基于標準體系建設的城市數據畫像實施路徑研究

劉學太 巴志超 李綱

摘 要：[目的/意義]城市數據畫像是城市在信息空間中實體化的有效途徑。基于標準體系構建的城市數據畫像實施路徑研究可以豐富城市數據畫像相關理論，為城市智能化管理提供參考。[方法/過程]本文在對現有實踐與理論進行綜合分析的基礎上，從城市數據畫像的內涵特征、現有相關技術與標準的探討出發，基于分面建模的思想進行城市數據畫像標準體系制定，并討論標準體系應用推廣與效果評估的相關理論問題，構建城市數據畫像標準體系的基本框架，并探索基于標準體系建設的城市數據畫像實踐路徑。[結果/結論]城市數據畫像標準體系包含城市數據畫像重點應用標準與面向城市數據畫像建設的標準規范群兩類，基于標準體系的城市數據畫像的實施可分為需求分析、畫像構建與平臺建設3部分。

關鍵詞：智慧城市;城市數據畫像;標準體系;分面建模;實施路徑

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2022.02.004

〔中圖分類號〕G203 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2022）02-0034-10

The Implementation Path of City Profile Based on

Standard System Construction

Liu Xuetai1，3 Ba Zhichao2 Li Gang1，3

（1.Center for Studies of Information Resources，Wuhan University，Wuhan 430072，China;

2.School of Economics and Management，Nanjing University of Science and Technology，

Nanjing 210094，China;

3.School of Information Management，Wuhan University，Wuhan 430072，China）

Abstract：[Purpose/Significance]City profile is an effective way to materialize a city in the information space.The implementation path of city profile based on standard system construction can enrich the relevant theories and provide a reference for city intelligent management.[Method/Process]Based on a comprehensive analysis of existing practices and theories，the study started from the discussion of the connotative features of city profile and existing related technologies and standards，developed city profile standard system based on the idea of faceted modeling，discussed the related theoretical issues of the application and promotion of the standard system and the effect evaluation，constructed the basic framework of the city profile standard system，and explored the practical path of city profile based on the construction of the standard system.[Result/Conclusion]The city profile standard system includes two types of key application standards and standard norms for the construction of city profile.The implementation of city profile based on the standard system can be divided into three parts：demand analysis，city profile construction and platform implementation.

Key words：smart city;city profile;standard system;faceted modeling;implementation path

自2008年智慧城市理念被提出以來，針對智慧城市建設的相關理論與實踐探索已取得豐碩的研究成果。其作為一種嶄新的城市形態，旨在借助先進的信息通信技術和嶄新的城市經營服務理念，對城市經濟、社會、科技、環境等不同分面進行數字化、網絡化管理，對城市基礎環境建設、經濟產業狀況、社會公共服務、城市創新能力等進行全方位數字化、信息化，并實現數據的實時獲取、整合、處理與利用，從而實現對城市更加透徹的感知、更加廣泛的連接、更加集中和更有深度的計算，為城市肌理植入智慧基因[1]。城市數據畫像是用戶畫像應用在城市層面的拓展與延伸，是借鑒大數據環境中用戶畫像構建思想應用于智慧城市建設中的一種全新探索[2]。用戶畫像構建最終目的是對目標用戶進行潛在行為分析，以此進行營銷預測[3]與精準服務[4]。而城市數據畫像構建的最終目的是對城市基本特征和運行狀態進行可視化展現，以此為政府提供城市規劃建議，為企業提供決策支持，為居民提供更加便捷的城市服務[5]。

當前，大數據為智慧城市的建設提供數據素材，物聯網、云計算、移動互聯網等新型信息技術的快速發展也為智慧城市的建設提供技術支持。以數字城市空間的構建作為主體，實現新興城市（群）數據規劃和智慧城市建設升級，是響應實施國家大數據戰略、加強城市數據治理、提出中國方案的必要舉措。通過對城市數據的生成和采集，以及面向具體應用領域的城市數據集成與呈現，實現對城市數據規律認知與脈動監測、城市數據空間運行與事件預警、城市數據空間趨勢研判與應急處置、城市數據空間綜合治理評估及基于戰略需求的城市發展路徑導航等。進而從不同分面反映城市運行狀態，繪制城市真實畫像，對于提升大數據應用能力和城市管理水平具有重要意義。

