智慧城建共享云平臺(tái)建設(shè)模式的研究

何福久，許長勝，李志平

(1.珠海市測繪院，廣東 珠海 519000； 2.長春市測繪院，吉林 長春 130021)

智慧城建共享云平臺(tái)建設(shè)模式的研究

何福久1*，許長勝2，李志平2

(1.珠海市測繪院，廣東 珠海 519000； 2.長春市測繪院，吉林 長春 130021)

智慧城市的核心內(nèi)涵是將城市運(yùn)行的各類數(shù)據(jù)整合在一起，充分利用新一代信息技術(shù)重塑城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理運(yùn)營，在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)信息資源的充分共享、有效利用和深度開發(fā)，并進(jìn)行快速、有效分析，從而提升政府的管理能力，更好地為市民服務(wù)。本文主要研究智慧城市背景下的城市規(guī)劃建設(shè)管理領(lǐng)域信息資源共享與利用，提出了智慧城建的建設(shè)思路、建設(shè)內(nèi)容及實(shí)施方案。

智慧城建；建設(shè)模式；資源共享；云平臺(tái)

1 引 言

2014年國家多部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，將智慧城市建設(shè)與發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，明確提出加快智慧城市建設(shè)。明確把“城市管理精細(xì)化”作為智慧城市建設(shè)的一項(xiàng)重要目標(biāo)，要達(dá)到市政管理、人口管理、交通管理、公共安全、應(yīng)急管理、社會(huì)誠信、市場監(jiān)管、檢驗(yàn)檢疫、食品藥品安全、飲用水安全等社會(huì)管理領(lǐng)域的信息化體系基本形成，統(tǒng)籌數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)、城市地理空間信息及建(構(gòu))筑物數(shù)據(jù)庫等資源，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃和城市基礎(chǔ)設(shè)施管理的數(shù)字化和精準(zhǔn)化，推動(dòng)政府行政效能和城市管理水平大幅提升。

本文結(jié)合項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)智慧城建平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)和方針，就平臺(tái)建設(shè)要求、建設(shè)內(nèi)容、架構(gòu)設(shè)計(jì)模式及可行實(shí)施方案分別進(jìn)行論述。

2 建設(shè)要求

“城市管理精細(xì)化”作為智慧城市建設(shè)的一項(xiàng)重要目標(biāo)，對新型的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提出了更高層次的要求。

(1)要實(shí)現(xiàn)以多規(guī)融合為代表的智慧規(guī)劃

智慧城市背景下的城市規(guī)劃應(yīng)該是以城市空間信息為基礎(chǔ)，根據(jù)城市發(fā)展普遍規(guī)律，結(jié)合城市自身的歷史積淀、文化特色和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、空間布局、土地利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等多個(gè)層面上進(jìn)行統(tǒng)籌謀劃，有效銜接的科學(xué)規(guī)劃，達(dá)到促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的作用。

(2)要實(shí)現(xiàn)以智能化基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn)的智慧建設(shè)

智慧化的基礎(chǔ)設(shè)施是智慧城市的基石。智慧城市的建設(shè)不再是建筑材料的簡單堆砌，而是要求各類城市建(構(gòu))筑物的智能化、信息傳輸?shù)膶拵Щ托畔①Y源的共享化。

(3)要實(shí)現(xiàn)以全面感知為基礎(chǔ)的智慧管理

智慧城市利用各類隨時(shí)隨地的感知設(shè)備和智能化系統(tǒng)，智能識(shí)別、立體感知城市環(huán)境、狀態(tài)、位置等信息的全方位變化，對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、分析和處理，并能與業(yè)務(wù)流程智能化集成，繼而主動(dòng)做出響應(yīng)，促進(jìn)城市各個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)和諧高效的運(yùn)行。

(4)要實(shí)現(xiàn)以人為本的智慧互動(dòng)

城市的主體要素是市民，城市的規(guī)劃、建設(shè)和管理是為市民服務(wù)的，智慧城市建設(shè)必須要堅(jiān)持以人為本的原則，為城市中的市民提供最優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境、最優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。

3 建設(shè)內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)“智慧城建共享云平臺(tái)”的建設(shè)目標(biāo)與要求，需要深入開展以下幾方面工作：

