智慧城市提升城市治理能力

劉 蕓, 李 政

(四川省城鄉規劃設計研究院, 四川成都 610000)

中國城市化隨著城鎮化的推進和社會的進步而加速發展，伴隨著城市的擴張，產生出如城市交通日益擁堵、生態環境日趨惡化、城市人口急劇增加等多種社會問題，這些問題對城市經濟的持續健康發展造成了嚴重阻礙。怎么繼續發揮城市主導作用，解決城市化迅速擴張過程中帶來的“城市病”，是城市治理過程中必須要解決的問題。

智慧城市伴隨著人工智能、大數據、物聯網等技術的發展，逐漸成為提升城市治理能力的有效手段，并且上升為國家戰略。2015年國務院在優化城市管理工作的意見中明確提出用智慧城市指導城市管理的思路。2016年在中央網絡安全和信息化工作座談會上習總書記指出應以信息化和電子化提升國家治理能力的現代化，以新型智慧城市為打造藍本，構建信息資源共享，數據資源統籌為基礎的科學治理。2017年十九大報告中習近平總書記再次提出要“加快建設創新型國家”要“為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐”的目標。表明了智慧城市是新時代提升城市治理能力的新模式，以智慧城市為范式推動城市治理能力的優化有及其重要的價值。智慧城市的建設首先要從底層硬件開始，在完成城市智能化的基礎上，通過構建完整的、成體系的、融合多個行業的大數據平臺來實現城市治理能力的提升。智慧城市的建設堅持以人為本的理念，強調群眾參與，并運用多種前沿科技成果，實現構建系統化、精細化、動態的現代城市空間治理要求。借助智慧城市相關的技術手段和大數據的支持來提高城市服務水平及公共管理效率已經成為共識，因此，智慧城市逐漸成為提升城市治理能力的必然途徑。

1 城市治理與智慧城市的內涵

1.1 城市治理

城市由管理向治理的轉變衍生了城市治理，其具有主體多元化和治理的服務引導等特性。從廣義上講，城市治理是一種為了謀求城市經濟、社會、生態等方面的可持續發展，對城市中的資本、土地、技術、信息等生產要素進行整合，實現整體地域協調發展的城市地域空間治理概念。從狹義上講，城市治理是指城市范圍內政府及其部門、民營企業、非營利組織和市民等多重治理主體，針對城市公共問題、公共服務、公共利益等事項進行多維互動，促進利益的最大化整合的過程。

從具體內容上看，城市治理會涉及經濟、環境、社會、應急治理等方面。其中，城市經濟運行治理是針對城市經濟運行中出現的問題展開的，主要包括四項任務：

(1)確定適度的經濟發展速度；

(2)形成合理的經濟結構和空間布局；

(3)維護正常的市場經濟秩序；

(4)夯實城市財政。

城市社會治理用于減少城市社會問題。主要通過調整改善城市分配關系、整頓維護城市治安、重構城市社區組織來實現。城市環境治理方面，主要通過對城市污染、城市公共交通等硬環境的治理與優化，實現城市發展軟環境的改善。城市應急治理是對各種損害公共利益的災害危機進行的應機性治理，通過采取有效手段來防止危機的發生，或者是減輕危機的損害程度，實現對城市公共利益的保護。

城市治理從過程和時序上看，可以分為城市規劃、城市建設、城市運行與管理三大主要過程。城市治理始于城市規劃，采取政府組織、專家領銜、機構編制、部門合作、公眾參與的機制實現對城市的規劃編制，集合多元主體的智慧，實現對城市發展藍圖的科學規劃。城市建設是城市規劃的實施過程，包括各種信息資源管理平臺建設、道路市政基礎設施建設、各類功能的房屋建設、各類防災減災設施建設等。城市運行與管理是城市能夠生產生活、共享共治、維護正常的功能和秩序的過程。

1.2 智慧城市

“數字地球”的概念誕生于1998年，是由美國副總統戈爾提出的，到了2008年，IBM公司于紐約外國關系理事會上提出了“智慧地球”，隨后，人們對其進行引申，提出了“智慧城市”的概念。智慧城市依托于泛在網和互聯網，運用新一代信息技術，使人、物、城市功能系統之間能夠協同聯動，實現城市的智能自感之、自適應、自動化，從而對民生、政務服務、公共安全、環保等多種城市需求做出智能化實現即時響應，促進城市化的發展，為實現便捷、高效、綠色、安全的智慧城市提供可能。