現有研究主要從理論上對城市數據畫像的構建進行研究，較少涉及城市數據畫像在現實中進行需求分析與平臺建設的探討，有必要從實踐層面對城市數據畫像的實施路徑展開研究。同時，實踐的發展需要標準體系的支撐。因此，開展城市數據畫像標準體系研究，在智慧城市與城市信息模型等相關領域標準規范建設與應用現狀調研基礎上，制定城市數據畫像重點應用標準、面向城市數據畫像建設的標準規范群等也是城市數據畫像研究的必要構成。因此，本文從城市規劃頂層設計的視角出發，基于標準體系的構建提出城市數據畫像規劃與建設的總體設想，系統研究城市數據畫像內涵與應用、城市數據畫像方法體系與核心支撐技術，探索基于標準體系的城市數據畫像實施路徑，以期厘清城市數據畫像的重要問題，為中國智慧城市的建設與發展提供參考。

1 城市數據畫像內涵及關鍵技術

1.1 城市數據畫像的內涵

城市數據畫像，即城市畫像，是數據畫像在城市這一對象上的應用。數據畫像的應用領域廣闊，應用對象涵蓋較多。進行城市數據畫像構建，首先需要厘清城市數據畫像的內涵特征，從而在基本概念上對其進行把握。早期的“城市畫像”最早出現于文學作家對于城市印象的刻畫描述中，傳達其對某個城市的主觀印象[6];當前的城市畫像則是城市運行狀態在各個城市利益相關者中的客觀印象。二者均反映城市印象，但其實現手段與實現目的不同。前者通過文字描述，目的在描述;后者通過數據挖掘，目的在管理。

在當前數據科學背景下，城市數據畫像可理解為城市管理者為及時掌握城市運行狀態所采取的一種手段，是城市管理的一種新視角。從某種程度上講，用戶畫像實質是用戶特征的標簽化，通過用戶的屬性、特征等數據生成用戶的標簽，通過標簽體現用戶特征[7]。因此，類似于用戶畫像構建方法，城市數據畫像也可以通過數據特征提取標簽得到城市印象[8]。城市畫像可看作是對城市的不同組成系統進行標簽化，通過城市分面的屬性特征進行城市經濟、交通、人口、科技等城市子系統的圖像描繪。城市大數據包含傳感數據、用戶生成數據、政府管理數據、私人單元數據、媒體資料數據、混合關聯數據等多種類型數據，并以各種復雜的模態和關聯方式分布在由物理世界、人類社會和信息空間所組成的三元世界中[9]。單純通過城市標簽化可以獲得不同層面城市所反映出的“性格”，而無法全面反映城市內部復雜的運行機制與發展軌跡。因此，城市畫像的構建是一項關于城市大數據應用和治理的復雜系統工程，是城市數字空間的具體表征，其內涵特征是以城市時空大數據作為基礎搭建城市空間框架結構，融合多種事件數據鏈條形成城市的空間發展脈絡，以城市治理體系為依托劃分城市空間主體功能區間并定義數據脈絡流向，甄別出城市大數據在不同功能區間運行的核心機理與互動機制，研究城市智慧數據機體自組織、自運行的技術保障，以城市形象塑造和戰略定位為目標勾畫城市社會的復雜面相，形成若干涵蓋關鍵領域的城市指征，進而構建基于城市大數據的城市規劃與治理新體系[10-11]。

基于此，城市數據畫像可定義為：在物理空間—社會空間—信息空間三元世界理論指導下，將城市發展過程中所包含的物理世界和人類社會所形成的大數據資源，通過信息序化、關聯、組織與融合，實現在信息空間上的映射，進而結合畫像構建的標準體系與指標體系，開展城市不同分面的建模，最終通過可視化等綜合技術進行呈現的一種技術建構。其需要在城市現有的數字基礎設施基礎上，運用情報工程和大數據資源規劃理論與方法，從靜態和動態兩個視角，將城市感知數據和認知數據轉化為城市數據畫像，形成城市數據畫像構建方法體系，通過平臺實施挖掘城市數據畫像在現代城市管理中的價值。

