衡陽市創建國家智慧城市可行性分析

屈瑜君,廖曉玲

(1.衡陽師范學院,2.衡陽市職業中專,湖南衡陽 421002)

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衡陽市創建國家智慧城市可行性分析

屈瑜君1,廖曉玲2

(1.衡陽師范學院,2.衡陽市職業中專,湖南衡陽 421002)

摘 要:衡陽市是一個資源型的工業化城市,有較豐富信息基礎設施,文章從分析衡陽的城市特色入手,提出智慧建設的三點需求,進而分析衡陽建設智慧城市的基礎條件和相關優勢,說明其創建國家智慧城市可行性,并指出其建設中可能出現的四個風險點及可以采取的應對措施。

關鍵詞:衡陽;智慧城市;可行性分析

1.衡陽市城市特色

衡陽作為湖南省第二大城市,歷史文化古城,是以有色金屬能源化工為基礎的現代化工業城市。衡陽城市特色主要包括以下幾點:

(1)衡陽市是以能源工業為重心的資源型城市。自然資源是城市特色的源泉。不同地區城市有不同的自然資源,這就決定了城市有不同的特色。衡陽市具有豐富的以有色金屬為主的能源資源,這就決定了衡陽市的城市特色。衡陽是國家老工業基地之一,“一五”時期國家156項重點項目衡陽有11項,經過建國60年的建設,已經形成了以機械、冶金、化工、建材、紡織、食品加工為主導,門類齊全的工業體系,是國家不銹鋼管材、有色金屬、探礦設備生產基地。2014年衡陽產業比例結構中工業占GDP比重38.6%,工業增加值803.88億,以重工業為主體,發展冶金、機械和化工等方面。衡陽是全國一個典型的工業城市,尤其是有色金屬工業在整個產業結構中的比重始終較高。

(2)衡陽市是以發展生態文明為核心的工業化城市。衡陽地處衡山山脈南側,中心城東南北三面環水,像碧綠色的玉帶;湘江自南而北,縱貫其中,像一顆鑲嵌在玉帶上的晶瑩明珠;據《衡陽史話》記載:“花花衡州府,錦繡衡陽城。”這是宋、元人的諺語。衡陽的南岳,長滿了各類植物,有“天然氧吧”、“城市空調”之稱。目前,市內街道兩側綠樹成蔭、建筑鱗次櫛比,像一幅錦繡畫卷,把衡陽裝飾得雍容多姿。

現今由于衡陽市工業的高速發展,政府等各級部門大力增強環保力度,建設生態城市。衡陽市建城區綠化覆蓋率和綠地率已有較大提升,人均公共綠地超過14平方米。依據可持續發展的需求,衡陽市大力保護水與其它資源,大力推進清潔生產,淘汰落后的生產工藝、設備和產品,采用循環經濟和綠色經濟發展的技術,有效地促進科學技術的發展,帶動產業優化升級和結構調整。在人口密集的市區形成綠色走廊,加強環境綜合整治,優化生態環境,維護環境權益,促進居民和自然環境的協調與和諧共生,構建生態城市。衡陽市提高綠化美化水平,使得人們能夠深切地感受到人與自然的親和力,構造城市的環境特色。

(3)衡陽市是有豐富信息基礎設施的現代化城市。衡陽地處我國東中西三大經濟帶的結合部,在全國對外開放和經濟發展布局中,具有承東啟西、連接南北的雙向支撐作用。衡陽市城市規模較大,人口相對較為密集,經過多年的建設,在城市信息化基礎設施方面有良好的積累,高度發達的信息基礎設施是“衡陽智慧城市”建設的基石。衡陽市在交通、通信、市政和生態環境等方面取得了明顯成效,城市面貌日新月異。衡陽市已建成的數字衡陽地理空間信息公共平臺,以統一的技術標準,科學整合全市各類數據資源,形成了衡陽市唯一的、權威的、通用的地理空間信息公共平臺,使不同部門、不同系統間可以通過政府專網對綜合信息數據進行交換,解決了數據沖突和重復投資、低水平建設等問題,實現了信息共享,對于推進全市政府各部門管理的現代化、信息化將發揮積極的作用。

