大數據在智慧城市研究與規劃中的應用

邱立臻

【摘 要】隨著互聯網相關技術的飛速發展，大數據時代已經悄然來臨，建立在大量新興信息技術運用基礎上的智慧城市的技術條件也已經成熟。本文從智慧城市的概念和核心出發，探討智慧城市的特點和大數據在智慧城市規劃中的作用。

【關鍵詞】互聯網技術;智慧城市;大數據;規劃

中圖分類號： F299.2;F49;TP311.13文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）01-0237-002

1 智慧城市的概念

智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應的一種理想型的城市發展模式。集合了現代城市對于未來城市更加宜居宜業，更加富有活力，更加具有吸引力和競爭力的期望和想象。要構建智慧城市，就要改變以往依賴資源投入帶動城市發展的粗放模式，通過對新技術的應用，促進多方參與，優化資源配置，提升生產效率，從而做到對城市核心運行系統的不斷整合。

因為智慧城市是未來城市的概念，是一個城市在現有基礎上，通過不斷創新、不斷發展、不斷完善的“更好的未來”，這個未來必然會隨著技術的發展和人們認識的提升而不斷提升，因此智慧城市將始終向前發展，不存在一個固定的終極完成狀態。

2 智慧城市的核心

智慧城市的核心是以人為本。任何技術的誕生和發展，其核心目標歸根究底都是要讓人的生活變得更方便、舒適，為人提供更多的機會，讓人與人之間的溝通更加精確流暢，最終讓人變得更強大，促進社會的發展。作為一項新興技術的系統集合體，智慧城市的核心也是如此。

互聯網真正開始進入普通家庭和社會單位的時間并不長，但已經極大地改變了人類的生產生活方式。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：司機希望能夠及時的了解城市交通的最新動態、在遇到問題時希望得到及時的幫助，病人希望能夠便捷、準確、智能的獲得醫療信息和醫療資源，老人、尤其是獨居老人希望在自己病發或遇到險情時能夠及時被人發現并送醫等，這都是人們對智能社會的需求。因此，智慧城市的建設必然涉及到多個領域，需要多方共同規劃，形成合力。無論是政府、企業、研究機構，還是普通人，都可以在智慧城市的規劃中擔負不同的任務，如政府出臺政策負責協調各個部門，企業負責具體實物建設和軟件開發，研究機構發布標準提供建議和專業監督，而普通人作為使用者可以始終參與其中提供評價反饋和輿論監督。

智慧城市不僅僅是追求城市本身的發展，它的最終目的和核心，始終是以人為本，讓城市中的人過的更舒適、更快樂并得到更多的發展機會。

3 智慧城市的特點

3.1 要素多樣化

多樣化的要素構成了智慧城市的基礎。現實空間和網絡空間的構成要素非常多樣化，在兩者共同基礎上構建起來的智慧城市的要素自然也十分多樣化，人、物、事、人與人之間的關系和組織、社會的基礎設施和城市的自然環境都是智慧城市要素的一部分。而每個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;可以是中國人，也可以是美國人、法國人、英國人或者其他國家的人;可以是一名警察，也可以是一位父親，同時還能夠是兒子、丈夫、朋友，這些多樣化的要素對應著不同的行為特征、生活需求和社交網絡，并且與其他人共同組成了不同的社會單元，如家庭、企業、學校等。這些都是智慧城市要素多樣化的體現。

3.2 信息流動性強

智慧城市中的信息具有很強的流動性，城市中活動的所有要素都既是信息的產生者，也是使用者。以智慧市政為例，用戶在通過線下繳費或通過微信、支付寶等APP進行水、電、暖、氣的繳費和查詢時，其繳費信息和查詢偏向都將被系統采集并進行分析、處理，并反饋給對應的企業和政府負責部門。對應的企業和政府部門根據這些信息就可以更有針對性的進行動態管理，分析出不同群體的用水、用電、用暖、用氣的習慣，從而讓企業更高效率的分配相應資源，幫助相應的政府管理部門更加科學、合理地指導城市管網建設和改造。這個過程中，信息具有很強的流動性：它首先由用戶流向智慧城市系統，又由系統流向對應企業和政府管理部門，最后由企業和政府管理部門重新流向用戶，最終形成一個良性的循環，這就是智慧城市中信息流動的價值。

4 現階段智慧城市存在的問題

4.1 信息共享性差

城市運行的各項核心系統，如醫療、交通、教育等，都有著各自不同運行規則和標準，隨著信息化的發展，也形成了各自同的數據庫和編碼體系，同時各個核心系統的發展水平也不一致，在教育行業的部分領域，甚至至今還無法做到數據信息化，這為信息共享造成了極大阻礙。

4.2 對智慧城市的認識不統一

目前不同行業不同領域對智慧城市的認識并不統一，智慧城市的概念還不太清楚，很多人無法區分數字城管、智能交通、平安城市這些單獨項目是否能夠被稱為“智慧城市”，也無法區分數字城市和智慧城市的異同，受限于經濟發展狀況和教育水平的不同，我國不同地區的不同城市對智慧城市的認識尚不統一。