1.2 城市數據畫像構建關鍵技術

針對不同類型用戶畫像生成流程與方法，可以歸納為5個主要環節：數據收集與處理、用戶屬性劃分、用戶特征挖掘、用戶畫像表示以及用戶畫像更新[12]。當前，用戶畫像研究主要通過獲取用戶屬性信息、用戶行為信息和用戶生成內容3類信息，采用統計[13]、數據挖掘[14]、機器學習[15]以及多種方法組合對用戶特征進行挖掘，然后通過實體或概念、主題或話題、用戶興趣或偏好、用戶行為習慣等方法將用戶不同側面特征抽象為易于用戶可理解或機器可讀的標簽，通過向量、描述圖表和標簽云可視化呈現，最后根據用戶興趣衰減、更新觸發條件和更新機制等方面實現用戶畫像的更新。然而，城市數據畫像的構建要比用戶畫像研究更為豐富，其不單單擴展了數據來源，其數據類型、關聯關系、分析維度、指標體系、標準規范、平臺建設等各個方面都更為復雜。城市數據畫像的構建需要考慮到城市管理者、城市企業以及城市居民3種主體類型，數據類型需要考慮分布在物理世界與人類社會層關系疊加的顯性數據，也要挖掘潛藏在三元空間中尚未開采的隱性數據。因此，破壁城市三元世界在平行空間上的隔閡，構建出完整意義上的城市數據生態，就需要構建頂層意義的城市大數據集成架構體系，實現城市三元空間在大數據層面的高維融合，使得數字城市空間能夠最大限度地涵蓋城市治理體系[16]。

城市數據畫像構建涉及的技術方法主要包括數據交換協議、多源數據采集與融合技術、統計建模與分析技術、可視化技術等關鍵技術。城市大數據語境下，需要在接入城市法人信息庫、地理信息庫、宏觀經濟數據庫等公共基礎庫和現有各類系統平臺數據的基礎上，基于智能傳感、射頻識別、視頻圖像、激光雷達和航空遙感等數據前端感知技術，以及基于NB-IOT（Narrow Band Internet of Things）、LORA（Long Range Radio）、3G/4G/5G、藍牙、MSTP（Multi-Service Transport Platform）、VPN（Virtual Private Network）等各類無線、有線接入與傳輸技術，對城市不同分面行業領域有關的跨模態、跨時空多源數據進行協同感知與獲取，形成較為完善的信息資源體系。然后采用云計算、大數據技術和機器學習中分布式計算、在線數據處理、在線指標計算和多因子挖掘分析等方法對位置和城市數據進行清洗、編碼、切割、索引、搜索、空間聚合和時空聚合等操作，實現對城市大數據的特征提取、信息表示、序化、關聯與融合，從而實現城市不同分面上的大數據綜合集成與分析。最后研究面向城市數據畫像中各類指標體系的可視化策略，綜合探索矢量、動畫、虛擬現實等多種可視化技術應用，突破靜態與動態數據、多維大數據、三維空間與時空切換數據的可視化展示技術，實現城市數據畫像在時間維度上的多頻次、空間維度上的多區域同步顯示功能。另外，城市數據畫像的構建也可借鑒虛擬城市[17]、數字孿生[18]等研究領域的理論、技術與方法開展。虛擬城市可為城市數據畫像提供城市信息空間建立的技術手段，可以綜合運用GIS、遙感、網絡、多媒體、三維建模及虛擬仿真等技術，對城市內的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策。數字孿生則為城市研究從物理空間向信息空間的映射、城市數據治理功能的設計提供一種路徑，可以充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的數據處理的全生命周期過程。

2 城市數據畫像標準體系構建

標準體系是指在一定范圍內的標準按其內在聯系形成的科學的有機整體，是對特定標準化對象按照一定目標進行標準化活動的依據，是由許多現行的、正在制定的和將要制定的標準組成的具有明確目的性、完整性、預見性以及可行的、成文的概念體系[19]。標準化建設是引導智慧城市實現科學、有序、健康發展的重要手段，是促進信息資源匯聚、共享和開發利用的基礎支撐。城市數據畫像標準體系建設對城市數據畫像科學實施具有重要意義。

2.1 相關標準體系現狀

智慧城市安全有效的建設與運行，離不開標準體系的支持。城市數據畫像在不同城市實踐中展開，也需要通過標準來規范。對當前數據畫像及智慧城市相關標準進行調查與分析，對本文的標準體系構建具有參考價值。現有相關研究及應用實踐進行總結分析如下：