但城市管理建設方面仍存在問題,例如城市管網在應急突發事件的處理上缺少智能決策的支持,城市交通管理缺乏立體的監測和分析,相對于沿海其他城市較為落后。衡陽市和發達城市相比在城市綜合智能管理上仍存在較大的差距。衡陽市需要從不同用戶的需求出發,堅持以人為本的原則,利用互聯網和物聯網技術,在城市管理、城市安全、醫療、物流、交通、環保等領域開展了一批城市信息化管理的應用示范工程建設,例如利用物聯網技術監控城市治安(地眼工程)走在了全國前列,真正解決了安全保障和突發情況中出現的問題。

2.智慧城市建設需求

在我國的各級城市發展過程中,仍然存在以下問題,主要包括交通擁堵、環境污染、醫療問題、貧富差距拉大、資源消耗巨大、城市系統脆弱和信息孤島等。我國雖有一些城市進行了數字城市和城市信息化的發展,但離真正實現智慧城市還有很大的發展空間,迫切需要在全國范圍內實行能源、環保、交通、醫療和城市管理等多方面的信息化和智能化。因此,衡陽市的“智慧城市”建設必須面向城市居民的基本需求,利用先進的技術手段以信息化的方式來服務于城市的建設和發展需要。在“智慧城市”建設過程中,要始終強調實用性的原則,以滿足城市可持續發展為依據,尋找符合城市特點的應用領域進行建設,完善發展規劃,確保“智慧城市”建設的符合城市發展的總體目標。

針對衡陽市城市特點,主要提出了以下三點需求。(1)城市一體化綜合運行管理的需求。隨著經濟、社會的高速發展,城市管理與服務面臨的問題從數量、形式、范圍、性質都產生了巨大的變化。這些變化對城市管理的及時性、準確性、規模性、全面性、深入性和綜合性都提出了非常高的要求。衡陽市城市管理中需要對日常城市中基礎設施建設進行監管,實現智能化的綜合管理;在對應急事件的處理,需要實現各部門自身對相關基礎設施、部件和特種人員的動態管理,能夠及時發現問題,準確定位事件的位置,大批量的處理各種問題,全面深入地掌握事件的起因、經過和結果,綜合各方面因素解決問題,實現城市管理對應急事件的智能化運作。

(2)能源產供銷一體化管理需求。衡陽作為能源化工工業基地,有色金屬的安全生產和有序生產,以及重化工業企業的節能降耗,對我市加快轉變經濟發展方式,建設資源節約型、環境友好型社會,增強可持續發展能力具有重要意義。針對衡陽市能源方面的特點,需要保證能源供應安全性和能源使用安全性。衡陽市的能源管理主要體現在有色金屬行業的安全生產、運輸和銷售。隨著衡陽市有色金屬行業安全生產技術的不斷進步,有色金屬生產設施正朝著大型化、一體化、智能化和安全化等方向發展,有色金屬企業生產過程控制系統和信息管理系統設計理念也隨之發生了改變。在有色金屬生產企業,物聯網技術將通過物物連接和高效的信息傳遞,減少井下人員,提高生產效率,增加安全預警能力,打造安全高效的數字礦山,可廣泛應用在目前資源整合后,衡陽市各礦務局對整合礦井的統一管理體系中。在有色金屬的運輸過程中,需要保證運輸的安全性。在有色金屬的銷售過程中,需要強化對全市節能降耗目標完成情況的跟蹤監測,加強對新增高耗能企業的跟蹤監控,實現高耗企業的監控,確保新形勢下各項節能降耗政策措施的貫徹落實,對出現的突發應急事件及時處理,制定預防措施,防止能耗增長過快。從功能和風險控制的角度出發,要求有色金屬管理的設計具有安全性、可靠性、分散性和可用性。從設備操作、管理、維護的角度出發。需要控制系統和信息管理系統應具有開放性、可靠性、經濟性、互操作性和易維護性,從而實現能源產供銷一體化管理。

