基于大數據的智慧城市建設研究

趙亞星

摘要：城鎮化進程的推進使居民生活質量得到很大提高，同時也暴露了很多問題。智慧城市的理念符合人們和政府對未來城市的設想，智慧城市的建設可以很好的解決目前面對的城市病的各種問題。大數據、云計算等新一代信息技術的發展為智慧城市的建設提供了機遇和條件。本文論述了目前智慧城市建設的研究現狀，重點論述了大數據背景下智慧城市的建設問題，并給出了大數據背景下智慧城市建設的建議。希望為未來城市的建設發展和城鎮化進程的進一步推進提供科學的理論依據和決策依據。

Abstract： The advancement of the urbanization process has greatly improved the quality of life of residents， and also exposed a lot of problems. The concept of smart city is in line with people and government's vision of the future city. The construction of smart city can solve various problems of urban diseases that are currently facing. The development of new generation information technology such as big data and cloud computing provides opportunities and conditions for the construction of smart cities. This paper discusses the current research status of smart city construction， focuses on the construction problems of smart cities in the context of big data， and gives suggestions for the construction of smart cities in the context of big data. It is hoped to provide scientific theoretical basis and decision-making basis for the further development of the future urban construction and urbanization process.

關鍵詞：大數據；智慧城市；城市建設

Key words： big data；smart city；urban construction

中圖分類號：F292 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）02-0143-03

0 引言

城鎮化是當今世界上最重要的社會現象、經濟現象之一。每年有超過6000萬的人口涌入城市，21世紀初，有半數以上的全球人口生活在城市地區，而且這種趨勢仍在加劇。隨著城鎮化進程的加快，居民的生活質量得到了提高，同時也出現了各種城市病，如交通擁堵、生態環境惡化、資源短缺，以及地面沉降、極端環境下的暴雨、洪災，冰雹等災害。智慧城市正是在物聯網、云計算、互聯網等新一代信息技術與互聯技術快速發展的背景下應運而生，并被指定為解決目前面臨的城市問題的途徑和未來城市的發展方向。

2008年，IBM公司提出“智慧地球”的概念，2009年緊接著又提出“智慧城市”。智慧城市是運用云計算的技術，在互聯網、物聯網以及大數據的基礎上實現城市智能化運轉，使城市居民生活實現智能化、舒適化、便捷化。智慧城市對經濟轉型、城市智慧管理和對大眾的智能服務具有廣泛前景，使得人與自然更加協調發展。當前，全球信息化的發展已進入到“大數據的時代”。大數據時代的到來正在深刻改變著人們的生活、學習和工作。中國工程院院士、地圖學與地理信息工程專家、解放軍信息工程大學教授王家耀[1]指出，城市信息化建設的三個基本階段是數字化、網絡化、智能化。智慧城市是21世紀的戰略目標，是城市信息化的高級階段，是“數字化→網絡化→智能化”的必然。據統計，截止2015年底，我國智慧城市建設的數量已達到386個，其中省級和副省級智慧城市建設達到100%，地級市建設智慧城市達到74%，縣級市建設智慧城市達到32%，取得重大的進展，但同時也暴露出了一些問題，因此需要對智慧城市的建設發展進一步的深入研究，這對于將智慧化真正應用到城市的建設發展中以及為我國智慧城市更好的建設發展提供科學的決策依據是非常有必要的。

1 智慧城市建設研究現狀

2008年，IBM提出“智慧地球”的概念后，引發了智慧城市的建設熱潮和研究熱潮。一些國家和地區相繼提出建設“智慧國家”和“智慧城市”的發展戰略，國內外學者對智慧城市的研究也取得了豐富的研究成果。

1.1 智慧城市的理念和定義方面的研究

巫細波，楊再高在智慧城市理念與未來城市發展[2]中提出智慧城市的核心是以一種更智慧的方法通過利用以物聯網、云計算等為核心的新一代信息技術來改變政府、企業和人們相互交往的方式，對于包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出快速、智能的響應，提高城市運行效率，為居民創造更美好的城市生活。李德仁，姚遠等在智慧城市的概念、支撐技術及應用[3]中提到智慧城市是數字城市與物聯網和云計算等技術有機融合的產物，認為智慧城市的建設可以為城市提供更智能化的服務和更安全的技術保障，并且早聞鐘展望了更加安全、高效的智慧城市美好前景。Michael Batty在未來的智慧城市[4]中指出智慧城市是運用新數字技術進行協同與整合，將現代信息通信技術與城市傳統基礎設施有機結合起來的城市，并且提出了智慧城市的7個目標。王世偉在“說”智慧城市[5]一文中分析了智慧城市的性質、特點和發展階段，并且對智慧城市進行了分類，從智慧城市、智慧事業、智慧技術和智慧實踐四個方面闡述了智慧城市的內涵。許多學者都對智慧城市的理念和內涵做出了論述，各有說辭，本文中認為智慧城市就是在物聯網的基礎上，利用大數據、云計算等新一代信息技術使得城市更智慧，使得作為城市主體的人更智慧。