在相關學術研究中，來自標準研究、城市管理等不同領域的學者對智慧城市相關標準體系建設進行了研究。羅志清等指出，城市空間數據基礎設施是“數字城市”建設的關鍵環節，城市空間數據建設的標準化程度較低，其提出可以在現有信息技術標準的基礎上進行引用或修編等措施[20]。尹麗英等對智慧城市研究進行綜述，其認為智慧城市的標準是智慧城市建設的核心問題[21]。季玨等認為，城市信息模型（City Information Modeling，CIM）可以解決新型智慧城市建設的數據孤島困境，有利于推動城市管理各行業的數據匯聚共享[22]。整體而言，現有城市相關標準體系研究主要從數據標準與解決數據共享等方面提出，指出當前智慧城市建設中仍然存在“數據孤島”。標準體系的建設可以在一定程度上改善“數據孤島”問題，避免城市數據的低效利用。城市數據畫像標準體系的建設與智慧城市標準體系建設均旨在提高城市數據的利用，打造一個智能化、可視化的城市運行管理系統。

在相關實踐應用中，國內外均已出臺一些智慧城市建設的規范標準，用以指導智慧城市建設。這可以為城市數據畫像標準體系建設提供參考。如國際標準組織ISO在2012年3月成立社區可持續發展技術委員會（TC268），主要從事社區管理系統及基礎設施相關標準化工作，并于2013年9月成立智慧城市專責小組。其相繼出臺了Sustainable Cities and Communities—Vocabulary（ISO 37100：2016）、Sustainable Development in Communities—Management System for Sustainable Development—Requirements with Guidance for Use（ISO 37101：2016）、Sustainable Cities and Communities—Indicators for Smart Cities（ISO 37122：2019）等國際標準，用以指導智慧城市建設與評價等工作。中國國家標準管理委員會現已出版20余條國內智慧城市建設相關標準，如《新型智慧城市評價指標》（GB/T 33356-2016）、《智慧城市技術參考模型》（GB/T 34678-2017）、《面向智慧城市的物聯網技術應用指南》（GB/T 36620-2018）等[20]。這些標準從智慧城市頂層設計、總體框架、技術模型、項目實施、基本術語、評價指標等方面進行標準體系建設，為智慧城市的發展提供保障。

總體而言，城市數據畫像出現時間較晚，針對城市數據畫像的研究已經從理論向實證逐步發展，實踐中缺少城市數據畫像的應用范例，對于城市數據畫像標準體系的研究還未有開展。智慧城市標準體系的建設對城市數據畫像標準體系的建設具有參考意義，可參照智慧城市的標準體系構成與覆蓋范圍進行相應的標準體系構建。

2.2 總體框架

首先，城市數據畫像標準體系總體框架對城市數據畫像的構建原則、流程方法、目標對象、使用范圍及編碼體系進行全面覆蓋。城市數據畫像的建設需要建立規范統一的標準體系。這些標準可以從城市數據的生產、收集、組織、檢索及分析挖掘等各個環節出發，對城市畫像相關的數據化工作進行規范。其次，城市數據畫像采取分面思想進行建模，主要依據城市職能以及城市運行機制，從智慧城市一體化的基礎環境建設、經濟產業狀況、社會公共服務以及城市創新能力4個維度制定城市數據畫像關鍵標準。其中，針對基礎環境建設的標準體系，從人居、地產、環保、交通等維度進行細分;針對經濟產業狀況標準體系，從經濟基礎、產業結構、收入支出等維度進行細分;針對社會公共服務標準體系，從教育、衛生、文化、政務等維度進行細分;針對城市創新能力，從科技、創新、創業和信息等維度進行細分，融合現有的行業標準和評價指標體系，構建出涵蓋以上4個方面的城市數據畫像重點應用標準。最后，針對城市數據畫像建設與實施過程中的標準需求，在構建重點分面標準規范的基礎上，構建覆蓋城市數據畫像多個維度的系列標準規范，覆蓋城市數據畫像建設與實施的關鍵業務環節與技術環節。具體標準規范主要包括：城市空間數據應用分類標準、城市數據生成與發現標準、城市數據應用成像質量標準、城市數據畫像匹配與標識規范、城市性格數據抽取與定義規范、城市數據畫像呈現以及應用標準等。具體如圖1所示。

