信息通信技術在數字化城市管理中的應用

摘要：隨著物聯網、人工智能、多接入移動邊緣計算及5G/6G等技術的蓬勃發展，智慧城市發展速度加快，也促進了城市治理模式的創新與產業結構的優化升級。本文分析了數字化城市管理中的主要信息通信技術，介紹了信息通信技術在數字化城市管理中的應用系統架構，并提出了信息通信技術的具體應用路徑，以期為相關領域的學術研究與實踐應用提供參考。

關鍵詞：信息通信；技術運用；數字化城市；城市管理

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.029

中圖分類號：TN 92；TP 3 " " " " "文獻標志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-00-03

The Application of Information and Communication Technology in Digital City Management

GAO Qiwei1， LI Enhong2

（1. Shaanxi Communication Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Xi'an 710065， China;

2. Xi'an Telecom Branch， Xi'an 710082， China）

Abstract： With the vigorous development of Internet of Things， artificial intelligence， multi access mobile edge computing， 5G/6G and other technologies， the development of smart cities has accelerated， which has also promoted the innovation of urban governance model and the optimization and upgrading of industrial structure. This article analyzes the main information and communication technologies in digital city management， introduces the application system architecture of information and communication technologies in digital city management， and proposes specific application paths of information and communication technologies， in order to provide reference for academic research and practical applications in related fields.

Keywords： information and communication; technology application; digital city; city management

0 " 引言

數字化城市管理技術的演進過程是技術不斷突破與融合的體現。初始階段，數字化城市管理系統以移動辦公為基本形態，實現了辦公場景的物理空間跨越，但受限于技術成熟度，實時信息處理能力尚顯不足，查詢響應速度難以滿足高效管理需求。當前，第三代數字化城管技術實現了質的飛躍，深度融合了最新技術架構與核心算法，特別是移動通信技術的深度融入，不僅有效克服了前兩代技術的局限性，還充分集成了移動通信與計算機網絡領域的最新研究成果，推動了數字化城市管理水平的全面提升。

1 " 數字化城市管理中的主要信息通信技術

1.1 數字化城市三維建模

在數字化城市管理中，Cesium三維可視化引擎以其B/S架構的開放性和強大的空間數據處理能力，成為推動城市三維建模技術發展的關鍵力量。通過分析3DTiles數據格式的內在邏輯，特別是聚焦于瓦片索引的優化策略、對象映射的精確控制，以及位置變換機制的靈活應用，本文創新性地設計了一種針對建筑物瓦片數據的優化3DTiles數據結構。為應對海量空間數據的高效傳輸與直觀展示挑戰，本文采取了以下關鍵措施：首先，引入高效的四叉樹索引機制，顯著提升瓦片索引的查詢效率；其次，創新性地將位置變換矩陣內嵌于瓦片數據中，有效縮減了索引數據量，體現了索引與數據分離的設計理念；最后，將建筑物屬性信息（如電平值等）從瓦片數據中剝離，通過數據庫獨立存儲與服務接口訪問，實現了空間數據與屬性數據的低耦合管理，極大地增強了系統的靈活性與可擴展性[1]。

1.2 蜂窩網絡優化

隨著智慧城市中海量終端設備對5G網絡接入需求的激增，蜂窩網絡的優化成為確保網絡穩定性與服務質量的核心任務。通過精細化的頻譜分配與頻率復用策略，實現了網絡資源的優化配置，顯著提升了網絡容量與吞吐量。同時，Massive MIMO技術的引入，不僅大幅擴展了網絡的覆蓋范圍，還顯著提升了信號質量，特別是在高密度區域，小區間協作技術的應用有效降低了干擾，進一步增強了系統性能。這些綜合優化措施共同構筑了支撐智慧城市大規模設備連接需求的堅實網絡基礎，確保了通信服務的穩定可靠與高效運行[2]。

