大數(shù)據(jù)在智慧城市研究與規(guī)劃中的應(yīng)用

邱立臻

【摘 要】隨著互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)悄然來(lái)臨，建立在大量新興信息技術(shù)運(yùn)用基礎(chǔ)上的智慧城市的技術(shù)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(diǎn)和大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的作用。

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

中圖分類號(hào)： F299.2;F49;TP311.13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）01-0237-002

1 智慧城市的概念

智慧城市就是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)的一種理想型的城市發(fā)展模式。集合了現(xiàn)代城市對(duì)于未來(lái)城市更加宜居宜業(yè)，更加富有活力，更加具有吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力的期望和想象。要構(gòu)建智慧城市，就要改變以往依賴資源投入帶動(dòng)城市發(fā)展的粗放模式，通過(guò)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)多方參與，優(yōu)化資源配置，提升生產(chǎn)效率，從而做到對(duì)城市核心運(yùn)行系統(tǒng)的不斷整合。

因?yàn)橹腔鄢鞘惺俏磥?lái)城市的概念，是一個(gè)城市在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷完善的“更好的未來(lái)”，這個(gè)未來(lái)必然會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)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(gè)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(shù)的誕生和發(fā)展，其核心目標(biāo)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(jī)會(huì)，讓人與人之間的溝通更加精確流暢，最終讓人變得更強(qiáng)大，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。作為一項(xiàng)新興技術(shù)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(kāi)始進(jìn)入普通家庭和社會(huì)單位的時(shí)間并不長(zhǎng)，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(jī)希望能夠及時(shí)的了解城市交通的最新動(dòng)態(tài)、在遇到問(wèn)題時(shí)希望得到及時(shí)的幫助，病人希望能夠便捷、準(zhǔn)確、智能的獲得醫(yī)療信息和醫(yī)療資源，老人、尤其是獨(dú)居老人希望在自己病發(fā)或遇到險(xiǎn)情時(shí)能夠及時(shí)被人發(fā)現(xiàn)并送醫(yī)等，這都是人們對(duì)智能社會(huì)的需求。因此，智慧城市的建設(shè)必然涉及到多個(gè)領(lǐng)域，需要多方共同規(guī)劃，形成合力。無(wú)論是政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)，還是普通人，都可以在智慧城市的規(guī)劃中擔(dān)負(fù)不同的任務(wù)，如政府出臺(tái)政策負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)部門，企業(yè)負(fù)責(zé)具體實(shí)物建設(shè)和軟件開(kāi)發(fā)，研究機(jī)構(gòu)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)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(píng)價(jià)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(guò)的更舒適、更快樂(lè)并得到更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

3 智慧城市的特點(diǎn)

3.1 要素多樣化

多樣化的要素構(gòu)成了智慧城市的基礎(chǔ)?，F(xiàn)實(shí)空間和網(wǎng)絡(luò)空間的構(gòu)成要素非常多樣化，在兩者共同基礎(chǔ)上構(gòu)建起來(lái)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(guān)系和組織、社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)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(gè)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(gè)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(guó)人，也可以是美國(guó)人、法國(guó)人、英國(guó)人或者其他國(guó)家的人;可以是一名警察，也可以是一位父親，同時(shí)還能夠是兒子、丈夫、朋友，這些多樣化的要素對(duì)應(yīng)著不同的行為特征、生活需求和社交網(wǎng)絡(luò)，并且與其他人共同組成了不同的社會(huì)單元，如家庭、企業(yè)、學(xué)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(dòng)性強(qiáng)

智慧城市中的信息具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，城市中活動(dòng)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(guò)線下繳費(fèi)或通過(guò)微信、支付寶等APP進(jìn)行水、電、暖、氣的繳費(fèi)和查詢時(shí)，其繳費(fèi)信息和查詢偏向都將被系統(tǒng)采集并進(jìn)行分析、處理，并反饋給對(duì)應(yīng)的企業(yè)和政府負(fù)責(zé)部門。對(duì)應(yīng)的企業(yè)和政府部門根據(jù)這些信息就可以更有針對(duì)性的進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，分析出不同群體的用水、用電、用暖、用氣的習(xí)慣，從而讓企業(yè)更高效率的分配相應(yīng)資源，幫助相應(yīng)的政府管理部門更加科學(xué)、合理地指導(dǎo)城市管網(wǎng)建設(shè)和改造。這個(gè)過(guò)程中，信息具有很強(qiáng)的流動(dòng)性：它首先由用戶流向智慧城市系統(tǒng)，又由系統(tǒng)流向?qū)?yīng)企業(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(gè)良性的循環(huán)，這就是智慧城市中信息流動(dòng)的價(jià)值。

4 現(xiàn)階段智慧城市存在的問(wèn)題

4.1 信息共享性差

城市運(yùn)行的各項(xiàng)核心系統(tǒng)，如醫(yī)療、交通、教育等，都有著各自不同運(yùn)行規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，隨著信息化的發(fā)展，也形成了各自同的數(shù)據(jù)庫(kù)和編碼體系，同時(shí)各個(gè)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(lǐng)域，甚至至今還無(wú)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(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一