李德仁院士認為數字城市和物聯網是構成智慧城市的基礎，智慧城市是在這兩種驅動力推動下逐步形成的[1]。基于云計算、地理空間、物聯網等技術的發展而孕育的智慧城市，需要維基、社交網絡、Fab Lab、Living Lab、全媒體融合通信終端等工具和方法的應用，多種技術方法的相互融合，才能實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展、大數據環境以及創新的民主化進程，知識社會環境下的智慧城市將會成為信息化城市發展的高級形態。

1.3 城市治理與智慧城市

城市治理能力的提升需要借助智慧城市的技術與方法。當下中國智慧城市主要分為3種類型。第一類智慧城市以信息基礎設施建設為先導；第二類智慧城市以互聯網等產業發展為驅動；第三類智慧城市以社會服務與管理應用為主。進行城市治理是為了讓城市生活更美好，讓城市管理更便捷，讓城市居民更幸福。城市治理以廣大市民的多種生活需求為出發點，多元主體共同參與，引導和提升市民生活需求，促進城市繁榮發展。在構建智慧城市的過程中，要充分尊重市民對城市發展決策的知情權、參與權、監督權，通過構建的智慧平臺，實現群眾自我管理、自我服務、自我教育和自我監督能力的提升，實現共治共管、共建共享的智慧城市。

隨著智慧城市的不斷完善，城市的治理效率和治理能力將逐步提高。實施“互聯網+城市”的互聯網信息技術，深入推進網絡理政，借助于大數據平臺，政府可以在交通、醫療、救助、流動人口等領域運用智慧城市的技術方法進行城市治理，實現更全面的民意調查，加快推進數據資源共享共用，構建智慧城市基礎設施運行管理體系。以智慧城市的管理藝術預測城市的未來發展趨勢，為合理的城市規劃、提升政策的效度、優化城市服務效率提供依據。

運用智慧手段促進城市科學發展，實現民生服務智慧運用、基礎設施互聯互通，實現真正的“智慧”治理。

2 智慧城市的發展階段

智慧城市的形成不是一蹴而就的，而是伴隨著科技、社會的進步逐漸實現的。本文認為智慧城市的發展生命周期主要包括三個階段：數字型城市、信息型城市和智慧型城市。三個階段相輔相成，并行作用，緊密聯系。

2.1 數字城市階段

數字城市是一個對信息資源進行整合的支撐平臺或環境，基本框架是地理空間坐標，采用空間信息技術等手段。數字城市是對傳統城市的數字化，是數字地球的構成單元，可以看作是智慧城市的初級形態。

數字城市的關鍵技術是空間信息技術，在傳統測繪基礎上發展到以電子文件存儲形式的空間數字測繪，更增加了新的包括遙感(Remote Sensing)、衛星導航系統(Satellite NaviGation System)、地理信息系統(Geographic Information System)(簡稱3S)技術。遙感技術可以實現高分辨率遙感影像的獲取、校正處理、拼接和直觀展示，為規劃、設計提供基礎影像數據；地理信息系統是在兼容遙感柵格影像數據和空間矢量數據的基礎上，進行地理拓撲分析、屬性數據統計和多行業多方面的應用計算，還可以建立地形三維模型和城市三維仿真，實現在三維場景下的城市規劃與設計；衛星導航系統可以實現地理位置的準確獲取，實現人或物的準確定位，為城市管理部門提供準確的空間位置信息。利用3S技術和計算機、互聯網、多媒體等技術實現城市信息的數字化，并將數字化結果存儲于計算機網絡上，形成虛擬的城市空間，使城市管理部門可以在虛擬環境中對現實世界的城市進行管理。

數字城市需要對城市空間數據進行標準化及各類信息整合，為數據共享和互操作提供基礎，實現城市3S技術的一體化集成和各行業、各領域信息化的多方面應用。在數字城市的構建過程中積累了大量的基礎和運行數據，這些數據能夠在城市規劃、建設和管理中得到利用，是智慧城市建設的基礎。

2.2 信息城市階段

信息城市是依托于高度發達的信息網絡平臺，聯通人才、知識、信息等觸點，利用智能方法對城市進行管理和運行。Manuel Castells在其著作《信息化城市中》(The Informational City)[2]中對信息城市進行了論述，并對信息時代的城市形態、城市空間等進行了描述。信息城市是基于互聯網下的智能實現，而智慧城市是在物聯網基礎上的智慧實現，信息城市還未達到智慧城市“智”“慧”協同發展的程度，可以看作是數字城市的延伸，智慧城市的中級形態。