2.3 分面標準制定

城市是一個復雜巨系統，對其進行數據畫像，需要按照不同分面開展。因此，對城市數據畫像標準體系的構建需要按照分面標準制定。城市數據畫像分面標準制定需要對城市各分面的功能及變遷進行解析，把握城市各分面建模的核心理念、實現路徑以及關鍵節點，全面感知與獲取各分面相關的靜態、實時城市數據，在充分借鑒有關智慧城市國家體系建設、標準制定政策及統一的參考模型基礎上，面向城市的不同行業分面，運用系統工程的方法構建由基礎標準、綜合標準以及專項標準等各類標準構成的標準綜合體框架;并依據“行業主管部門主導與審核、專家評估與審查、各方參與”的機制建立各項標準，最終搭建重點適當、全面完整、配套協調的城市數據畫像分面標準體系。

從宏觀整體層面，分析與整合不同分面之間及各分面內部中不同應用領域的基礎標準、應用標準、安全標準、管理標準等，提煉共性、優化組合，構建城市數據畫像建設的技術性、應用性和服務性標準化體系，為適時開展智慧城市建設相關標準的制定提供規范性指導。強化關鍵性前沿標準的介入理念，深入細分各分面重點領域的標準化體系。例如，針對城市現代服務業的標準化，研究制定流通消費領域標準，開展金融、現代物流、高端商務、科技信息、會展等領域生產服務業標準制定;加快現代商貿、度假旅游、文化創意、健康養老、休閑體育等領域生活服務業的標準制定，修訂完善現有地方標準規范，構建具有地方特色的生活服務業標準規范體系;研究制定區域性交易平臺、跨境電商等新型商業模式的交易流程、服務規范等標準，開展物聯網、互聯網、金融、文化、旅游相互融合發展的標準研究;積極參與城市標準創新聯盟工作，深入推進國家電子商務標準化示范城市建設，開展國家跨境電子商務標準化試點等;針對城市科技服務領域，加強核心共性關鍵技術標準研究與開發，支持形成企業標準、聯盟標準和團體標準;開展科技成果、專利與技術標準聯動轉化試點等。

從微觀層面，城市數據畫像分面標準體系構建路徑按照城市各分面功能與變遷解析、數據感知與獲取、標準綜合體框架構建、各項標準制定關鍵步驟過程構成。標準與規范的主要內容按照共性標準提煉與重組，關鍵前沿標準細化與強化的思路進行構建。其中，結合城市不同分面相關領域的特點、職能要求等，構建面向城市數據畫像的評價模型以及不同分面標準下的基礎指標體系，制定各標準指標體系的總體框架、一級指標、二級指標、三級指標等評價要素及分項指標的設立原則、設立要求和描述要求。針對不同級別指標明確其釋義及適用范圍，進一步采用專家咨詢法、層次分析法（AHP法）、模糊綜合評判法、神經網絡法等，對指標體系結構進行分析與實證篩選;計算出評價指標的隸屬度、相關度和鑒別度，最終形成具有科學性、可操作的標準化指標體系。綜上所述，城市數據畫像分面標準制定框架如圖2所示。

2.4 評估體系與推廣

城市數據畫像標準體系的建立與實施對城市數據畫像開展具有指導作用，其應用效果需要進行評估。對城市數據畫像標準體系的應用效果進行評估，是開展城市數據畫像標準體系構建研究的必要環節。在城市數據畫像體系評估中，應結合城市數據畫像平臺的不同用戶，綜合考慮技術指標和社會經濟效益指標的多個維度構建多層級的應用效果動態評估基礎指標體系，確定各級評價指標的評價要素和設置要求、原則。可采用專家咨詢法、層次分析法等方法對指標體系進行定性與定量規劃、指標權重設定。針對評估定量指標，結合城市數據畫像平臺的用戶信息采集機制和外部數據導入等方法，實現指標的動態跟蹤機制，從而構建科學、合理、自動化的定性與定量相結合的應用效果評估體系。在城市數據畫像平臺的建設中，可根據城市化、城市信息化、經濟發展水平、地域等特征調研并選擇國內多個典型代表城市，通過對接城市外部信息系統、本地化系統配置等方式，為各個城市建立示范性的城市數據畫像平臺。在平臺建設后，跟蹤示范化應用過程中由于數據源、數據格式、技術標準、管理規范、安全規范等差異造成的標準沖突，探索并記錄沖突解決方法，優化既有標準體系;從多個典型城市示范平臺中總結共性標準缺失現象，研制缺失標準，彌補標準體系不足，結合既有標準修正和缺失標準彌補，形成較為完備的標準體系調試與完善機制。