(3)環境污染監測與治理的迫切需求。衡陽作為能源化工基地,如何使環境保護與經濟發展相協調并實現可持續發展,已成為亟待解決的問題。“建設藍天白云之城、青山綠水之城,加強生態環境建設,打造一流宜居城市”是衡陽市委、市政府提出的環境保護目標。為了實現新的環保規劃要求的目標,特別是實現準確測定約束性環保指標、準確評價治理污染的新型模式的作用和效果、進而準確衡量環保質量改善指導性目標的改善程度和變化趨勢,僅僅采用已經建立的環保信息系統技術顯然是遠遠不夠的,需要實現環境污染的監控與治理的信息化和智能化。主要包括環境監測信息需求、環境監察信息需求、環境安全管理需求、環境突發事件管理需求和環境宣教和公眾參與需求。

3.現有基礎條件與優勢分析

3.1 衡陽市智慧城市建設的基礎條件。(1)數字城市。2009年衡陽市數字城市建設開始籌劃,2010年開始建設,2012年7月在全省第一個通過驗收,走在全省前面,為全省數字城市建設提供了很好的示范作用。

首先建立了數字衡陽地理空間框架系統,整合了全市各種比例尺基礎測繪成果,建設了基礎地理信息數據庫、開發了數字衡陽地理信息公共平臺,整合基礎地理信息數據、全市地名區劃數據和興趣點數據,開發了地名地址系統,為人口普查數據庫、事業單位法人庫等提供了數據和系統服務。數字衡陽地理空間信息平臺、基礎地理信息數據庫已在應急指揮、電子商務、公共安全、科技教育、農業、地震、旅游等多領域、多方面進行了推廣應用。

在建設期間,項目完善了基礎地理信息數據庫,新建了數字衡陽地理信息公共平臺,形成了基礎測繪數據集、公共平臺數據集、公眾服務數據集三套數據集,開發了衡陽市基準地價查詢系統、環保監測信息系統、人防地理信息應用系統、藥監信息服務系統和數字衡陽地理信息公眾服務等五個應用示范系統,初步建立了地理信息更新維護及地理信息公共平臺運行服務保障機制。

作為“數字衡陽”地理信息公共平臺的成果應用示范單位,環保局建立了衡陽環保監測信息系統,并投入了實際業務運行。系統的運行環境是衡陽市政府專網,采用分布式部署方式,底層的內容是提供地理信息服務的公共平臺,安裝在市國土局;中間部分是環保局的服務器,存儲環保監測數據;上面部分是面向不同業務的專題應用。環保局已經把六大類二十九個應用圖層數據都疊加到了地圖上,每個圖層對應了不同的數據和功能。

城市規劃管理信息系統,采用數字衡陽基礎地理空間框架數據,開發了規劃管理信息系統,覆蓋了規劃道路紅線、地下管網管理等城市規劃管理業務工作,并以此為基礎,編制了全市城市總體規劃、道路交通規劃等。城市規劃管理信息系統的應用使衡陽市的規劃管理工作更加規范、科學和高效。城市基礎資料的信息化共享極大地方便了使用、查詢和綜合分析,提高了工作效率。原來40個工作日才能辦下的規劃手續,現在只需14個工作日就能辦完,規劃局的辦事效率和透明度大大提高了。

國土資源綜合監管一張圖系統,采用數字衡陽地理信息公共平臺,完成從土地征收轉用到權屬變更,從地類用途管治到用地審批等國土管理全過程,實現業務應用系統基礎數據的實時更新和統一標準下的信息共享。底圖清晰,操作簡單,一目了然。衡陽市國土資源管理步入精細化管理階段。