1.3 5G網絡規劃與優化現狀

隨著5G網絡的廣泛部署，其應用場景已覆蓋從三維樓宇到高速公路、高鐵沿線的多個領域，對無線網絡規劃與優化的精準度與效率提出了更為嚴苛的要求。然而，當前多數規劃與優化工具仍局限于二維仿真層面，難以直觀反映復雜地形與建筑物對信號傳播的實際影響。鑒于此，本文提出了一種基于AI射線追蹤算法的數字化城市三維可視化網絡規劃與優化平臺構想。該平臺深度融合了海量現網運維數據作為訓練資源，依托空間關系數據庫高效存儲規劃仿真結果與地理空間信息，并采用3DTiles格式對海量地理空間數據進行組織與可視化呈現。通過構建覆蓋全省范圍的三維數字化模型，包括精細的建筑物模型、地形地貌信息及無線基站布局，實現了從建筑物覆蓋三維精準渲染到射線追蹤三維動態模擬的全面可視化。該平臺還支持室內覆蓋的分層評估與實時規劃的三維展示功能，為5G網絡質量的持續優化與提升提供了強有力的技術支持與保障。

2 " 信息通信技術在數字化城市管理中的

應用系統架構

2.1 感知網絡

在數字化城市管理的框架下，感知網絡作為核心組成部分，通過大量傳感節點的協同工作，構建了自組織的網絡架構，其部署形態明確區分為靜態與動態兩大類別。靜態部署模式下，傳感節點被精確部署于預設區域，位置固定，持續執行監測任務并傳輸關鍵數據與控制指令，確保監測區域的連續性與穩定性。而動態部署模式則展現了高度的靈活性，傳感節點依據特定策略在指定區域內動態調整位置，其網絡拓撲結構隨之動態變化，以應對復雜多變的監測需求，增強了系統的適應性與響應速度[3]。

2.2 匯聚網絡

匯聚網絡作為感知層與上層應用之間的關鍵樞紐，基于現有移動終端技術進行了創新性重構，不僅保留了傳統蜂窩移動通信的基本功能，更作為感知數據遠程傳輸的中轉站，通過優化的數據訪問流程，將底層感知網絡采集的豐富數據高效匯聚，并安全傳遞至智慧城市的應用平臺。為實現跨域數據的無縫整合與高效利用，匯聚網絡采用了標準化的通信協議與IP封裝技術，顯著提升了網絡的可擴展性與互操作性。在無基站覆蓋的分布式環境中，利用5G移動通信的終端直通技術，實現了終端節點間的直接通信，有效降低了能耗與延遲，拓寬了網絡的覆蓋范圍與靈活性。

2.3 無線接入網絡

無線接入網絡作為連接用戶與互聯網的橋梁，由多個基站協同工作構成，負責將話音、數據、視頻及傳感網數據等多種服務無縫接入互聯網，保障信息傳輸的連續性與高效性。通過X1接口的互聯機制，無線接入網絡能夠實時或基于預測的網絡狀態，自動調整資源配置、優化網絡性能，并快速響應故障，顯著降低了運營商的運維負擔與成本。此外，結合射頻拉遠、家庭基站等先進技術，進一步拓展了網絡的覆蓋范圍，提升了數據傳輸速率，確保了宏蜂窩內用戶的公平接入與服務質量。

2.4 傳送媒介

在數字化城市管理的實施過程中，傳送媒介的選擇直接關系到數據傳輸的效率與可靠性。無線傳送媒體以其部署靈活、適應性強等優勢，在感知與接入網絡的前端環節得到了廣泛應用，但是其傳輸容量與抗干擾能力的局限性也不容忽視。因此，在傳感與匯聚階段，通過精細設計的網絡架構，充分發揮無線傳輸的靈活性優勢，同時輔以光纖傳送媒體的大容量、高速率與長距離傳輸特性，構建了一個融合互補的傳輸體系。以無源光網絡（PON）為核心技術，構建高效的數據傳輸通道，確保了數據在交換中心與各節點間快速、穩定傳輸[4]。

2.5 業務分析

隨著智能家居、體域網、車聯網及電子支付等新興服務的快速發展，智慧城市用戶對通信服務的需求呈現出多元化、個性化的趨勢。傳統的語音、數據及視頻服務已難以滿足用戶日益增長的需求，為此，未來的智慧城市網絡架構需深度融合5G移動通信技術，通過移動終端內置的短距離無線通信模塊，實現與各類智能終端的高速互聯與無縫對接。5G技術的引入不僅提升了數據傳輸的速率與效率，更為用戶提供了更加豐富、便捷的信息化服務體驗。綜合智慧城市網絡架構的構建，構建一個高效、智能、可持續的信息通信生態系統，為城市管理的數字化轉型與智能化升級提供強有力的支撐，網絡架構如圖1所示。

