探析空間技術(shù)支持智慧城市建設(shè)與發(fā)展的思考

余峰

摘要：目前我國正處于城市化高速發(fā)展的時期，城市規(guī)模逐漸擴大，推動了經(jīng)濟、社會、人文等方面的發(fā)展，并且對于我國綜合實力有一定的積極效益。但是，隨著城市化水平的不斷提升，城市環(huán)保、節(jié)能、交通、治安、產(chǎn)業(yè)機構(gòu)優(yōu)化等方面的壓力也隨之增長，需要創(chuàng)新城市發(fā)展模式以及管理體系來維持城市發(fā)展的穩(wěn)定性。現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新以及應用、精細化管理理念在城市管理中的滲透，“智慧城市”成為現(xiàn)代城市的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：空間技術(shù)；智慧城市；精細化管理

“十二五”期間，許多城市提出了構(gòu)建“智慧城市”的目標，同時也是我國城市堅持可持續(xù)發(fā)展的重要表現(xiàn)，智慧城市的建設(shè)將促進我國社會的平穩(wěn)發(fā)展。自2008年11月IBM提出了“智慧城市”概念，世界各國不斷進行智慧城市的實踐，例如新加坡的“智慧國計劃”、韓國的“U-City計劃”、國內(nèi)的“智慧上海”、“智慧雙流”等等[1]。但是學界對于其定義以及內(nèi)涵的理解多樣化，甚至與其他概念混淆。因此，如何正確認識智慧城市的內(nèi)涵以及實質(zhì)成為現(xiàn)代政府、產(chǎn)業(yè)、學界、科研等各領(lǐng)域迫切需要解決的問題。

一、智慧城市的內(nèi)涵

“智慧城市”這一概念是由IBM公司于2008年在外國關(guān)系理事會中提出的，學界對其理解各有不同[2]。IBM對于“智慧城市”的定義為：在現(xiàn)代信息技術(shù)以及通信手段的基礎(chǔ)上，對城市運行核心系統(tǒng)中的重要內(nèi)容進行監(jiān)測、分析，從而對治安、環(huán)保、城市服務、工商業(yè)活動等方面的需求做出智能化反應，進而為城市居民創(chuàng)造一個和諧的生活環(huán)境[3]。筆者根據(jù)智慧城市發(fā)展中的建設(shè)項目以及目標發(fā)展進行分析，認為其是數(shù)字化技術(shù)聯(lián)合智能管理的泛在服務。

智慧城市建設(shè)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，特別是數(shù)字信息技術(shù)，通過不斷創(chuàng)新和完善包括城市信息收集、監(jiān)測、綜合信息智能處理以及服務等方面的智能化基礎(chǔ)設(shè)施，將傳統(tǒng)的城市管理模式轉(zhuǎn)為信息化城市管理，同時構(gòu)建完善的城市管理體系，此外，可以對城市中的交通、資源、環(huán)境、經(jīng)濟等領(lǐng)域進行數(shù)字網(wǎng)絡管理，提高政府管理效率，提高城市管理的信息化、智能化水平，從而帶動城市轉(zhuǎn)型。

二、智慧城市的核心環(huán)節(jié)

智慧城市是將信息技術(shù)與城市建設(shè)及管理相結(jié)合，其中應用到了許多高新技術(shù)，其中空間技術(shù)，對智慧城市的構(gòu)建起到了重要影響，具有位置信息獲取、傳遞、定位等功能。隨著我國航空航天技術(shù)的不斷進步，可利用空間資源越來越多。合理利用我國空間資源，將空間技術(shù)融入智慧城市的建設(shè)、發(fā)展和轉(zhuǎn)型等方面，是我國發(fā)展智慧城市需要解決的問題[4]。筆者基于智慧城市的功能以及流程，對核心環(huán)節(jié)進行分析，其主要集中在三方面：（1）信息感知。對城市信息按管理需求進行數(shù)據(jù)采集以及動態(tài)監(jiān)測，其主要是對末端傳感器、底層傳感網(wǎng)關(guān)以及上層感知傳送管理系統(tǒng)這三部分的應用。現(xiàn)階段的網(wǎng)絡建設(shè)中，多以滿足流量大、在線時間長為目標。但是城市感應網(wǎng)絡的要求多為流量小、在線時間短、隨需信息感知[5]。所以，網(wǎng)絡帶寬并非其建設(shè)過程的重要問題，而如何構(gòu)建適應其要求的數(shù)據(jù)傳輸以及信息傳感管理，成為城市信息感知的制約問題；（2）便利協(xié)同。多信息系統(tǒng)的聯(lián)合運作，實現(xiàn)交互式處理，智能化系統(tǒng)能夠?qū)Ψ答佇畔⑦M行迅速、靈活、準確的分析并且有效地解決問題[6]。所以，協(xié)同運作是構(gòu)建完善的智慧城市管理系統(tǒng)的重要前提；（3）智能處理。智慧城市管理系統(tǒng)需要具備分析、建議、行動、事后評估等能力，能夠為決策提供支持，實現(xiàn)智能化響應。

三、空間技術(shù)在智慧城市中的主要應用

空間技術(shù)涵蓋了航空航天等領(lǐng)域，同時，又包括了遙感、通信、導航技術(shù)。空間技術(shù)作為智慧城市構(gòu)建中的核心技術(shù)，其主要表現(xiàn)為：

