城市的特點和大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的作用。

【關鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)技術;智慧城市;大數(shù)據(jù);規(guī)劃

中圖分類號： F299.2;F49;TP311.13文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）01-0237-002

1 智慧城市的概念

智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應的一種理想型的城市發(fā)展模式。集合了現(xiàn)代城市對于未來城市更加宜居宜業(yè)，更加富有活力，更加具有吸引力和競爭力的期望和想象。要構建智慧城市，就要改變以往依賴資源投入帶動城市發(fā)展的粗放模式，通過對新技術的應用，促進多方參與，優(yōu)化資源配置，提升生產(chǎn)效率，從而做到對城市核心運行系統(tǒng)的不斷整合。

因為智慧城市是未來城市的概念，是一個城市在現(xiàn)有基礎上，通過不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷完善的“更好的未來”，這個未來必然會隨著技術的發(fā)展和人們認識的提升而不斷提升，因此智慧城市將始終向前發(fā)展，不存在一個固定的終極完成狀態(tài)。

2 智慧城市的核心

智慧城市的核心是以人為本。任何技術的誕生和發(fā)展，其核心目標歸根究底都是要讓人的生活變得更方便、舒適，為人提供更多的機會，讓人與人之間的溝通更加精確流暢，最終讓人變得更強大，促進社會的發(fā)展。作為一項新興技術的系統(tǒng)集合體，智慧城市的核心也是如此。

互聯(lián)網(wǎng)真正開始進入普通家庭和社會單位的時間并不長，但已經(jīng)極大地改變了人類的生產(chǎn)生活方式。人們本能的需求更高的信息交換效率和更好的信息交換模式：司機希望能夠及時的了解城市交通的最新動態(tài)、在遇到問題時希望得到及時的幫助，病人希望能夠便捷、準確、智能的獲得醫(yī)療信息和醫(yī)療資源，老人、尤其是獨居老人希望在自己病發(fā)或遇到險情時能夠及時被人發(fā)現(xiàn)并送醫(yī)等，這都是人們對智能社會的需求。因此，智慧城市的建設必然涉及到多個領域，需要多方共同規(guī)劃，形成合力。無論是政府、企業(yè)、研究機構，還是普通人，都可以在智慧城市的規(guī)劃中擔負不同的任務，如政府出臺政策負責協(xié)調(diào)各個部門，企業(yè)負責具體實物建設和軟件開發(fā)，研究機構發(fā)布標準提供建議和專業(yè)監(jiān)督，而普通人作為使用者可以始終參與其中提供評價反饋和輿論監(jiān)督。

智慧城市不僅僅是追求城市本身的發(fā)展，它的最終目的和核心，始終是以人為本，讓城市中的人過的更舒適、更快樂并得到更多的發(fā)展機會。

3 智慧城市的特點

3.1 要素多樣化

多樣化的要素構成了智慧城市的基礎。現(xiàn)實空間和網(wǎng)絡空間的構成要素非常多樣化，在兩者共同基礎上構建起來的智慧城市的要素自然也十分多樣化，人、物、事、人與人之間的關系和組織、社會的基礎設施和城市的自然環(huán)境都是智慧城市要素的一部分。而每個要素基于不同特征又可以延伸出更加多樣化的要素，例如人這個要素就擁有非常多樣化的特征，人可以是男人，也可以是女人;可以是中國人，也可以是美國人、法國人、英國人或者其他國家的人;可以是一名警察，也可以是一位父親，同時還能夠是兒子、丈夫、朋友，這些多樣化的要素對應著不同的行為特征、生活需求和社交網(wǎng)絡，并且與其他人共同組成了不同的社會單元，如家庭、企業(yè)、學校等。這些都是智慧城市要素多樣化的體現(xiàn)。