3 " 信息通信技術在數字化城市管理中的

應用保障措施

3.1 深化機構協同效能，構建制度規范框架

為貫徹國家電子政務與智慧城市建設的戰略導向，需集中力量于數據資源的深度整合與高效共享，打造國家級大數據中心網絡，以推動技術、業務與數據層面的深度融合，實現跨領域、跨區域的無縫協同服務。各級政府部門需進一步強化組織間的協調與聯動，依托政府引導，構建以企業為主體、社會公眾廣泛參與的合作架構。建立跨領域、跨行業的綜合協調機構，實現對大數據資源的統一調配與管理，確保運營中樞與頂層戰略規劃的緊密對接。同時，應細化成立應急、交通、安全等專項工作小組，清晰界定各職能部門的責任邊界與任務分工，促進部門間的快速響應與緊密合作，共同驅動智慧城市建設的穩健步伐[5]。

3.2 重視頂層設計規劃，精確實施重點項目

緊密契合國家發展藍圖，秉持以人民為中心的發展理念，深入剖析城市發展的現狀、挑戰、需求與愿景，結合城市獨特的歷史脈絡、資源優勢與文化底蘊，開展全面而系統的規劃工作。明確智慧城市的構建領域、發展路徑、總體架構、實施策略、核心任務、保障措施及標志性項目，確保規劃方案與城市特色深度融合。同時，應聚焦于關鍵領域的突破與創新展示，積極借鑒國際先進經驗，加速推進5G、人工智能、區塊鏈等尖端技術在醫療、環保、交通等領域的深度融合，激發技術創新與應用創新的活力，通過標桿項目的示范效應，引領傳統產業向智能化轉型，促進5G新產業鏈的協同發展。

3.3 優化實施策略路徑，加強融資保障機制

鑒于項目周期長、資金需求大、協同難度高的特點，需明確界定投資主體與回報機制，探索靈活多樣的融資模式與收費方案，吸引社會資本積極參與，構建多方共建、共治、共享的良好生態。針對智慧交通、智慧醫療、智慧社區等公共服務項目，應強化政府的引導與協調作用，激發企業、社會組織及公眾的參與熱情，制定統一的實施指南與標準體系，明確各參與方的責任分工與協作機制。同時，應建立健全的資金保障體系，設立專項建設基金，并設立專門機構負責資金的籌措、分配與監管工作，確保資金使用得透明高效，為智慧城市項目的順利實施提供強有力的資金支撐。

3.4 完善信息保障系統和加強安全防護

（1）需構建多維、立體化的安全保障框架，實現從局部防護向全面防御的戰略轉型。這要求從技術的安全性加固、終端設備的防護、網絡架構的安全優化、云平臺的數據安全保障、應用層級的訪問控制，以及運維流程的安全管理等多個維度出發，綜合施策。例如，在技術層面，深化數據通信的端到端加密技術，加固接入網與核心網的交互安全；在數據處理上，確保數據的完整性與機密性；在應用防護上，實施嚴格的用戶身份認證與權限管理機制。

（2）構建以城市運營管理中心為核心的安全監控體系，依托大數據分析技術，對網絡流量、用戶行為特征、終端設備健康狀況等數據進行深度挖掘與分析，實現城市安全態勢的智能感知與即時監控，為城市運行提供全方位的安全保障。

（3）健全信息安全管理制度體系，制定詳盡的安全策略、預防措施及應急響應計劃，并建立健全的安全監控與審計流程，確保信息安全工作有章可循、有據可查，保障信息安全建設、運營及維護的規范化與高效性。

4 " 結束語

綜上所述，數字化城市管理技術的核心驅動力在于信息通信技術的深度滲透與融合應用，其通過構建智能化、高效化的信息管理平臺，顯著提升了城市管理的效率與質量。我國應緊密結合自身國情與發展需求，積極借鑒國際先進理念與技術，促進城市管理模式的現代化轉型。

參考文獻

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[2] 孫瑛澤，王義鵬.“新基建”背景下智慧城市基礎設施智能化建設思路[J].數字通信世界，2023（07）：166-168.

[3] 賴富順.5G邊緣計算技術在智慧城市中的應用[J].電子技術，

2023，52（07）：384-385.

[4] 朱敦海.基于數據中心的智慧城市智能交通系統設計與實現[J].長江信息通信，2023，36（07）：217-219.

[5] 謝林源.基于5G移動通信的智慧城市匯聚及接入網絡研究[J].信息記錄材料，2023，24（07）：227-229.