3.1 地理市情、地下空間普查，建設(shè)建(構(gòu))筑物信息庫

(1)地理市情普查

地理市情是在城市開展的，精細(xì)化的地理國情。開展地理市情普查，系統(tǒng)掌握權(quán)威、客觀、準(zhǔn)確的城市地理國情信息，是制定和實(shí)施城市發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化城市空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的重要支撐。普查的主要內(nèi)容包括：地形地貌普查、地表覆蓋普查、地理單元普查。

(2)地下空間普查

地下空間主要包括地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源以及地下建(構(gòu))筑物等內(nèi)容，通過普查建立城市地下空間工程信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地下空間信息化管理，為城市地下空間規(guī)劃、建設(shè)和管理提供信息服務(wù)。地下空間信息系統(tǒng)是地下空間信息的集合，是管理地下空間信息的平臺(tái)，地下空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫分為地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫、礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫及地下建構(gòu)筑物數(shù)據(jù)庫三類，如圖1所示。

圖1 地下空間信息數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖

(3)城市建(構(gòu))筑物生命周期數(shù)據(jù)庫建設(shè)

城市建(構(gòu))筑物生命周期數(shù)據(jù)庫(如圖2所示)的建立就是為每一棟建(構(gòu))筑物建立一份電子檔案，記錄下建(構(gòu))筑物從用地審批、規(guī)劃立項(xiàng)、建設(shè)完成、交付使用、改建維修到拆除的整個(gè)生命過程和相關(guān)管理信息。為多個(gè)部門提供統(tǒng)一、準(zhǔn)確、可追溯、多接口的城建平臺(tái)，并通過地面?zhèn)鞲衅骱瓦b感、無人機(jī)技術(shù)獲得快速動(dòng)態(tài)更新信息，利用云計(jì)算智能分析統(tǒng)計(jì)城市建設(shè)的進(jìn)度并提出可靠建議，為解決城市問題提供新思路。各個(gè)管理部門通過不同的網(wǎng)絡(luò)接口連接到同一個(gè)數(shù)據(jù)錄入平臺(tái)，由一個(gè)部門統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合與更新。

圖2 城市建構(gòu)筑物全生命周期數(shù)據(jù)庫管理

3.2 開展城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測，把握城市重點(diǎn)變化信息

(1)城市規(guī)劃遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測

城市規(guī)劃遙感監(jiān)測主要包括規(guī)劃實(shí)施效果監(jiān)測及捕捉違章建筑(如圖3所示)。遙感影像翔實(shí)記錄著城市發(fā)展的現(xiàn)狀信息，結(jié)合規(guī)劃審批資料，從中能夠獲取每年度的城市規(guī)劃實(shí)施情況。多個(gè)序列的遙感影像對比分析，也能發(fā)現(xiàn)城市的違章建筑。

圖3 城市遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理

(2)城市重點(diǎn)建設(shè)工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測

不論是建設(shè)工程實(shí)施階段的過程管理，還是城市建(構(gòu))筑物全生命周期的管理，都可應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化辦公系統(tǒng)(OA)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)等現(xiàn)代化高新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)視、測量與控制，促進(jìn)城市管理的信息化、智能化，推進(jìn)智慧城市建設(shè)發(fā)展。

(3)城市重點(diǎn)建(構(gòu))筑物變形監(jiān)測

對于城市高大建(構(gòu))筑物，軌道交通、快速路等交通基礎(chǔ)設(shè)施，水電氣熱管線供應(yīng)設(shè)施，重大危險(xiǎn)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)狀態(tài)，可利用測量儀器、監(jiān)控傳感器采集信息，并通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、管理平臺(tái)軟件，進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析、決策和處置，為使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)服務(wù)提供保障和支持。

3.3 建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理及“多規(guī)合一”

(1)建設(shè)項(xiàng)目全生命周期信息庫

“建設(shè)項(xiàng)目全生命周期信息庫”是集成了城市建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃成果、現(xiàn)狀信息、審批結(jié)果及各環(huán)節(jié)管理數(shù)據(jù)，用于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)環(huán)節(jié)信息共享、覆蓋整個(gè)項(xiàng)目周期、提供查詢及輔助管理的綜合型數(shù)據(jù)庫?！敖ㄔO(shè)項(xiàng)目全生命周期信息庫”主要包括三方面數(shù)據(jù)：現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)、規(guī)劃成果數(shù)據(jù)、審批結(jié)果數(shù)據(jù)，涉及多個(gè)部門業(yè)務(wù)辦理，具體如圖4所示。