信息城市以信息技術、網絡技術作為基礎，在大數據的支撐下，實現了城市治理等多個領域的應用。信息城市概念的提出對于城市管理與運行提供了新的思路，為城市規劃、建設和調控開啟了新的篇章，通過與現代科技技術的結合，能夠為城市可持續發展和調控管理提供幫助。此外，信息城市具有城市信息集散地的功能，信息城市的出現，意味著城市全面信息化，益于城市人民環境的改善和可持續發展，是城市治理的有效助力。

2.3 智慧城市階段

智慧城市是在數字城市、信息城市基礎上逐步優化升級形成的一種智能化的高級階段。數字城市主要是利用電腦技術將物理世界以數字化符號的形式呈現在人們面前，在虛擬網絡中構建出客觀世界，幫助人們更加迅速、形象的了解城市。

信息城市構建出更加具有互通性的交互渠道，將數字城市形成的獨立反饋的信息點進行聯通，實現信息的互通和互操，建立各板塊的血肉聯系，最終實現各領域的聯動運作。與數字城市、信息城市相比，智慧城市更加“智”“慧”。相比于前兩個階段，智慧城市感知更透徹，整合更深入，互聯網更廣泛，創新應用更全面。

智慧城市對城市運行中的關鍵信息進行了感測、分析、整合，實現了對民生、環保、公共安全、城市服務等各種需求的智能響應，為實現更美好、便捷的城市生活創造了可能。智慧城市采用多種感知器對城市運行整體狀況和細節進行感知，以通信網、互聯網和物聯網作為傳遞信息的載體，在構建的智能平臺上對各類信息和數據進行整合與分析，實現城市的智慧管理與各行業的運營，進而促進城市和諧、可持續發展，積極的影響了城市治理能力優化。

3 智慧城市的基本架構

智慧城市構建中，把各種終端及傳感器網絡作為感知器，由于城市運行整體狀況和細節的感知，以通信網、互聯網和物聯網作為信息傳遞的載體，并在平臺中對信息和數據整合和分析，基于此搭建服務于城市治理的多種應用。如圖1所示是智慧城市的基本架構。

圖1 智慧城市基本框架

智慧城市利用了遙感、氣象、環境、安全、交通、移動等監測網絡，結合空間位置關系信息，實現了城市一體化全方位的空間感知。為城市治理提供決策依據，為市民活動提供信息參考，是智慧城市信息傳輸的“管道”，適用于各類感知信息，通過對網絡資源智能規劃設計和管理來擴大智慧城市覆蓋率，通過智能監控和感知，為智慧城市的網絡傳輸質量提供基礎保障。并且基于地理信息系統構建的智慧城市平臺具有很全面的分析能力。地理信息是在廣泛存在網絡環境下人、天、地、物之間相互關聯的基本屬性之一。為智慧城市提供了強有力的信息處理、分析、共享和協同能力，在規劃、設計、管理和運行的各個階段做到更加科學、理性和高效，對城市治理能力的提升起到了極大幫助。

4 智慧城市在城市治理中的應用

4.1 智慧城市提升城市規劃能力

城市治理首先要做的是對城市進行科學規劃，為城市建設構建“藍圖”。

傳統測繪和地理信息技術是城鄉規劃的前提和基礎。城市是以地理空間形態存在的，因此規劃過程中離不開地理空間信息，多種空間數據技術相結合，可以為城鄉規劃提供區域圖、高程分析、視域分析、緩沖區分析、重疊和交叉分析等數據，在城市治理中起到了快速、及時和準確獲取和更新規劃所需空間數據的作用。

隨著傳感器技術、航空航天技術和數據通信技術的發展，遙感能夠實現動態、快速、多平臺、多時相、高分辨率地獲取地觀測數據。使用6顆小衛星在2～3 d內就可以對地球進行一次觀測，獲得的高精度、高空間分辨率的遙感影像可以用作城市規劃的直觀基礎資料。采用傾斜攝影測量技術實現城市三維場景下的規劃設計，能夠更直觀、更高效的在三維場景下進行規劃設計。運用遙感時空技術，獲得不同時段的城鄉空間數據，將城鄉規劃的現狀圖、不同時段的實施圖與規劃圖進行比對，有助于城鄉規劃的實施及評估。

GPS技術和移動定位技術豐富了城市動態信息的收集，在人員定位和移動、區域物流方面能及時提供時空動態數據，為城鄉規劃在區域和城市人口估測、交通流量分析、大城市交通潮汐、跨區聯系強度分析提供直接數據，是城市道路交通規劃的現狀依據和預測基礎。