建設完成后,衡陽市及時成立了數字衡陽維護機構——衡陽市基礎地理數據中心,成立初期中心面臨經驗不充足、技術力量薄弱、人員素質不平衡等問題,主要通過項目合作,與省遙感中心、中測院、省測繪資料檔案館等單位合作;與中國科學院、湖南大學、中南大學、衡陽南華大學等院校進行科研合作等方式培養人才,逐步增強實力。從2012年4月下旬開始,衡陽市組織開展了“數字衡陽”推廣應用項目前期調研工作,目前已在全市10多個領域20多個部門展開應用。

“數字城市”建設是智慧城市建設的基礎。衡陽市“數字城市”建設的良好基礎為“智慧城市”的建設提供了堅強的保障。“數字衡陽”被列入國家“數字區域地理空間框架建設示范工程”。建成的數字衡陽地理空間信息公共平臺以統一的技術標準,科學整合全市各類數據資源,形成了衡陽市唯一的、權威的、通用的地理空間信息公共平臺,使不同部門、不同系統間可以通過政府專網對綜合信息數據進行交換,解決了數據沖突和重復投資、低水平建設等問題,實現了信息共享,對于推進全市政府各部門管理的現代化、信息化將發揮積極的作用。

(2)物聯網技術。物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。與傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環境信息,不斷更新數據。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網,通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸,由于其數量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數據的正確性和及時性,必須適應各種異構網絡和協議。第三,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式。

衡陽市擁有省環保物聯網工程技術中心和湖南省物聯網應用工程研究中心。如核心企業衡陽中興擁有物聯網研發應用各類專利126項,承擔著26項國家信息產業技術進步和產業升級重點專項、國家科技支撐計劃、國家火炬計劃、國家科技攻關項目等重點研究課題,參與制定有色金屬物聯網、環保物聯網國家標準,及國家物聯網“十二五”規劃,“物聯網智能海量數據中心關鍵技術研究”列入湖南省物聯網專項。目前中興承建的湖南物聯網產業園區,是衡陽市乃至湖南省物聯網產業發展的載體和平臺,建立完整的物聯網產業鏈條。

(3)云計算技術。云計算(cloud computing)是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源,是繼1980年代大型計算機到客戶端——服務器的大轉變之后的又一種巨變。用戶不再需要了解“云”中基礎設施的細節,不必具有相應的專業知識,也無需直接進行控制。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義云計算指服務的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關,也可是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯網進行流通。

云計算可以認為包括以下幾個層次的服務:基礎設施即服務(IaaS),平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)。云計算服務通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業應用,軟件和數據可存儲在數據中心。

衡陽市云計算已經有了較好的基礎。如中國移動衡陽分公司建設了建筑面積3000平方米,可承載2000多機架的云計算中心,基于云架構部署了業務支撐系統,采用高級虛擬化軟硬件解決方案,為不同業務系統安全區域服務提供虛擬化資源池,實現了業務系統的橫向整合,部署了包含業務渠道中間件、后臺應用、非核心數據庫、接口系統等共計80余個業務分區。此外,衡陽中興有限公司承擔的“衡陽市云計算平臺工程實驗室”項目列入衡陽市重大專項,獲得1000萬元扶持,已建成500平方米的云計算中心,其中有120臺機柜,500臺服務器,存儲量已經達到了1000T,建成了150平方米的監控中心,能夠進行實時的監控。

3.2 衡陽市智慧城市試點建設的優勢。衡陽市市委市政府高度重視智慧城市建設,成立了領導組,利用物聯網和云計算技術,在數字城市建設的基礎上,在城市綜合管理、能源、環保、城市安全、醫療、物流、交通等領域開展了一批應用示范工程建設,取得了良好效果。利用物聯網技術監控城市治安走在了全國前列。