圖4 建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)庫管理

(2)“多規(guī)合一”建設(shè)

“多規(guī)合一”是指以國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，強(qiáng)化城鄉(xiāng)建設(shè)、土地利用、環(huán)境保護(hù)、文物保護(hù)、林地保護(hù)、綜合交通、水資源、文化旅游、社會(huì)事業(yè)等各類規(guī)劃的銜接，確保“多規(guī)”確定的保護(hù)性空間、開發(fā)邊界、城市規(guī)模等重要空間參數(shù)一致，并在統(tǒng)一的空間信息平臺(tái)上建立控制線體系，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化空間布局、有效配置土地資源、提高政府空間管控水平和治理能力的目標(biāo)。

以上我們只討論了與城建密切相關(guān)的幾個(gè)基礎(chǔ)領(lǐng)域，需要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。

4 架構(gòu)設(shè)計(jì)模式

智慧城建共享云平臺(tái)總體架構(gòu)如圖5所示，整個(gè)平臺(tái)按照橫向和縱向的結(jié)構(gòu)分為“五橫三縱”的格局，其中：

圖5 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)模式

“五橫”包含：基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層和表現(xiàn)層。

“三縱”包含：工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、平臺(tái)運(yùn)維體系和安全體系。

基礎(chǔ)設(shè)施層包括中心機(jī)房建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，完成構(gòu)建基于Internet網(wǎng)及業(yè)務(wù)網(wǎng)的廣域云和私有云。著重從高端服務(wù)器、高密度低成本服務(wù)器、海量存儲(chǔ)設(shè)備和高性能計(jì)算設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域提高云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力。云計(jì)算要求基礎(chǔ)設(shè)施具有良好的彈性、擴(kuò)展性、自動(dòng)化、數(shù)據(jù)移動(dòng)、多租戶、空間效率和對虛擬化的支持。

數(shù)據(jù)層包括各類基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫如電子地圖、航遙影像、三維模型、傾斜攝影等；專題數(shù)據(jù)庫如市政管線、公安交通、城市部件、園林綠化、市容環(huán)衛(wèi)等；綜合數(shù)據(jù)庫包括各類屬性庫如市情、物聯(lián)網(wǎng)、人口、經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)計(jì)等。數(shù)據(jù)層通過數(shù)據(jù)交換平臺(tái)與支撐層進(jìn)行各類數(shù)據(jù)交換與存儲(chǔ)，為支撐層提供多維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

支撐層包含數(shù)據(jù)交換接口及各類支撐平臺(tái)，如基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)、綜合管理平臺(tái)、城管業(yè)務(wù)平臺(tái)等。支撐層主要用于給各類應(yīng)用提供底層數(shù)據(jù)及功能調(diào)用接口，為應(yīng)用層各子系統(tǒng)提供豐富的數(shù)據(jù)處理及分析服務(wù)。

應(yīng)用層包含政府各部門及行業(yè)的各類應(yīng)用系統(tǒng)，是基于支撐層結(jié)合行業(yè)的數(shù)據(jù)及需求進(jìn)行開發(fā)利用的一系列應(yīng)用系統(tǒng)，為各級政府及行業(yè)(交通、規(guī)劃、市政、園林、公安、市容等)提供定制化信息化服務(wù)。

展現(xiàn)層是城建共享云平臺(tái)的門戶網(wǎng)，是信息發(fā)布平臺(tái)及各類應(yīng)用系統(tǒng)登錄訪問的入口。

相關(guān)規(guī)范體系是保證各種數(shù)據(jù)持續(xù)更新的手段及平臺(tái)有效運(yùn)營的保障機(jī)制。

5 平臺(tái)實(shí)施方案

5.1 建設(shè)運(yùn)營模式

城建云平臺(tái)的建設(shè)是一項(xiàng)跨部門的系統(tǒng)工程，建成后的城建云也會(huì)由于數(shù)據(jù)量大、服務(wù)的部門多，而產(chǎn)生大量的維護(hù)工作。因此，應(yīng)采取第三方建設(shè)維護(hù)，城建各部門積極參與的建設(shè)模式。統(tǒng)一由市信息中心根據(jù)城建領(lǐng)域各部門的需求和城市規(guī)劃、建設(shè)、管理工作的需要，在電子政務(wù)云和全市政務(wù)信息資源共享平臺(tái)的基礎(chǔ)上，建設(shè)城建云。資金由市財(cái)政負(fù)責(zé)，通過政府采購?fù)瓿善脚_(tái)建設(shè)。每年由財(cái)政部門撥付運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用，保證平臺(tái)的正常支行。