同時，利用提出的標準體系應用效果評估指標體系，建立面向平臺建設和平臺運行的全周期平臺效果監測機制。針對示范平臺效果評價長效歷史數據，綜合運用統計、數據挖掘等方法，分析不同示范平臺的效果共性、差異、變化模式等方面，并預測各平臺效果走勢。針對不同類型用戶，收集平臺使用信息反饋，整理平臺評估信息反饋。通過專家研討、用戶座談等方法，深度剖析應用示范平臺所達到的預期效果以及形成的社會效益，揭示示范平臺宏觀運行價值。根據所提出的效果評價體系評估特定城市的平臺應用效果，在指標層面進行深入分析并給出有針對性的標準應用路徑，提升城市數字畫像的應用能力，以及提出城市管理改進對策，檢驗該對策有效性，從而支撐城市管理和規劃。同時，對多個示范平臺經驗進行總結，形成城市數據畫像標準體系應用典范和標桿，梳理城市數字畫像標準體系實施的最佳實踐方法，為標準大范圍實施應用積累經驗、探索路徑，為下一步城市數字畫像標準體系推廣提出具體建議。

以標準在大中型城市中實施為出發點，利用標準中所涉及規范設計，采用科學評估方法，制定合理評估指標體系，在進行城市規劃水平評估的同時，也對標準的國際化與規范化進行評估。開展城市數字畫像標準體系應用示范研究，提出城市數據畫像標準體系的應用效果評估體系，以測度城市數據畫像反映城市性格和動態運行狀況的能力。將示范性平臺應用于不同類型或功能定位的典型城市中，并給出針對性的標準體系調試和修正方案以完善標準體系，并驗證其適用性。同時，借助城市數據畫像示范平臺，探索城市數據畫像在現代城市規劃與管理中的作用與意義。與國際同類型城市比較，明確不同城市在管理方式、產業結構等方面存在的異同，以進一步發現不同城市差異的主要原因和影響因素，從而制定出針對不同城市進行數據畫像的本土化標準修訂方案。另外，開展城市數據畫像規劃與標準體系適應性提升對策的相關應用研究，從而將標準所提出的對策應用到不同的城市規劃與建設中，通過觀察和評估特定指標在連續年份、月份內的動態變化，檢驗標準的合理性和科學性。

3 城市數據畫像的實施路徑

基于對智慧城市建設中多源時空數據認知及其應用規律，面向國家城市群發展戰略規劃，以城市規劃頂層設計的視角，系統研究城市數據畫像內涵與應用、城市數據畫像方法體系與核心支撐技術，在智慧城市與城市信息模型等相關領域標準規范建設與應用現狀調研基礎之上，充分探討城市數據畫像的標準化問題，是城市畫像實施路徑研究應重點關注的問題。為此，通過城市數據生態系統運行評估，基于城市數據畫像規劃與建設總體設想，構建基于數據畫像的城市空間架構的多維復合模型，進而凝練出城市數據畫像的規劃與設計路線，初步探討基于標準化視域的城市數據畫像實施路徑。其中，城市數據畫像實施具體包括城市數據畫像需求分析、城市數據畫像構建、城市數據畫像平臺建設與應用示范研究3部分。城市數據畫像標準體系貫穿整個實施路徑之中，對城市數據畫像的實施路徑進行標準化，保證各個環節在統一的標準體系下開展。

3.1 城市數據畫像需求分析

城市數據畫像需求分析是城市數據畫像實施首先要開展的任務，要在城市數據畫像相關利益方需求明細的前提下開展城市數據畫像的實施。需要在實踐中按照城市數據畫像重點應用標準，按照不同城市組件進行城市數據的調查與獲取，從城市參與者的需求出發，構建城市數據畫像建設的目標與任務。