1.2 智慧城市建設現狀方面的研究

辜勝阻，楊建武[6]指出目前我國智慧城市建設中存在“千城一面，缺乏特色”，“重項目、輕規劃”，“重建設、輕應用”，“重模仿、輕研發”，資源整合難度大等問題，并針對這些問題提出來相對應的應對策咯，為接下來智慧城市的發展提供了寶貴的理論依據。徐靜，陳秀萬[7]指出我國智慧城市建設由政府主導，企業和公眾的主體作用尚需充分發揮，智慧城市工程應用范圍非常廣泛，但是應用的深度和智能化水平有待提高，新一代信息技術及其在城市中的普及、滲透和擴散將是進一步提升智慧城市的關鍵。目前我國智慧城市建設取得了很大的進展，但同時也暴露了一些問題，因此對智慧城市的建設發展還需進一步的研究。

1.3 智慧城市評價體系方面的研究

顧德道等在我國智慧城市評價指標體系的構建研究[8]中從智慧人群、智慧基礎設施、智慧治理、智慧民生、智慧經濟、智慧環境與智慧規劃建設七個角度出發去評價智慧城市建設發展狀況。陳銘[9]等人以“智慧南京”建設為例，從基礎設施、城市智慧產業、城市智慧服務、城市智慧人文四個方面建立評價指標體系，探索總結出一套結合南京實際，兼顧“智慧城市”建設總體特征的評價指標體系。目前智慧城市的建設還在探索之中，而且“智慧城市”本身就是一種對未來城市發展模式的探索，再加上數據、方法以及經驗的缺乏，使得建立以“智慧城市”為目標的評價指標體系也具有一定的難度，因此關于智慧城市評價指標體系的研究與探索還需要在實踐中逐步調整完善。

2 大數據時代的智慧城市建設

在城鎮化進程中，智慧城市的建設是必不可少而且對于城市發展有著深遠影響，政府規劃和各地市政府報告中也時常把“智慧城市”放入其中，全球智慧城市建設已成為必然趨勢。智慧城市的建設勢必會產生越來越多的數據，大數據技術可以從海量數據中挖掘出有價值的信息，探索人們生活和行為規律、社會潮流和趨向，推斷市場演變規律等等。而且智慧城市的智慧正是源自對大數據的充分挖掘分析和利用。因此，大數據就是智慧城市建設和運行的基礎，沒有大數據的智慧城市只是一個空殼子。大數據時代的智慧城市建設體現在方方面面，從政府政務建設、民生建設到智慧企業建設等等。

2.1 智慧政務建設

智慧政務是指政府機構利用互聯網、物聯網、計算機網絡等新一代信息技術等，將政府的管理和服務職能有線下轉換為線上方式，打破時間和空間的制約，實現信息公開、數據共享，從而提高政府各部門機構的辦公效率和辦事效率，提升政府的社會治理能力和公共服務能力，實現政府職能的轉變。

基于大數據技術建立電子政務云平臺，一方面政府機構可以通過平臺對政務信息、互聯網信息、民生民情信息、輿情輿論信息等進行篩選和挖掘，進行科學的分析和預測，提高政府決策的準確性和科學性，提高政府在社會治理、公共服務和宏觀調控等方面的響應能力、服務水平和預測能力。另一方面，公眾可以通過電子政務云平臺進行信息查詢、網上預約、監督反饋等，與政府之間實現同步交流、雙向溝通，形成網上辦事全天候、一站式、信息公開透明的政務服務新形式。另外，政府機構還可以“變閑為寶”，利用大數據技術對過去積累的大量地理信息、環境信息、氣象信息、經濟社會信息等數據進行挖掘和分析，為城市運營管理提供重要的決策依據。同時，在享受智慧政務帶來的便利時，還要注重城市的公共安全問題。在大數據時代，可以利用RFID技術、通信技術、網絡技術、傳感器技術、檢測識別技術和信息發布技術等，實現城市安全信息的全面感知，通過大數據技術對海量數據分析挖掘，及時發現安全隱患，提升應急處理能力、安全防范能力，以保障城市公共安全[10]。

2.2 智慧民生建設

智慧民生建設涉及到醫療衛生、基礎設施、環境旅游、教育等領域。醫療衛生領域，病人信息、診療信息、檢查報告、藥品信息等等共同構成大數據資源，利用大數據技術可以對其進行挖掘、歸類、存儲、分析處理等等，為患者、醫生、醫院提供數據決策支持。面向患者，可以實現患者個性化健康管理，如健康記錄、健康問答、健康咨詢、健康預警、個性化健康教育等；面向醫生，通過對大量的電子化病例進行數據挖掘，可以為醫生提供臨床決策支持；面向醫院，可以幫助各個醫院合理分配醫療資源，優化就醫流程、提高效率[11]。除此之外，大數據技術還可用于網上預約、疾病預測、一卡通支付、醫保聯網等方面，以緩解“看病難”問題。基礎設施領域，可以利用大數據技術，對軌道交通、電力設施、水利設施等基礎設施進行數據采集與挖掘分析，促進城市基礎設施建設的完善。比如建立基于大數據技術的綜合交通運輸管理系統，實現客流預測、事件預警以及路線規劃等功能，減少交通負荷，避免交通事故，保證交通安全，緩解“行車難、停車難”的問題。環境旅游領域，可以借助大數據技術對城市的環境質量信息進行采集和挖掘分析，用于環境保護方案的制訂，并實現環境治理效果的實時監控。還可以借助大數據技術，記錄游客的消費習慣、旅游路線、消費習慣等信息，通過對這些數據的挖掘，建立旅游推薦系統，適時地向游客推薦旅游景點、規劃路線、提供避開旅游高峰期等個性化服務，成為旅游業市場營銷的利器[12]。教育領域，一方面可以運用大數據技術，為每一位學生提供個性化的定制課程，避免學生產生厭學情緒，實現課堂學習形式多樣化，推動教學模式變革。另一方面，教育大數據還有助于推動教育評估、教育決策以及創新教育實踐。