2010年7月,省委領導就發展物聯網做出重要指示,要把物聯網運用于城市建設領域,對城市基礎設施和經濟社會發展的各個方面進行多主體、多層面、全方位的信息化處理和利用,建設智能城市,為全省城鎮化建設注入新的要素。衡陽市專門成立了衡陽市物聯網示范項目領導組,以住建、國土、城管、公安、環衛等部門為成員單位,大力推進衡陽城市物聯網建設。2011年12 月26日,衡陽市國土資源局與測繪遙感信息工程國家重點實驗室(湖南大學)簽訂了“數字衡陽”戰略合作框架協議,預示著“數字衡陽”建設有了新發展、新突破、新成就。衡陽用數字化的發展歷程印證了“換個角度看世界”這一認知,龍城衡陽的數字化建設會給正在轉型跨越發展的新衡陽帶來新的變化,越來越多的人正感受著地理信息產業所帶來的魅力。

在市委市政府的堅強領導下,衡陽市緊抓機遇,勇于探索,積極與科研院校加強合作,悄然引領衡陽市由“數字衡陽”向“智慧衡陽”的轉變。2012年3月13日,衡陽市人民政府高度重視數字衡陽向智慧衡陽的轉型工作,特聘湖南大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室龔健雅院士為特聘專家,負責指導智慧衡陽建設的總體規劃。4 月23日,衡陽市政府、湖南大學、南華大學共同組建了衡陽市“智慧城市研發中心”。“研發中心”的成立是構建高水平的智慧城市研究平臺的積極嘗試,為貫徹落實科學發展觀做出應有的貢獻,為推動整個衡陽市的建設,乃至于湖南省的建設提供了有力的科學技術的保障。6月9日,由北京航空航天大學、湖南大學主辦,衡陽市國土資源局承辦的“智慧衡陽學術研討會”在衡陽舉行,國家863計劃智慧城市課題首席專家、北京航空航天大學熊教授對智慧衡陽的建設提出了指導性意見。

衡陽市政府高度重視智慧城市的核心關鍵技術突破,積極參與國家高技術研究發展計劃(863計劃)的申報,作為牽頭單位承擔了智慧城市(二期)重大項目“城市信息多層次智能決策關鍵技術與系統”課題,重點研究智慧城市智能分析與決策關鍵技術,主要研究內容包括城市多層次智能分析與決策模型管理技術、數據與模型雙向耦合技術和面向任務的主動聚焦決策服務,開發城市信息多層次智能決策原型系統,開展衡陽市信息多層次智能決策綜合應用示范。另外,還作為參與單位承擔了地球觀測與導航技術領域“城市運行的空間信息智能處理與分析系統”主題項目,主要研究城市運行的空間信息處理與分析系統針對城市空間信息難以互聯、互通、互用、無法實現綜合運行管理等限制智慧城市建設的瓶頸問題,突破城市地理空間特征與語義統一表達、多源異構信息的實時接入與動態加載、面向多層次與多主題的城市異構時空數據集成分析與決策模擬等核心技術,研究制定統一時空體系下的城市多種類型空間信息接入與加載的規范,研發多源傳感器信息接入、加載、融合、更新的組件工具和城市時空數據集成分析與決策模擬技術平臺。以上關鍵技術的研究和突破將有效支撐國家及地方重大地理工程及智慧城市方面的應用,顯著提升我國智慧城市建設的核心技術水平和國際競爭能力,占領智慧城市前沿技術的戰略制高點。

2012年5月衡陽市舉行建筑節能“十二五”專項規劃專家論證會,“十二五”期間,衡陽市重點推進綠色建筑、既有建筑節能改造、供熱計量改造等7項工作。根據《中共衡陽市委衡陽市人民政府關于在經濟社會各領域制定和實施綠色標準的意見》,《衡陽市綠色建筑標準》作為我市綠色轉型標準體系的重要組成部分,是綠色轉型標準體系的第一部具體專業標準,也是全國地方城市出臺的第一部綠色建筑標準。2014年衡陽市2個項目成為了湖南省住建廳公布39個綠色建筑試點示范培育項目。

