從數(shù)字城市到智慧城市的發(fā)展探討

劉小蘭

【摘 要】近年來，隨著城市數(shù)字化、信息化建設(shè)的不斷發(fā)展和日趨完善，數(shù)字城市中的許多問題漸漸暴露出來。而隨著新一代信息技術(shù)的興起、發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算逐步進(jìn)入人們的城市生活，面對(duì)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，智慧城市應(yīng)運(yùn)而生，為諸多問題的解決提供了新的模式、新的思維。智慧城市就是依靠數(shù)字城市的基礎(chǔ)聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算，使城市的運(yùn)轉(zhuǎn)，人們的生活更加的智慧、便捷。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字城市；智慧城市；物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算

1.數(shù)字城市的現(xiàn)狀與成就

數(shù)字化城市建設(shè)是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)科、行業(yè)和系統(tǒng)的復(fù)雜的城市系統(tǒng)工程。數(shù)字城市就是將城市的地理信息數(shù)據(jù)及與其相關(guān)的各個(gè)方面的信息結(jié)合起來并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)上。這樣就建立起了一個(gè)城市與城市外空間聯(lián)合在一起的可以供用戶訪問的虛擬空間。一方面可以通過遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等空間信息技術(shù)的支持，整合城市的地理信息資源，構(gòu)建數(shù)字城市地理空間框架。這提供了用戶訪問的公共服務(wù)平臺(tái)，是將城市實(shí)體網(wǎng)路化、虛擬化的表現(xiàn)。另一方面使通過城市信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，充分利用城市地理信息資源，在城市運(yùn)行的各個(gè)方面進(jìn)行智慧化、數(shù)字化操作建設(shè)。這為城市居民提供了便捷、智能的城市生活環(huán)境，是數(shù)字城市實(shí)體化的表現(xiàn)。

近幾年，我國的數(shù)字城市建設(shè)在各個(gè)方面取得了巨大的成就，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）數(shù)字城市的社會(huì)公共服務(wù)建設(shè)。各城市分別建成政府門戶網(wǎng)站，能夠使市民更好的、及時(shí)的了解國家政策和政府動(dòng)態(tài)；同時(shí)各業(yè)務(wù)部門建立門戶網(wǎng)站，服務(wù)于市民，使市民辦理各項(xiàng)業(yè)務(wù)更加的便捷、高效；一些城市建成公交換乘服務(wù)平臺(tái)，使復(fù)雜的公交系統(tǒng)變得簡潔、可查，為乘車的市民提供有效的出行路徑。

（2）數(shù)字城市的三維城市建設(shè)。數(shù)字城市的基礎(chǔ)地理空間信息系統(tǒng)建成城市數(shù)字地圖，實(shí)現(xiàn)了全市“一張圖”。市民可以突破以往二維地圖的限制，可以再數(shù)字地圖上描繪、分析地表空間食物的信息，實(shí)現(xiàn)二維到三維的跨越。各個(gè)政府和業(yè)務(wù)部門共享這個(gè)數(shù)字地圖，可以再三維城市模型上進(jìn)行綜合決策、軍事及氣候分析、社會(huì)生態(tài)研究等多個(gè)領(lǐng)域的研究。

（3）數(shù)字城市的城市數(shù)字化管理。一些城市建成了數(shù)字社區(qū)、數(shù)字街道，以單元網(wǎng)格為基本單位，這樣一個(gè)大的行政區(qū)域就被劃分成小的網(wǎng)格單元。各個(gè)小的單元網(wǎng)格指派負(fù)責(zé)人，分級(jí)、分層的進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)區(qū)域全面管理。運(yùn)用數(shù)字城市的網(wǎng)格化管理與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)對(duì)城市進(jìn)行高效、細(xì)致的管理。

2.面臨的問題

我國的數(shù)字城市歷經(jīng)多年的建設(shè)雖然取得了許多成果，但還只能說是起點(diǎn)而非終點(diǎn)，目前其中還存在諸多問題。

（1）數(shù)字化信息系統(tǒng)所涉及的區(qū)域較多，種類復(fù)雜，其中很難對(duì)地理信息數(shù)據(jù)空間的基準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，這就造成不同領(lǐng)域成果應(yīng)用的不兼容，使得數(shù)據(jù)的共享與傳遞更加困難。

（2）數(shù)字信息更新不及時(shí)，實(shí)時(shí)性較差，使得應(yīng)用性降低。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)根系更新不及時(shí)會(huì)極大的降低系統(tǒng)的實(shí)用性。

（3）數(shù)字化城市的成果標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換的自動(dòng)化水平降低，各部分、各領(lǐng)域不能進(jìn)行互通、互聯(lián)，各自相對(duì)獨(dú)立，不利于整個(gè)城市的管理。

（4）數(shù)據(jù)應(yīng)用效率低、智能程度不高。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集方面做的很好，但是在對(duì)數(shù)據(jù)往往不能實(shí)現(xiàn)高效、智能的利用，既浪費(fèi)了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，又妨礙了城市信息化的建設(shè)。