5.2 建設(shè)實(shí)施過程

城建云平臺(tái)建設(shè)一般分為五個(gè)階段：

(1)前期準(zhǔn)備階段。對各相關(guān)部門的資源進(jìn)行調(diào)查，了解各部門的業(yè)務(wù)需求，提出平臺(tái)建設(shè)的初步方案。對建設(shè)方案征求意見，并組織專家對平臺(tái)建設(shè)方案進(jìn)行咨詢，根據(jù)征求到的意見和專家意見對方案進(jìn)行修改完善。組織召開專家論證會(huì)，對平臺(tái)建設(shè)方案進(jìn)行論證。同時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目的立項(xiàng)審批和招投標(biāo)的前期準(zhǔn)備。

(2)確定項(xiàng)目建設(shè)單位。通過招投標(biāo)的方式，確定項(xiàng)目的建設(shè)單位，正式啟動(dòng)項(xiàng)目。

(3)項(xiàng)目實(shí)施階段。根據(jù)建設(shè)方案進(jìn)行平臺(tái)建設(shè)和軟件部署、測試，進(jìn)行平臺(tái)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)、數(shù)據(jù)匯集與處理，開展應(yīng)用服務(wù)推廣。

(4)項(xiàng)目試運(yùn)行階段。進(jìn)行項(xiàng)目的試運(yùn)行，對試運(yùn)行期間出現(xiàn)的問題進(jìn)行改正。

(5)項(xiàng)目驗(yàn)收階段。組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。

5.3 保障措施

(1)建立市級工作領(lǐng)導(dǎo)小組。建立責(zé)任負(fù)責(zé)制，相關(guān)部門“一把手”作為責(zé)任人，負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)梳理及本部門的推廣與應(yīng)用。

(2)建立部門間協(xié)同機(jī)制。建立例會(huì)機(jī)制，各部門確定聯(lián)絡(luò)人，負(fù)責(zé)城建云平臺(tái)建設(shè)和運(yùn)行過程中的協(xié)調(diào)和聯(lián)絡(luò)，定期召開研討會(huì)，研究城建云建設(shè)和運(yùn)行過程中遇到的難題。

(3)建立財(cái)政專項(xiàng)資金機(jī)制。各部門在年初設(shè)立專項(xiàng)財(cái)政計(jì)劃，用于城建云平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營服務(wù)。其中，公共的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費(fèi)由市政府統(tǒng)一計(jì)劃。

(4)建立網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)安全機(jī)制。依據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)信息安全相關(guān)要求，制定安全保障制度，分別從框架設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)訪問安全管理等方面進(jìn)行規(guī)范。定期由第三方安全評測機(jī)構(gòu)對各個(gè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全檢測和評估，以保證平臺(tái)安全有效運(yùn)行。

6 結(jié) 論

本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，提出了智慧城建共享云平臺(tái)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，同時(shí)依據(jù)平臺(tái)建設(shè)要求，就平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容及實(shí)施總體方案進(jìn)行研討。在實(shí)際的建設(shè)及推廣應(yīng)用過程中，需要緊緊圍繞本地城市特點(diǎn)，設(shè)計(jì)本地化的智慧城建共享云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化及規(guī)范化的城建管理，從而提升本地城建的智慧化管理水平及效能。

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The Research on Construction Model of Smart City Building Shared Cloud Platform

He Fujiu1，Xu Changsheng2，Li Zhiping2

(1.Zhuhai Surveying and Mapping of Institute，Zhuhai 519000，China；2.Changchun Surveying and Mapping of Institute，Changchun 130021，China)

It is the core connotation of smart city to integrate data of city running for remolding planning，construction，management and operation of city by using fully new generation of information technology. The smart city realizes the sufficient sharing，and efficient use，and deep development and fast analysis of the information resources so as to improve the management ability of the government and serve better citizens. The paper has mainly researched on the sharing and using of information resources in the field of the urban planning，construction and management under the background of smart city，and put forward the idea，implementation and content of construction.

smart city building；construction model；resource sharing；cloud platform

1672-8262(2017)04-58-04

P208.2

A

2017—05—26

何福久(1964—)，男，高級工程師，主要從事城市房產(chǎn)測量和測繪管理工作。