4.風險分析及應對措施

(1)技術風險分析及應對措施。風險:衡陽市智慧城市試點建設的內容系統性強,涉及的前沿技術難點較多,系統研發工作量大,同時,與智慧建設相關的技術發展日新月異,尤其是物聯網技術正處于快速發展的階段,傳感器的種類不斷在更新,智慧城市建設大量資金的投入可能會導致技術上出現跨越式發展,對試點城市的實施與推廣產生一定的風險。

應對措施:衡陽市的試點城市建設將緊密跟蹤相關技術的最新進展,通過強強聯合,盡量運用新技術對技術研發和實施方案進行更新,避免因技術落后所帶來的風險。

(2)資金風險分析及應對措施。風險:為了保證試點建設的順利實施,在建設經費和配套投資方面,需要給予切實的保障。由于經濟和企業經營形勢的不確定性,資金的來源渠道存在一定的風險。同時,由于申報初期可能對預算估計不足,設立的研究內容可能偏多,以及對關鍵技術的難度估計不足都可能導致需要額外的投資。

應對措施:目前國家正在不斷加大對具有核心競爭力的科研型企業支持的力度,各方面政策在逐步傾斜。除專項資金支持外,試點建設承建單位還將積極開拓產品銷售和市場服務,保證資金回籠順暢;關注資本市場,尋求優質資金的介入;抓住每個環節力爭滿足企業發展及生產所需的資金,重點保證衡陽市智慧城市試點工作的順利實施。

(3)人才風險分析及應對措施。風險:智慧城市的建設屬高新技術,其最關鍵的因素是科技人才的競爭。需要有一支多層次配套的、相對穩定的研究開發隊伍和系統運行維護隊伍,加強人力資源保障。掌握了人才就掌握了技術,一旦掌握了核心技術的人員流失,就會直接影響到該項目快速、穩定的發展。

應對措施:衡陽市將不斷完善管理體制和績效制度,激發企業技術骨干的積極性。與其他科研院所和企事業單位保持長期的合作關系,可以提供大量優秀的技術人才,保證技術及管理隊伍的長期穩定。同時,加強實施過程中的組織、管理和協調,保證研究過程的高效率和成果的高質量。

(4)市場風險分析及應對措施。風險:目前,我國智慧城市建設尚處在發展階段,行業內部還未行成一定的規模,因此在與國際同行業的企業競爭中,還有一定的風險。衡陽市智慧城市試點實施方案的建設目標明確,應用背景明確,但市場的應用需求仍需在建設過程中進一步分析和明確,以需求來引導系統設計和技術開發。

應對措施:在市場方面,需作好前期的市場需求調查,做好消費引導和宣傳。與國外企業競爭,要充分利用對中國人思維方式和行為方式的熟知,做出具有中國特色、衡陽特色的應用服務。

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Feasibility Analysis of Hengyang City to Create a National Wisdom City

QU Yu-Jun,LIAO Xiao-lin
(Hengyang Normal University;Hengyang Vocational Institute,Hengyang Hunan 421002,China)

Abstract:Hengyang is a resource-based industrial city and has rich information infrastructure facilities.From the analysis the features of Hengyang city,this article put forward three requirements for the construction of wisdom city,and then analyzed the basic conditions and relevant advantages of building a wisdom city and explained the feasibility of creating a national wisdom city,and finally,the paper pointed out four possible risks in the construction and the relevant countermeasures.

Key words:Hengyang;wisdom city;feasibility analysis

作者簡介:屈瑜君(1971—),男,湖南祁東人,副教授,從事房地產與綠色建筑研究。

基金項目:衡陽市社會科學基金市情項目“衡陽智慧城市建設分析與保障機制研究”(2015B(Ⅱ)018),湖南省教育廳科研項目(14C0164),湖南省重點建設學科“區域經濟學”資助。

收稿日期:2015-11-10

中圖分類號:G203

文獻標識碼:A

文章編號:1673-0313(2016)01-0039-06