4.3 相關專業人才緊缺

目前，在智慧城市最重要的大數據領域，專業人才非常緊缺。因為大數據領域的從業要求非常高，不僅要求從業人員必須掌握相應的計算機術，同時也還必須掌握數據分析等綜合知識。同時，大數據是新興領域，發展時間較短，這都給人才的培養造成了困難，也造成了相關專業人才的緊缺。

5 大數據的概念及在智慧城市中的應用

5.1 大數據的概念

一般意義上的大數據，指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

5.2 大數據在智慧城市的應用

進入21世紀以來，因為人類社會在信息交換、信息存儲、信息處理三個方面的能力的大幅增長，全世界每天可以通過既有信息通道交換的信息數量、信息存儲能力、對這些信息進行整理、加工和分析的能力都在飛速增長。大數據系統正是在這種飛速增長的基礎上應運而生的，大數據處理的不是隨機樣本數據，而是借助于云計算、數據倉庫、R語言等信息化技術對數據進行多樣性處理，并運用關聯規則挖掘、預測模型等關鍵技術對來自方方面面的數據進行截取、管理和處理。

與小數據的復雜算法相比，看似多樣、大量、復雜的大數據的簡單算法其實更為有效，也更能夠反映出城市和各項核心系統運行中的需求，是實現信息共享、打破智慧城市中的孤島現象，整合城市各個核心系統功能的必然要求，也是實現以人為本的必然要求。

大數據的數據處理能力的應用還能夠幫助智慧城市系統進行發展趨勢分析，從而給決策者提供科學準確的數據支持。在部分特殊領域，如交通領域，通過大數據的分析，能夠有效提升交通控制的針對性和效率。

6 大數據在智慧城市規劃中的應用

6.1 大數據是智慧城市規劃的基礎

信息資源中心是智慧城市構建的基石，而信息資源中心的構建離不開大數據。依托于互聯網形成的網絡空間在幾十年的發展后已經成了不同于現實空間的第二維度，通常來說，構成網絡空間的核心要素有ID、數據、連接及連接方式，而構成現實空間的核心要素是人、物、事和時間概念。通過互聯網技術，現實空間的要素能夠向網絡空間進行映射，而網絡空間接受映射產生的海量數據又能夠反過來影響現實空間的核心要素。因此對網絡中的數據進行挖掘和運用，構建大數據交換系統或者數據庫，充分發揮網絡空間對現實的影響，使得城市有“智慧”，就成為了智慧城市規劃的基礎。

6.2 強化城市管理服務的科學性

大數據通過智能傳感器、互聯網、物聯網等方式，能夠對城市的物理空間、核心運行系統以及多源異構數據進行全面感知、實時監測，實現對數據的智能存儲、管理和使用，從而為智慧城市的規劃和管理提供支持。同時，大數據系統可以實現對城市管理的實時監控，推進智慧城市從經驗治理轉向科學治理，強化城市管理服務的科學性。

6.3 能夠有效處理感知層數據

感知層是智慧城市系統對城市現實空間的信息進行搜索、識別、收集和反饋的基礎性系統，主要由各種物理網絡如氣象采集系統、戶籍系統、車輛登記和監控系統等構成，大量的數據會在感知層中產生并加入到智慧城市系統中。這些數據經過大數據分析系統的處理后，可以滿足對應的需求者的需要，為決策者提供必要的支持。例如在購物網絡方面，通過大數據信息的反饋，購物網站可以為消費者實時推送其當前正需要或者正感興趣的內容，從而有效的提升購物網站的成交率。類似今日頭條這樣的新聞推送軟件，也正是通過大數據系統來為用戶推測其當前一段時間內，最感興趣的新聞的。

6.4 幫助智慧城市規劃把控方向

智慧城市的建設都需要先進行規劃，規劃的方向是否正確，規劃是否具有可行性，都是智慧城市建設是否能夠成功的關鍵因素。因此，從整體上把握智慧城市建設的規劃方向就變的非常重要。大數據系統能夠直觀、明確、迅速的反應城市里各項核心系統運行的需求，這些需求的輕重緩急和實現的難易度，可以為智慧城市的規劃提供科學有效的參考，幫助智慧城市規劃把控方向。

6.5 加強信息的共享性

各項城市核心系統發展水平、行業標準的不一致，造成了信息共享難的問題。大數據系統擁有大量的采集、分析、比較、存儲數據的能力，能夠通過現有信息幫助各個核心系統得出最佳的共通標準，從而為統一標準的正式制定，各系統間信息的交流共享提供了可能。

7 結語

智慧城市是現代城市發展的未來趨勢。在現階段，我國智慧城市的規劃和建設還存在著很多問題。大數據的引入和應用，能夠有效的解決這些問題，為智慧城市的規劃提供強有力的數據支持，強化城市管理服務的科學性，能夠有效處理感知層數據，幫助智慧城市規劃把控方向，并為城市各個核心系統間實現信息共享提供了可能。

【參考文獻】

[1]大數據驅動下智慧城市建設的若干思考[J].馬新強，劉勇，范婧，黃羿，吳茂念，張明義.科技導報.2017（21）.

[2]面向智慧城市的大數據中心建設方案設計[J].孔令禮.? 測繪通報.2017（10）.

[3]面向智慧城市的大數據開放共享平臺的設計與實現[J]. 孫傲冰，季統凱，伍小強.計算機應用.2017（S1）