因此，我們就要針對(duì)問題，尋找更好的解決辦法，探索城市建設(shè)的新方法——智慧城市。

3.智慧城市的可行性

智慧城市可以說是社會(huì)需求的產(chǎn)物，也是新一代信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。智慧城市就是通過物聯(lián)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)虛擬的城市數(shù)字空間與現(xiàn)實(shí)世界的物理空間結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)城市的全面控制、管理。智慧城市是智慧的，可以將實(shí)時(shí)獲取的大量而復(fù)雜的信息通過云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行分析、分類以及智能處理，使得城市數(shù)字空間信息系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。這樣就可以智能的對(duì)政務(wù)、環(huán)境、民生等多個(gè)方面進(jìn)行決策支持和及時(shí)響應(yīng)。數(shù)字城市的多年發(fā)展為智慧城市的建立提供了可能。

（1）數(shù)字化城市的建設(shè)為轉(zhuǎn)變奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。是數(shù)字城市系統(tǒng)對(duì)各種數(shù)據(jù)的采集、分類、處理是智慧城市信息數(shù)據(jù)的主要來源。只不過智慧城市將對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行智能的加工，使其具有智能化、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。智慧城市的建立需要數(shù)字城市和物聯(lián)網(wǎng)兩方面的融合。

（2）物聯(lián)網(wǎng)提供了新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施。不同于互聯(lián)網(wǎng)用于計(jì)算機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)連接，物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的的“物物互聯(lián)”，是近年來迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)。它是通過射頻識(shí)別裝置、傳感器網(wǎng)路等感知技術(shù)，按一定的協(xié)議，把物理世界與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接起來。這樣就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和通訊。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為智慧城市的建設(shè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

（3）云計(jì)算提供智能處理服務(wù)模式。云計(jì)算是一種新型的服務(wù)方式，它服務(wù)于智慧城市的應(yīng)用系統(tǒng)。云計(jì)算通過互聯(lián)網(wǎng)的連接，組合地理信息數(shù)據(jù)資源和硬件設(shè)施，根據(jù)城市的應(yīng)用需求實(shí)時(shí)改變結(jié)構(gòu)體系，對(duì)物理空間的實(shí)物進(jìn)行智能化的控制。一方面城市公共服務(wù)平臺(tái)通過云計(jì)算將各個(gè)小部分連接起來，避免了數(shù)據(jù)資源上的孤島現(xiàn)象。另一方面，云計(jì)算是智慧城市實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)更新的關(guān)鍵所在。同時(shí)，云計(jì)算的智能服務(wù)可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

4.智慧城市的應(yīng)用

4.1智慧交通

隨著汽車平民化發(fā)展，道路的交通堵塞問題日益嚴(yán)重。我們可以建立一體化的道路交通管理系統(tǒng)，通過智能紅綠燈系統(tǒng)、車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、智能疏導(dǎo)系統(tǒng)以及電子收費(fèi)系統(tǒng)等智能系統(tǒng)的綜合利用來緩解城市交通的擁堵現(xiàn)象。無線網(wǎng)絡(luò)的全方位覆蓋使得市民在路上可以獲得實(shí)時(shí)、豐富、準(zhǔn)確的交通信息，智能的選擇暢通的路徑。多功能智能卡的可以集公交、地鐵、停車費(fèi)等多個(gè)收費(fèi)環(huán)節(jié)為一體，大大的減少了因收費(fèi)浪費(fèi)的時(shí)間，方便了市民的出行。

4.2智慧城管

隨著城市無限、有線網(wǎng)絡(luò)的普及，可以對(duì)城市的安全進(jìn)行智能監(jiān)控和管理。通過安裝在城市街頭的攝像頭、交叉路口的監(jiān)控器對(duì)城市交通安全進(jìn)行一體化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。對(duì)于商戶和民宅可以安裝報(bào)聯(lián)網(wǎng)的警器系統(tǒng)，與110、119等進(jìn)行信息的交互，在出現(xiàn)問題、發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)可以進(jìn)行高效的指揮并能及時(shí)、準(zhǔn)確的趕到事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。

4.3智慧生態(tài)

生態(tài)環(huán)境的保護(hù)關(guān)系到城市的未來發(fā)展。通過先進(jìn)的傳感器技術(shù)及設(shè)備，我們可以對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，獲取大量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理可以對(duì)生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，可以對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)警，避免生態(tài)的破壞，進(jìn)行長期有效的保護(hù)。

5.小結(jié)

我國的數(shù)字城市建設(shè)已經(jīng)取得了巨大的成就，但是我們要認(rèn)識(shí)到這寫成就只是開始并不是結(jié)束，智慧城市是未來的發(fā)展趨勢(shì)。我們要勇敢的面對(duì)轉(zhuǎn)型中存在的問題，大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，為智慧城市的建設(shè)奠定強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)。讓未來的城市更加的“智慧”。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李德仁，龔建雅，邵振峰.從數(shù)字地球到智慧地球[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：信息科學(xué)，2010，35（2）：127-132.

[2]陳真.數(shù)字城市規(guī)劃總體框架研究[J].數(shù)字城市，20l0，（4）：27-34.

[3]巫細(xì)波，楊再高.智慧城市理念與未來城市發(fā)展[J].城市發(fā)展研究，20l0，17（11）：56-60.

[4]劉強(qiáng)，崔莉，陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2010（6）：1-4.

[5]任建華.智慧城市讓生活更美好[N].中國經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)，2010，9，19.