2.3 智慧企業領域

在大數據時代，大數據處理能力將成為企業的核心競爭力。企業通過獲取大量內部和外部的數據，對其進行數據挖掘，獲取有價值的信息，用于預測市場需求，進行智能化決策分析。智慧企業的智慧主要體現在智慧電子商務和智慧物流兩個方面。

利用大數據技術打造電子商務云平臺，將電子商務中的信息流、資金流、物流等要素整合，實現金融、保險、物流等商業應用的實時感知、動態信息發布、智能商務管理等功能，企業不僅可以降低經營成本，提升客戶體驗，還可以創新商業模式[13]。智慧物流是指利用RFID、傳感器、GPS、互聯網、移動互聯網等技術，實現供應鏈上產品的生產制造、包裝運輸、配送出售每一環節的智能感知，利用大數據技術對物流信息網絡的挖掘分析，實現物流信息的有效管理，進一步降低物流成本，為客戶提供個性化的服務。

3 大數據背景下智慧城市建設的建議

3.1 重視頂層設計，注重信息安全

智慧城市建設的重點是城市各個系統的協同運轉，其涉及到各類應用，以及海量數據的處理。為了確保智慧城市的有效運轉，必須將大數據技術的理念引入到智慧城市的頂層設計，聚焦智慧城市建設總目標，將大數據技術應用到城市各個系統中去，從根本上解決問題，才能真正實現智慧城市的高效、協調。智慧城市的建設和運轉都離不開人，智慧城市的最終用戶也是人，因此智慧城市的建設應該體現以人為本的理念，提高城市管理者和城市居民的大數據意識，不斷擴大智慧城市應用的覆蓋面，讓居民滿意，才是智慧城市建設的目的，才能體現大數據的價值。同時，智慧城市的建設要注意信息安全。數據是智慧城市建設的基礎，數據安全也是智慧城市建設的首要問題，尤其是智慧政務的建設過程中涉及到國家安全和穩定的數據，智慧企業建設過程中涉及到的商業機密的企業數據，以及智慧民生領域建設過程中涉及到的市民的個人隱私數據。智慧城市的信息安全一旦出現漏洞，很容易造成城市混亂，甚至社會動蕩。

3.2 促進信息共享，避免信息孤島

智慧城市的智慧正是源于對海量數據的挖掘和再利用。如果沒有足夠的數據信息，大數據技術將無用武之地，智慧城市的建設也無從談起。而如今城市之間的“信息孤島”現象普遍存在，數據和信息共享無法實現，給大數據技術的應用帶來很大困難，這是如今智慧城市建設過程中存在的最大難題。因此，在智慧城市頂層設計時就應該充分考慮信息共享的需要，制定相關數據接口、信息編碼的標準，科學規劃數據庫的建設，建立起基于大數據的智慧城市信息共享機制。

3.3 促進數據創新，培養信息意識

大數據技術對于智慧城市的建設來說只是一種工具，數據和人才是智慧城市建設的核心。數據是基礎，人是運用大數據技術的關鍵。有了海量的數據，對于海量數據的處理、挖掘、再利用等數據創新活動是創造價值的重要途徑，這個過程更需要有大數據專業人才的支持。所謂的大數據專業人才有兩層含義，一是指決策者和城市管理者要具備大數據頭腦和信息意識，要認識到大數據的價值；二是指大數據技術專業人員，要有目的地培養一批的大數據技術應用專業人才，主動地、創造性地使用大數據工具實施創新活動，把海量大數據變成真正可操作的實際行動，發揮其真正價值。此外，還需要通過宣傳和培訓，提高廣大市民的數據意識和信息意識，在全社會普及大數據知識，因為廣大市民才是智慧城市的最終使用者。

4 結語

如今超大城市、各種城市病問題的出現，使得智慧城市的建設遇到了挑戰，而大數據技術的出現正是解決目前面臨的城市問題的途徑和未來城市的發展方向。本文論述了大數據時代，智慧城市的建設問題，智慧城市的建設首先要從頂層設計入手，將大數據技術與城市建設過程中的各個系統應用的建設緊密結合，同時要注意促進信息共享，促進數據創新，注重信息安全，保證智慧城市的建設和有效運轉。

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