智慧城建共享云平臺建設模式的研究

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建設模式的研究

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)

智慧城市的核心內涵是將城市運行的各類數據整合在一起，充分利用新一代信息技術重塑城市的規劃、建設、管理運營，在城市規劃、建設、管理領域，實現信息資源的充分共享、有效利用和深度開發，并進行快速、有效分析，從而提升政府的管理能力，更好地為市民服務。本文主要研究智慧城市背景下的城市規劃建設管理領域信息資源共享與利用，提出了智慧城建的建設思路、建設內容及實施方案。

智慧城建；建設模式；資源共享；云平臺

1 引 言

2014年國家多部委聯合發布《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，將智慧城市建設與發展上升為國家戰略，明確提出加快智慧城市建設。明確把“城市管理精細化”作為智慧城市建設的一項重要目標，要達到市政管理、人口管理、交通管理、公共安全、應急管理、社會誠信、市場監管、檢驗檢疫、食品藥品安全、飲用水安全等社會管理領域的信息化體系基本形成，統籌數字化城市管理信息系統、城市地理空間信息及建(構)筑物數據庫等資源，實現城市規劃和城市基礎設施管理的數字化和精準化，推動政府行政效能和城市管理水平大幅提升。

本文結合項目經驗，依據智慧城建平臺建設目標和方針，就平臺建設要求、建設內容、架構設計模式及可行實施方案分別進行論述。

2 建設要求

“城市管理精細化”作為智慧城市建設的一項重要目標，對新型的城市規劃、建設和管理提出了更高層次的要求。

(1)要實現以多規融合為代表的智慧規劃

智慧城市背景下的城市規劃應該是以城市空間信息為基礎，根據城市發展普遍規律，結合城市自身的歷史積淀、文化特色和產業特點，在國民經濟和社會發展、空間布局、土地利用、生態環境保護等多個層面上進行統籌謀劃，有效銜接的科學規劃，達到促進經濟社會全面協調可持續發展的作用。

(2)要實現以智能化基礎設施為重點的智慧建設

智慧化的基礎設施是智慧城市的基石。智慧城市的建設不再是建筑材料的簡單堆砌，而是要求各類城市建(構)筑物的智能化、信息傳輸的寬帶化和信息資源的共享化。

(3)要實現以全面感知為基礎的智慧管理

智慧城市利用各類隨時隨地的感知設備和智能化系統，智能識別、立體感知城市環境、狀態、位置等信息的全方位變化，對感知數據進行融合、分析和處理，并能與業務流程智能化集成，繼而主動做出響應，促進城市各個關鍵系統和諧高效的運行。

(4)要實現以人為本的智慧互動

城市的主體要素是市民，城市的規劃、建設和管理是為市民服務的，智慧城市建設必須要堅持以人為本的原則，為城市中的市民提供最優美的生態環境、最優質的公共服務。

3 建設內容

為實現“智慧城建共享云平臺”的建設目標與要求，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，建設建(構)筑物信息庫

(1)地理市情普查

地理市情是在城市開展的，精細化的地理國情。開展地理市情普查，系統掌握權威、客觀、準確的城市地理國情信息，是制定和實施城市發展戰略與規劃、優化城市空間開發格局和各類資源配置的重要依據，是推進生態環境保護、建設資源節約型和環境友好型社會的重要支撐。普查的主要內容包括：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構造、礦產資源以及地下建(構)筑物等內容，通過普查建立城市地下空間工程信息管理系統，實現地下空間信息化管理，為城市地下空間規劃、建設和管理提供信息服務。地下空間信息系統是地下空間信息的集合，是管理地下空間信息的平臺，地下空間數據數據庫分為地質構造數據庫、礦產資源數據庫及地下建構筑物數據庫三類，如圖1所示。

圖1 地下空間信息數據庫結構圖

(3)城市建(構)筑物生命周期數據庫建設

城市建(構)筑物生命周期數據庫(如圖2所示)的建立就是為每一棟建(構)筑物建立一份電子檔案，記錄下建(構)筑物從用地審批、規劃立項、建設完成、交付使用、改建維修到拆除的整個生命過程和相關管理信息。為多個部門提供統一、準確、可追溯、多接口的城建平臺，并通過地面傳感器和遙感、無人機技術獲得快速動態更新信息，利用云計算智能分析統計城市建設的進度并提出可靠建議，為解決城市問題提供新思路。各個管理部門通過不同的網絡接口連接到同一個數據錄入平臺，由一個部門統一管理數據，實現數據的整合與更新。

圖2 城市建構筑物全生命周期數據庫管理

3.2 開展城市動態監測，把握城市重點變化信息

(1)城市規劃遙感動態監測

城市規劃遙感監測主要包括規劃實施效果監測及捕捉違章建筑(如圖3所示)。遙感影像翔實記錄著城市發展的現狀信息，結合規劃審批資料，從中能夠獲取每年度的城市規劃實施情況。多個序列的遙感影像對比分析，也能發現城市的違章建筑。

圖3 城市遙感動態監測管理

(2)城市重點建設工程動態監測

不論是建設工程實施階段的過程管理，還是城市建(構)筑物全生命周期的管理，都可應用大數據、云計算、物聯網、自動化辦公系統(OA)、全球導航衛星系統(GNSS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)等現代化高新技術手段，實現實時動態監視、測量與控制，促進城市管理的信息化、智能化，推進智慧城市建設發展。

(3)城市重點建(構)筑物變形監測

對于城市高大建(構)筑物，軌道交通、快速路等交通基礎設施，水電氣熱管線供應設施，重大危險設施設備的運轉維護狀態，可利用測量儀器、監控傳感器采集信息，并通過物聯網、大數據、云計算、管理平臺軟件，進行傳輸、存儲、處理、統計、分析、決策和處置，為使其正常運轉服務提供保障和支持。