城市數據畫像可以為城市智能化管理提供輔助，需求是城市數據畫像開展的基本動力。開展城市數據畫像建設，首先需要深度調研我國智慧城市建設背景下的城市數據資源應用現狀及其面向具體領域所產生的實際效用，挖掘數據環境深刻變化與網絡空間治理為城市數據化、智慧化創新發展所提出的新要求，調查分析現有的智慧城市建設標準、CIM技術標準所涵蓋的領域和內容，提出面向國家頂層設計和宏觀規劃所需的城市數據空間建設標準需求。其次，將數據資源視為城市規劃設計與協調創新的戰略性資源。從數據資源規劃利用角度，選取典型城市調查其網絡基礎設施、行業/產業/領域數據應用方式、數據資源應用環境，評估數據資源在城市建設發展中的實際作用。最后，從數據流管理角度，調查研究典型城市數據資源的形成維度、數據資源的生成機制，以及數據處理流程中的抽取與采集、集成分析、應用呈現等現狀，通過調研現狀分析城市數據治理的現狀和主要問題，為城市數據畫像的實現提供資源支持，通過對城市發展政策制定者、城市規劃與設計實施者、城市發展核心利益相關者的需求調研，構建CIM標準體系的主要維度與關鍵標準內容，為城市數據畫像的建設提供指導。

3.2 城市數據畫像構建

城市數據畫像的構建是城市數據畫像實施路徑的關鍵環節。數據畫像的核心方法與技術均在此環節實現。城市數據畫像的標準體系內城市數據畫像構建的標準與規范群正是面向該環節而構建的。城市數據畫像標準體系中面向城市數據畫像構建的標準規范群規范了城市數據畫像構建各個環節中的數據規范與標準。

城市數據畫像構建既服務于城市規劃與國家戰略需求頂層設計，也扎根于城市數據空間中的泛在數據源。基于城市性格分析等方法，進行內容豐富、應用敏捷、服務智能的城市數據畫像整體設計，并系統研究城市規劃，從資源、功能、應用、實現等維度驗證規劃的可行性，面向城市發展需求設計具體的實施方案（標準），進而通過城市空間構建與治理滿意度評估進行效用反饋。

城市數據畫像構建需要在把握城市數據畫像內涵界定的基礎之上，基于資源獲取與利用的方法，設計城市數據畫像可實現的核心功能與延伸功能，進而提出承載功能實現的城市數據畫像平臺架構。其內容包括：根據城市數據畫像的功能模式研究其應用領域和具體功能實現，研究城市數據畫像的核心共性技術和面向具體應用領域的開發技術，為功能及應用落地提供支撐;通過標準與規范體系設計等內容為城市數據畫像提供保障;最終實現城市數據畫像功能設計、應用實施、關鍵技術、保障體系的整體規劃建設，如圖3所示。

具體而言，基于信息科學、空間科學、環境科學、計算機科學等相關學科理論與技術，以分面建模的方式進行城市數據畫像的構建。城市數據畫像可以按照數據采集、分類整合、數據指標設計、標準體系建立、畫像構建、平臺建設的路徑開展。在數據采集中，首先應該按照統一的數據編碼格式規范，將3S（地理信息系統GIS、遙感技術RS、全球定位系統GPS）數據進行采集和一體化管理，為城市數據化基礎布局提供基礎地理信息支持;在數據分類整合中，設計數據存儲共享單元，以計算機網絡及大數據存儲、整合、清洗為主要技術核心，制定統一存儲標準和網絡交換接口，保證數據一致

性、正確性與完整性，為城市數據化核心框架提供數據組織保障;在參照標準和融合指標設計中，應結合需求調研，對城市數據畫像涉及的各個環節設計考核指標，根據統一的指標體系進行城市分面評價;最后，在分面融合指標和指標體系基礎上，通過數據可視化技術進行數據展示，實現城市數據畫像的構建。

3.3 城市數據畫像平臺建設

城市數據畫像平臺建設是城市數據畫像走向應用的環節，該環節需要在跨地域、跨行政級別的城市場景中開展。面向全國范圍的城市數據畫像平臺建設尤其需要標準體系的支持，以實現數據共享與功能協調，需要有統一的標準體系對數據畫像平臺建設進行規范。因此，城市數據畫像標準體系對城市數據畫像平臺建設十分重要。