3.2 信息流動性強

智慧城市中的信息具有很強的流動性，城市中活動的所有要素都既是信息的產(chǎn)生者，也是使用者。以智慧市政為例，用戶在通過線下繳費或通過微信、支付寶等APP進行水、電、暖、氣的繳費和查詢時，其繳費信息和查詢偏向都將被系統(tǒng)采集并進行分析、處理，并反饋給對應的企業(yè)和政府負責部門。對應的企業(yè)和政府部門根據(jù)這些信息就可以更有針對性的進行動態(tài)管理，分析出不同群體的用水、用電、用暖、用氣的習慣，從而讓企業(yè)更高效率的分配相應資源，幫助相應的政府管理部門更加科學、合理地指導城市管網(wǎng)建設和改造。這個過程中，信息具有很強的流動性：它首先由用戶流向智慧城市系統(tǒng)，又由系統(tǒng)流向?qū)髽I(yè)和政府管理部門，最后由企業(yè)和政府管理部門重新流向用戶，最終形成一個良性的循環(huán)，這就是智慧城市中信息流動的價值。

4 現(xiàn)階段智慧城市存在的問題

4.1 信息共享性差

城市運行的各項核心系統(tǒng)，如醫(yī)療、交通、教育等，都有著各自不同運行規(guī)則和標準，隨著信息化的發(fā)展，也形成了各自同的數(shù)據(jù)庫和編碼體系，同時各個核心系統(tǒng)的發(fā)展水平也不一致，在教育行業(yè)的部分領域，甚至至今還無法做到數(shù)據(jù)信息化，這為信息共享造成了極大阻礙。

4.2 對智慧城市的認識不統(tǒng)一

目前不同行業(yè)不同領域?qū)χ腔鄢鞘械恼J識并不統(tǒng)一，智慧城市的概念還不太清楚，很多人無法區(qū)分數(shù)字城管、智能交通、平安城市這些單獨項目是否能夠被稱為“智慧城市”，也無法區(qū)分數(shù)字城市和智慧城市的異同，受限于經(jīng)濟發(fā)展狀況和教育水平的不同，我國不同地區(qū)的不同城市對智慧城市的認識尚不統(tǒng)一。

4.3 相關專業(yè)人才緊缺

目前，在智慧城市最重要的大數(shù)據(jù)領域，專業(yè)人才非常緊缺。因為大數(shù)據(jù)領域的從業(yè)要求非常高，不僅要求從業(yè)人員必須掌握相應的計算機術，同時也還必須掌握數(shù)據(jù)分析等綜合知識。同時，大數(shù)據(jù)是新興領域，發(fā)展時間較短，這都給人才的培養(yǎng)造成了困難，也造成了相關專業(yè)人才的緊缺。

5 大數(shù)據(jù)的概念及在智慧城市中的應用

5.1 大數(shù)據(jù)的概念

一般意義上的大數(shù)據(jù)，指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。

5.2 大數(shù)據(jù)在智慧城市的應用

進入21世紀以來，因為人類社會在信息交換、信息存儲、信息處理三個方面的能力的大幅增長，全世界每天可以通過既有信息通道交換的信息數(shù)量、信息存儲能力、對這些信息進行整理、加工和分析的能力都在飛速增長。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)正是在這種飛速增長的基礎上應運而生的，大數(shù)據(jù)處理的不是隨機樣本數(shù)據(jù)，而是借助于云計算、數(shù)據(jù)倉庫、R語言等信息化技術對數(shù)據(jù)進行多樣性處理，并運用關聯(lián)規(guī)則挖掘、預測模型等關鍵技術對來自方方面面的數(shù)據(jù)進行截取、管理和處理。

與小數(shù)據(jù)的復雜算法相比，看似多樣、大量、復雜的大數(shù)據(jù)的簡單算法其實更為有效，也更能夠反映出城市和各項核心系統(tǒng)運行中的需求，是實現(xiàn)信息共享、打破智慧城市中的孤島現(xiàn)象，整合城市各個核心系統(tǒng)功能的必然要求，也是實現(xiàn)以人為本的必然要求。

大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理能力的應用還能夠幫助智慧城市系統(tǒng)進行發(fā)展趨勢分析，從而給決策者提供科學準確的數(shù)據(jù)支持。在部分特殊領域，如交通領域，通過大數(shù)據(jù)的分析，能夠有效提升交通控制的針對性和效率。