目前不同行業(yè)不同領(lǐng)域?qū)χ腔鄢鞘械恼J(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一，智慧城市的概念還不太清楚，很多人無(wú)法區(qū)分?jǐn)?shù)字城管、智能交通、平安城市這些單獨(dú)項(xiàng)目是否能夠被稱為“智慧城市”，也無(wú)法區(qū)分?jǐn)?shù)字城市和智慧城市的異同，受限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和教育水平的不同，我國(guó)不同地區(qū)的不同城市對(duì)智慧城市的認(rèn)識(shí)尚不統(tǒng)一。

4.3 相關(guān)專業(yè)人才緊缺

目前，在智慧城市最重要的大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，專業(yè)人才非常緊缺。因?yàn)榇髷?shù)據(jù)領(lǐng)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(yīng)的計(jì)算機(jī)術(shù)，同時(shí)也還必須掌握數(shù)據(jù)分析等綜合知識(shí)。同時(shí)，大數(shù)據(jù)是新興領(lǐng)域，發(fā)展時(shí)間較短，這都給人才的培養(yǎng)造成了困難，也造成了相關(guān)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(yīng)用

5.1 大數(shù)據(jù)的概念

一般意義上的大數(shù)據(jù)，指無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)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(qiáng)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(zhǎng)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(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)在信息交換、信息存儲(chǔ)、信息處理三個(gè)方面的能力的大幅增長(zhǎng)，全世界每天可以通過(guò)既有信息通道交換的信息數(shù)量、信息存儲(chǔ)能力、對(duì)這些信息進(jìn)行整理、加工和分析的能力都在飛速增長(zhǎng)。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)正是在這種飛速增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的，大數(shù)據(jù)處理的不是隨機(jī)樣本數(shù)據(jù)，而是借助于云計(jì)算、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、R語(yǔ)言等信息化技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多樣性處理，并運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、預(yù)測(cè)模型等關(guān)鍵技術(shù)對(duì)來(lái)自方方面面的數(shù)據(jù)進(jìn)行截取、管理和處理。

與小數(shù)據(jù)的復(fù)雜算法相比，看似多樣、大量、復(fù)雜的大數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單算法其實(shí)更為有效，也更能夠反映出城市和各項(xiàng)核心系統(tǒng)運(yùn)行中的需求，是實(shí)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(gè)核心系統(tǒng)功能的必然要求，也是實(shí)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(yīng)用還能夠幫助智慧城市系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展趨勢(shì)分析，從而給決策者提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。在部分特殊領(lǐng)域，如交通領(lǐng)域，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，能夠有效提升交通控制的針對(duì)性和效率。

6 大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的應(yīng)用

6.1 大數(shù)據(jù)是智慧城市規(guī)劃的基礎(chǔ)

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

6.2 強(qiáng)化城市管理服務(wù)的科學(xué)性

大數(shù)據(jù)通過(guò)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(yùn)行系統(tǒng)以及多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的智能存儲(chǔ)、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(shí)，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市管理的實(shí)時(shí)監(jiān)控，推進(jìn)智慧城市從經(jīng)驗(yàn)治理轉(zhuǎn)向科學(xué)治理，強(qiáng)化城市管理服務(wù)的科學(xué)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(duì)城市現(xiàn)實(shí)空間的信息進(jìn)行搜索、識(shí)別、收集和反饋的基礎(chǔ)性系統(tǒng)，主要由各種物理網(wǎng)絡(luò)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(gòu)成，大量的數(shù)據(jù)會(huì)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(guò)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的處理后，可以滿足對(duì)應(yīng)的需求者的需要，為決策者提供必要的支持。例如在購(gòu)物網(wǎng)絡(luò)方面，通過(guò)大數(shù)據(jù)信息的反饋，購(gòu)物網(wǎng)站可以為消費(fèi)者實(shí)時(shí)推送其當(dāng)前正需要或者正感興趣的內(nèi)容，從而有效的提升購(gòu)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(guò)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來(lái)為用戶推測(cè)其當(dāng)前一段時(shí)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(shè)都需要先進(jìn)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(shè)是否能夠成功的關(guān)鍵因素。因此，從整體上把握智慧城市建設(shè)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(yīng)城市里各項(xiàng)核心系統(tǒng)運(yùn)行的需求，這些需求的輕重緩急和實(shí)現(xiàn)的難易度，可以為智慧城市的規(guī)劃提供科學(xué)有效的參考，幫助智慧城市規(guī)劃把控方向。

6.5 加強(qiáng)信息的共享性

各項(xiàng)城市核心系統(tǒng)發(fā)展水平、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不一致，造成了信息共享難的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)擁有大量的采集、分析、比較、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，能夠通過(guò)現(xiàn)有信息幫助各個(gè)核心系統(tǒng)得出最佳的共通標(biāo)準(zhǔn)，從而為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(yǔ)

智慧城市是現(xiàn)代城市發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)。在現(xiàn)階段，我國(guó)智慧城市的規(guī)劃和建設(shè)還存在著很多問(wèn)題。大數(shù)據(jù)的引入和應(yīng)用，能夠有效的解決這些問(wèn)題，為智慧城市的規(guī)劃提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，強(qiáng)化城市管理服務(wù)的科學(xué)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(gè)核心系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)信息共享提供了可能。

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