城市數據畫像平臺是一個與城市電子政務系統、知識庫系統、智慧城市系統等外部系統高度交互和協同的復雜性系統。因此，在構建城市數據畫像平臺之前，需要制定出嚴密的整體建設方案，以保障城市數據畫像平臺的順利實施。該系統首先應同時兼具檢驗數據畫像標準與規范體系的功能，在明確平臺建設目標定位基礎上，需要調研項目建設模式，分析不同模式建設的成本、復雜度、可行性等，確定項目建設模式。其次，選取城市數據畫像不同分面模型的關鍵數據，利用數據流分析方法，從數據源、數據格式、數據轉換過程等角度剖析數據在整個系統生命周期的特點，形成面向數據采集、存儲與處理流程方案。然后，結合平臺對計算能力和存儲能力的需求，從PaaS、SaaS、IaaS等云平臺中確定平臺選型以支持大數據計算與存儲的需求，從運行穩定性、實時性等角度綜合考慮分析確定詳細的技術選型，形成平臺建設的整體技術框架。另外，需要對城市數據畫像平臺的不同類型終端用戶（包括政府、企業、公眾等）進行隨機抽樣，運用深度訪談、座談、問卷調查等方法收集用戶對于城市數據畫像的具體需求，采用質性研究方法進行需求分析，整理形成終端用戶的需求文檔。最后，借助企業資源規劃方法，在城市數據畫像分面標準體系等數據模型標準指導下，形成城市數據畫像平臺粗粒度規劃。

按照軟件工程的思想，系統建設包含從整體方案設計、平臺架構設計、平臺研發與評估3部分，如圖4所示。其中，整體建設方案按照數據畫像平臺建設目標，從建設模式、數據流程、技術框架3個方面對城市數據畫像平臺建設展開調研與研究，以支撐整個項目建設，把握項目建設的指導原則與建設思想，從業務與數據的關系梳理，到技術方案的選擇，整體上做出考慮。平臺架構設計從終端用戶和資源規劃兩方面出發，根據管理信息系統的設計路徑依次進行系統需求調研，系統概要設計和系統詳細設計，從業務流程上對系統的功能模塊進行劃分與實現設計。平臺的研發與評估則重點關注平臺研發路徑的選擇，根據敏捷開發的思路進行系統原型搭建，快速響應用戶需求，并對涉及數據畫像的關鍵技術展開研究。最后，設計系統評估指標，對設計完成的系統進行系統評估，以保證系統能夠滿足城市數據畫像的相關功能。同時，系統建設要在城市數據畫像標準體系的指導下開展，要根據城市數據畫像標準體系中的標準和規范展開設計，保證系統設計的規范化、標準化。

4 總 結

本文從城市數據畫像的內涵特征、現有相關技術與標準的探討出發，結合智慧城市建設與三元世界理論，討論基于城市畫像標準體系的城市數據畫像建設基本路徑。文章提出標準體系框架，并按照分面原則進行標準的制定，對標準評估體系的建立與實施進行探討，并對城市數據畫像標準體系的應用與推廣進行討論。基于標準體系的城市數據畫像實施路徑包含需求分析、構建方法、平臺建設等主要內容。在城市數據畫像實施路徑的各個環節均需要按照統一標準進行設計與實施，保證城市數據畫像系統的開放性與適應性。

本文的不足之處在于僅在理論上從宏觀角度對城市數據畫像實施的路徑及標準體系建設展開論述，未采用實驗等方法在具體實踐問題上展開研究。在未來的工作中，擬計劃從實驗的角度展開城市數據畫像的總體框架及方法研究，利用實際城市數據進行城市畫像“繪制”，擬重點探索城市相關的社交媒體數據與城市運行數據的數據分布狀態，開展城市相關數據現狀調研、數據采集與融合方法、城市畫像標簽化提取方法等研究工作。

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（責任編輯：陳 媛）

收稿日期：2021-08-20

基金項目：國家自然科學基金重大項目“國家安全大數據綜合信息集成與分析方法”（項目編號：71790612）。

作者簡介：劉學太（1986-），男，博士研究生，研究方向：信息資源管理、數據畫像。巴志超（1990-），男，講師，研究方向：知識網絡與知識服務。李綱（1966-），男，教授，博士生導師，研究方向：競爭情報與信息組織。