以計算機網絡技術和手機APP為基礎的信息收集和交流，為城鄉規劃廣開言路，收集大眾意見和建議，接收市民反饋和監督。

以上技術綜合在計算機網絡平臺上，以地理信息系統軟件為基礎的城市綜合信息數據平臺，為城鄉規劃合理化、科學化、高效化助力。

4.2 智慧城市提升城市建設能力

通過地理信息系統構建城鄉建設“多規合一”平臺、電子政務平臺、綜合監管平臺和共享服務平臺，能夠實現數字化、網絡化、智能化為一體的“智能”建設。充分運用信息和通信技術手段感測、整合分析城鄉規劃行政管理、行政審批系統的各項關鍵信息，提高城鎮建設審批及過程管理，從而實現城市建設的全程監管。

通過構建城市安全信息平臺，利用3S技術、大數據等技術，可以實現從災害或事故的發生幾率、危險性、易損性，防范和應對能力多方面開展城市安全風險評估和應對措施。建立和完善城市應急指揮系統，打通應急指揮數據鏈，形成相關部門緊密分工協作、快速應對處置的局面，提升城市安全。

在城市建設過程中使用BIM(Buidlding Information Modeling)技術，利用該技術可以從設計、施工管理、驗收到使用維護全過程數字化智能管理。實現城市的實景三維管理，對城市建設方案進行功能分析，解決傳統城市規劃編制和管理方法無法量化的問題，支撐城市建設各個階段，實現全程信息化、智能化協同模式，大幅縮短總的建設時間，削減成本，助力城市建設。

以上技術可以有效地對城市建設過程中的信息進行管理監督，實現對城市建設能力的提升。

4.3 智慧城市提升城市運行維護管理能力

借助互聯網和地理信息平臺，能夠實現智能化城市公共服務。通過實現智能化管理，構建服務平臺，能夠實現對表格和材料的網上管理，可以有效解決“門難進、臉難看、事難辦”的傳統公共服務模式。避免跑多個部門，多次填表、交重復材料的問題，實現“跑一趟”的目標。人們可以借助微信城市服務、APP等了解辦事進度，查詢辦理結果，通過對辦事人員的服務態度和業務能力進行在線評價，使得監督部門更好地了解業務部門的行政效能。

隨著互聯網與物聯網技術的發展，人們可以不受時間、地點和人員數量的限制向政府表達各自的利益訴求。而政府可以通過互聯網及時公開政府信息，回應社會問題，破除謠言，消除誤解。政府和社會各界之間通過互聯網進行充分溝通，可以有效化解社會矛盾。通過建立網上投訴舉報系統及其APP，讓人民群眾可隨時隨地舉報社會治安、食品安全等方面的社會問題，實現社會共治。

智慧城市可視化管理和運營將真正進入網格物聯網時代，不僅使得對高風險、高價值對象的監控工作可以利用虛擬環境進行，而且，日常運營在24 h物聯網可視化支撐平臺下，能大幅提升預警能力。

利用物聯網技術搭建綜合監測平臺，將城市各種公用資源進行鏈接，通過對數據進行實時監測、分析、整合和展示，可以對整個城市資源使用情況一目了然。當遇到問題可以做出智能化響應，實現智慧化管理，為市民提供更好的服務。

利用物聯網可以實現城市交通的智能管理。物聯網的引入可以對城市交通可視化與扁平化，通過統一、高效的指揮調度，顯著地提高城市交通的指揮效率和反應能力。

利用物聯網結合多種傳感器能夠幫助收集各種環境信息，通過綜合監測、分析收集到的信息，做出更加切合環境保護發展的決策。計算機與物聯網的結合，能夠更加“智慧”的去對環境進行管理，逐漸形成“智慧環保”理念。

綜上所述，通過智慧城市來提升城市的運行能力，可以實現城市運轉的更加高效、協調、智慧，使城市居民生活更加便利，減少能源消耗、最小化環境污染、最快響應需求、高效處事。依托于城市空間地理平臺和大數據的智慧城市管理，正以城市網格化綜合管理為基礎，以大數據庫分析為決策前提，以公安、市政、人口等一體化信息管理為重要內容，以廣大市民網絡和現實生活為多樣需求，為城市治理插上了智慧的翅膀，提高了城市運行維護管理的能力。

5 結束語

智慧城市在城市治理過程中得到了廣泛應用，是提升城市治理體系和治理能力的重要舉措。論文從城市治理與智慧城市的內涵出發，探討了智慧城市發展階段，給出了智慧城市的基本架構，并對其在城市規劃、城市建設、城市運行維護當面的作用進行了分析，發現智慧城市已經應用于城市治理的多個方面，結合智慧城市的技術方法有效提升了城市治理能力。隨著智慧城市技術方法的不斷完善，其在城市治理中的作用必將更加巨大。