6 大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的應用

6.1 大數(shù)據(jù)是智慧城市規(guī)劃的基礎

信息資源中心是智慧城市構建的基石，而信息資源中心的構建離不開大數(shù)據(jù)。依托于互聯(lián)網(wǎng)形成的網(wǎng)絡空間在幾十年的發(fā)展后已經(jīng)成了不同于現(xiàn)實空間的第二維度，通常來說，構成網(wǎng)絡空間的核心要素有ID、數(shù)據(jù)、連接及連接方式，而構成現(xiàn)實空間的核心要素是人、物、事和時間概念。通過互聯(lián)網(wǎng)技術，現(xiàn)實空間的要素能夠向網(wǎng)絡空間進行映射，而網(wǎng)絡空間接受映射產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)又能夠反過來影響現(xiàn)實空間的核心要素。因此對網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)進行挖掘和運用，構建大數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)庫，充分發(fā)揮網(wǎng)絡空間對現(xiàn)實的影響，使得城市有“智慧”，就成為了智慧城市規(guī)劃的基礎。

6.2 強化城市管理服務的科學性

大數(shù)據(jù)通過智能傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等方式，能夠?qū)Τ鞘械奈锢砜臻g、核心運行系統(tǒng)以及多源異構數(shù)據(jù)進行全面感知、實時監(jiān)測，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能存儲、管理和使用，從而為智慧城市的規(guī)劃和管理提供支持。同時，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對城市管理的實時監(jiān)控，推進智慧城市從經(jīng)驗治理轉(zhuǎn)向科學治理，強化城市管理服務的科學性。

6.3 能夠有效處理感知層數(shù)據(jù)

感知層是智慧城市系統(tǒng)對城市現(xiàn)實空間的信息進行搜索、識別、收集和反饋的基礎性系統(tǒng)，主要由各種物理網(wǎng)絡如氣象采集系統(tǒng)、戶籍系統(tǒng)、車輛登記和監(jiān)控系統(tǒng)等構成，大量的數(shù)據(jù)會在感知層中產(chǎn)生并加入到智慧城市系統(tǒng)中。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的處理后，可以滿足對應的需求者的需要，為決策者提供必要的支持。例如在購物網(wǎng)絡方面，通過大數(shù)據(jù)信息的反饋，購物網(wǎng)站可以為消費者實時推送其當前正需要或者正感興趣的內(nèi)容，從而有效的提升購物網(wǎng)站的成交率。類似今日頭條這樣的新聞推送軟件，也正是通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來為用戶推測其當前一段時間內(nèi)，最感興趣的新聞的。

6.4 幫助智慧城市規(guī)劃把控方向

智慧城市的建設都需要先進行規(guī)劃，規(guī)劃的方向是否正確，規(guī)劃是否具有可行性，都是智慧城市建設是否能夠成功的關鍵因素。因此，從整體上把握智慧城市建設的規(guī)劃方向就變的非常重要。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠直觀、明確、迅速的反應城市里各項核心系統(tǒng)運行的需求，這些需求的輕重緩急和實現(xiàn)的難易度，可以為智慧城市的規(guī)劃提供科學有效的參考，幫助智慧城市規(guī)劃把控方向。

6.5 加強信息的共享性

各項城市核心系統(tǒng)發(fā)展水平、行業(yè)標準的不一致，造成了信息共享難的問題。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)擁有大量的采集、分析、比較、存儲數(shù)據(jù)的能力，能夠通過現(xiàn)有信息幫助各個核心系統(tǒng)得出最佳的共通標準，從而為統(tǒng)一標準的正式制定，各系統(tǒng)間信息的交流共享提供了可能。

7 結(jié)語

智慧城市是現(xiàn)代城市發(fā)展的未來趨勢。在現(xiàn)階段，我國智慧城市的規(guī)劃和建設還存在著很多問題。大數(shù)據(jù)的引入和應用，能夠有效的解決這些問題，為智慧城市的規(guī)劃提供強有力的數(shù)據(jù)支持，強化城市管理服務的科學性，能夠有效處理感知層數(shù)據(jù)，幫助智慧城市規(guī)劃把控方向，并為城市各個核心系統(tǒng)間實現(xiàn)信息共享提供了可能。

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