3.3 建設項目全生命周期管理及“多規合一”

(1)建設項目全生命周期信息庫

“建設項目全生命周期信息庫”是集成了城市建設項目的規劃成果、現狀信息、審批結果及各環節管理數據，用于實現項目建設相關環節信息共享、覆蓋整個項目周期、提供查詢及輔助管理的綜合型數據庫。“建設項目全生命周期信息庫”主要包括三方面數據：現狀信息數據、規劃成果數據、審批結果數據，涉及多個部門業務辦理，具體如圖4所示。

圖4 建設項目全生命周期數據庫管理

(2)“多規合一”建設

“多規合一”是指以國民經濟和社會發展規劃為依據，強化城鄉建設、土地利用、環境保護、文物保護、林地保護、綜合交通、水資源、文化旅游、社會事業等各類規劃的銜接，確保“多規”確定的保護性空間、開發邊界、城市規模等重要空間參數一致，并在統一的空間信息平臺上建立控制線體系，以實現優化空間布局、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。

以上我們只討論了與城建密切相關的幾個基礎領域，需要結合實際進行適當的擴展。

4 架構設計模式

智慧城建共享云平臺總體架構如圖5所示，整個平臺按照橫向和縱向的結構分為“五橫三縱”的格局，其中：

圖5 平臺架構設計模式

“五橫”包含：基礎設施層、數據層、支撐層、應用層和表現層。

“三縱”包含：工程標準規范體系、平臺運維體系和安全體系。

基礎設施層包括中心機房建設及網絡建設，完成構建基于Internet網及業務網的廣域云和私有云。著重從高端服務器、高密度低成本服務器、海量存儲設備和高性能計算設備等基礎設施領域提高云計算數據中心的數據處理能力。云計算要求基礎設施具有良好的彈性、擴展性、自動化、數據移動、多租戶、空間效率和對虛擬化的支持。

數據層包括各類基礎空間數據庫如電子地圖、航遙影像、三維模型、傾斜攝影等；專題數據庫如市政管線、公安交通、城市部件、園林綠化、市容環衛等；綜合數據庫包括各類屬性庫如市情、物聯網、人口、經濟、統計等。數據層通過數據交換平臺與支撐層進行各類數據交換與存儲，為支撐層提供多維基礎數據源。

支撐層包含數據交換接口及各類支撐平臺，如基礎應用平臺、綜合管理平臺、城管業務平臺等。支撐層主要用于給各類應用提供底層數據及功能調用接口，為應用層各子系統提供豐富的數據處理及分析服務。

應用層包含政府各部門及行業的各類應用系統，是基于支撐層結合行業的數據及需求進行開發利用的一系列應用系統，為各級政府及行業(交通、規劃、市政、園林、公安、市容等)提供定制化信息化服務。

展現層是城建共享云平臺的門戶網，是信息發布平臺及各類應用系統登錄訪問的入口。

相關規范體系是保證各種數據持續更新的手段及平臺有效運營的保障機制。

5 平臺實施方案

5.1 建設運營模式

城建云平臺的建設是一項跨部門的系統工程，建成后的城建云也會由于數據量大、服務的部門多，而產生大量的維護工作。因此，應采取第三方建設維護，城建各部門積極參與的建設模式。統一由市信息中心根據城建領域各部門的需求和城市規劃、建設、管理工作的需要，在電子政務云和全市政務信息資源共享平臺的基礎上，建設城建云。資金由市財政負責，通過政府采購完成平臺建設。每年由財政部門撥付運營維護費用，保證平臺的正常支行。

5.2 建設實施過程

城建云平臺建設一般分為五個階段：

(1)前期準備階段。對各相關部門的資源進行調查，了解各部門的業務需求，提出平臺建設的初步方案。對建設方案征求意見，并組織專家對平臺建設方案進行咨詢，根據征求到的意見和專家意見對方案進行修改完善。組織召開專家論證會，對平臺建設方案進行論證。同時進行項目的立項審批和招投標的前期準備。

(2)確定項目建設單位。通過招投標的方式，確定項目的建設單位，正式啟動項目。

(3)項目實施階段。根據建設方案進行平臺建設和軟件部署、測試，進行平臺系統的聯調、數據匯集與處理，開展應用服務推廣。

(4)項目試運行階段。進行項目的試運行，對試運行期間出現的問題進行改正。

(5)項目驗收階段。組織專家對項目進行驗收。

5.3 保障措施

(1)建立市級工作領導小組。建立責任負責制，相關部門“一把手”作為責任人，負責相關業務梳理及本部門的推廣與應用。

(2)建立部門間協同機制。建立例會機制，各部門確定聯絡人，負責城建云平臺建設和運行過程中的協調和聯絡，定期召開研討會，研究城建云建設和運行過程中遇到的難題。

(3)建立財政專項資金機制。各部門在年初設立專項財政計劃，用于城建云平臺的建設和運營服務。其中，公共的基礎設施和網絡服務費由市政府統一計劃。

(4)建立網絡及數據安全機制。依據國家網絡信息安全相關要求，制定安全保障制度，分別從框架設計、網絡安全、數據安全、系統訪問安全管理等方面進行規范。定期由第三方安全評測機構對各個系統和網絡進行安全檢測和評估，以保證平臺安全有效運行。

6 結 論

本文結合實際項目經驗，提出了智慧城建共享云平臺的設計架構，同時依據平臺建設要求，就平臺建設內容及實施總體方案進行研討。在實際的建設及推廣應用過程中，需要緊緊圍繞本地城市特點，設計本地化的智慧城建共享云平臺，實現科學化及規范化的城建管理，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，主要從事城市房產測量和測繪管理工作。