（1）空間技術(shù)與地面探測技術(shù)聯(lián)合，從而構(gòu)建了陸空覆蓋、全面感應的城市信息傳感網(wǎng)絡，進行有效的城市信息探測。其中天基包括資源、環(huán)境、氣象衛(wèi)星、專用衛(wèi)星等方面的資源；空基包括無人機、有人機、飛艇等探測工具；地面包括視頻、移動終端、RFID讀卡器等探測工具；（2）構(gòu)建陸空立體通信網(wǎng)絡，為地面通信提供應急通道。天基包括同步、移動通信等衛(wèi)星為主要衛(wèi)星，并輔以北斗導航衛(wèi)星支持，構(gòu)建高效、多渠道的通信網(wǎng)絡。空基包括飛艇及無人機，從而實現(xiàn)全天候、無縫隙的通信應急網(wǎng)絡。地面主要以促進有線和無線網(wǎng)絡發(fā)展，推動3G、4G移動通信技術(shù)發(fā)展，滿足客戶對信息傳遞的需求。

目前國內(nèi)在北京、上海、寧波等城市開展了智慧城市建設(shè)活動。上海在“十二五”期間初步形成了智慧城市的雛形，并明確了四個關(guān)鍵點：①重視信息網(wǎng)絡構(gòu)建，發(fā)展4G、WIFI等無線寬帶網(wǎng)，并將其在全市覆蓋，推動物聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)的發(fā)展；②推廣信息技術(shù)在各行業(yè)的應用；③重視信息技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展；④優(yōu)化信息技術(shù)的創(chuàng)新環(huán)境。南京智慧城市的構(gòu)建主要從三方面著手：交通、醫(yī)療以及電力，政府逐漸向服務型政府轉(zhuǎn)型。通過擬定智慧交通管理以及智慧鐵路系統(tǒng)，有效解決、道路擁堵等方面的問題，有效提高了通行效率，提高城市居民的幸福感；醫(yī)療方面主要是集中在醫(yī)療電子信息的無障礙流通方面，提高醫(yī)療決策以及醫(yī)療服務水平；智慧電力主要從配電網(wǎng)絡安全性、穩(wěn)定性以及輸送方式的靈活性等方面著手，實現(xiàn)城市的平穩(wěn)發(fā)展。寧波從經(jīng)濟、社會、文化、政治以及生態(tài)文化等方面出發(fā)，全面構(gòu)建智慧城市，并通過多年努力，將寧波建設(shè)成具有港口城市特色的智慧城市，并力爭在2020年進入國際智慧城市的名列中。

四、智慧城市的積極影響

1. 智慧城市能夠促進社會和諧發(fā)展

智慧城市能夠通過自身功能的應用，有效解決現(xiàn)代城市在公共服務及管理、就業(yè)、醫(yī)療服務、交通運輸以及社會監(jiān)管等方面的壓力。智慧城市的建設(shè)能夠幫助政府提高政務處理效率以及決策水平，除此之外，城市發(fā)展能夠提高城市居民的生活水平，惠及百姓。

2. 智慧城市能夠緩解環(huán)境污染問題

改革開放以后，隨著我國城市化以及工業(yè)化程度的不斷加深，對我國城市生態(tài)環(huán)境造成了巨大的影響，雖然現(xiàn)代城市已經(jīng)認識到環(huán)境污染的嚴重性，但是在環(huán)境污染治理方面仍存在許多問題。智慧城市能夠通過充分挖掘各方面的信息資源，加強對高污染、高能耗的行業(yè)的監(jiān)管力度，降低經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)環(huán)境造成的影響，最大限度提升經(jīng)濟效益和環(huán)保事業(yè)的共同發(fā)展，為我國社會堅持可持續(xù)發(fā)展提供有效支持。

3. 智慧城市能夠促進城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

城市經(jīng)濟發(fā)展面對著嚴重的資源匱乏，智慧城市通過對城市信息的收集，了解城市生產(chǎn)領(lǐng)域的具體情況，提升信息技術(shù)在現(xiàn)代城市管理的利用率，改變我國城市經(jīng)濟發(fā)展形勢以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動我國城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由勞動力密集產(chǎn)業(yè)向高新技術(shù)、知識型轉(zhuǎn)變，有助于推動我國經(jīng)濟的合理發(fā)展。

五、結(jié)束語

科學技術(shù)成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要推動力，物聯(lián)網(wǎng)、空間技術(shù)等新興技術(shù)成為智慧城市的核心技術(shù)，突破了傳統(tǒng)城市基礎(chǔ)設(shè)施以及信息設(shè)施相分離的觀念，將城市中的空間資源有機結(jié)合起來，為城市管理、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活等方面的發(fā)展，起到重要的推動作用。

參考文獻：

[1] 廖楚江，黃宇民，侯宇葵等.關(guān)于網(wǎng)絡、網(wǎng)格、物聯(lián)網(wǎng)、云、智慧城 市、大數(shù)據(jù)等概念的探討[J].衛(wèi)星應用，2015，21（7）：23-27.

[2] 依托Autodesk地理空間技術(shù)，建設(shè)綠色舊金山——基于Map Guide Open Source的舊金山城市森林地圖系統(tǒng)[J].地理信息世 界，2013，5 （5）：88-89.

[3] 周銳，王新軍，蘇海龍等.基于生態(tài)安全格局的城市增長邊界劃 定——以平頂山新區(qū)為例[J].城市規(guī)劃學刊，2014，21（4）：57-63.

[4] 高丹華.空間技術(shù)助力循環(huán)經(jīng)濟——劉志嶂會長在空間房地產(chǎn) 建筑新技術(shù)交流會上講話[J].城市開發(fā)，2012，14（4）：70-71.

[5] 胡楚麗，陳能成，關(guān)慶鋒等.面向智慧城市應急響應的異構(gòu)傳感器 集成共享方法[J].計算機研究與發(fā)展，2014，51（2）：260-277.

[6] 陳真勇，徐州川，李清廣等.一種新的智慧城市數(shù)據(jù)共享和融合框 架——SCLDF[J].計算機研究與發(fā)展，2014，51（2）：290-301.