“雙碳”戰略下數字化技術推進智慧城市管理的研究

【摘 "要】 數字化技術在智慧城市管理中起到了至關重要的推動作用。文章將探討在“雙碳”戰略下，數字化技術如何推進智慧城市管理，減少碳排放，促進可持續發展。文章分析智慧城市管理中較為成熟的數字化技術，分析了關鍵技術的應用前景，從系統維度和空間維度對碳排放數據進行采集，結合我國智慧城市管理的理論與實踐基礎，提出利用數字化技術推進智慧城市管理措施。通過對智慧城市的數字化基礎碳排放數據采集、碳排放數據處理智能中樞、城市碳排放體征應用等方面的研究，梳理出與“雙碳”戰略相關的建設內容，最后提出了“雙碳”戰略下智慧城市管理的發展建議。

【關鍵詞】 數字化；智慧城市管理；碳排放；城市體征

全球人口的城市化進程日益加速，城市所面臨的問題也與日俱增。氣候變化和環境破壞已成為全球性挑戰，對城市管理提出了更高的要求。為應對這些挑戰，各國紛紛提出了“雙碳”目標，即實施低碳發展并減少碳排放。數字化技術作為智慧城市管理的重要基石，為實現雙碳目標提供了有力支持。為全面貫徹新發展理念，做好碳達峰、碳中和工作，統籌推進經濟社會高質量發展和綠色低碳轉型，要“創新科技降碳方式，推進智慧城市管理”，把新型智慧城市管理作為實現碳達峰為目標的重要內容。

一、智慧城市管理與數字化技術

數字化技術在智慧城市管理中扮演著至關重要的角色。數字化技術可以幫助智慧城市更有效地管理能源資源。通過智能計量和監控設備，可以實時監測能源使用情況，并采取相應的措施進行節能和優化能源利用。通過數字平臺，居民可以與政府進行互動，并參與到城市決策和規劃中。這種公眾參與可以增強城市的民主性和透明度，更好地滿足居民的需求。以下是推進智慧城市管理中較為成熟數字化技術：

物聯網（IoT）。物聯網是智慧城市管理中的核心技術之一。通過將傳感器和設備連接到互聯網，可以實現對城市中各種設施和設備的實時監測和管理。例如，智能交通系統可以通過監測車流量和道路狀況來優化交通流動，減少交通擁堵。

大數據分析。在智慧城市管理中，大數據具有重要作用。通過收集和分析大規模數據，可以獲取對城市運行的深入洞察，并支持決策制定和規劃。大數據分析可以幫助城市管理者更好地了解居民需求，優化城市規劃和資源配置，提供個性化的公共服務。

人工智能技術。例如，智能安防系統可以通過人臉識別技術和視頻監控實時監測和預防犯罪事件。智能垃圾管理系統可以利用機器學習算法來預測垃圾產生量，并制定高效的收集計劃。

云計算技術。該技術為智慧城市提供了強大的計算和存儲能力。將城市數據存儲在云端可以實現數據的共享和互通，不同部門和機構之間可以進行更好的協作和信息共享。云計算還可以支持智慧城市中的其他技術應用，如大數據分析和人工智能。

二、智慧城市管理中碳排放數據采集與挖掘

為了精確掌握城市管理中的各要素碳排放情況，需要構建碳排放量的基礎數據庫。在數字化轉型升級的背景下，數據在體量、類型、應用多維度發生變革。傳統的碳排放統計數據庫包含人口、用地、交通路網以及耗煤量等小樣本數據，最終的碳排放結果由估算得到。傳統的數據獲取方式依托調查問卷、實地調研、統計年鑒等途徑，數據為靜態數據且存在滯后性。數字化技術的應用為城市碳排放數據采集帶來了突破，利用碳排放檢測終端、無人機、采集器、各類報警等終端，在更大的時間與空間維度大批量精準抓取數據。

第一類側重系統維度的碳排放軌跡數據挖掘，例如能源系統、交通系統、建筑系統等。1. 能源系統是碳排放的主要來源之一。傳統的能源系統，如燃煤發電廠和石油精煉廠，會釋放大量的二氧化碳等溫室氣體。在能源系統中，碳排放的數量取決于能源的類型和產生能源的過程。使用可再生能源，如太陽能和風能，可以減少能源系統的碳排放。2. 交通系統也是碳排放的重要來源。汽車、飛機、船舶等交通工具的燃燒排放會產生大量的溫室氣體。碳排放量取決于交通工具的類型、燃料的使用以及行駛距離和頻率。推廣電動車、提高燃料效率和采用低碳燃料等措施可以降低交通系統的碳排放。3. 建筑系統涉及建筑物的設計、建造、使用和拆除等過程。建筑物在使用過程中消耗能量，如供暖、通風、空調和照明等，導致碳排放。碳排放量在很大程度上取決于建筑物的能源效率和使用方式。采用高效節能的建筑設計、使用可再生能源以及改善室內環境的措施可以減少建筑系統的碳排放。

第二類側重空間維度的碳排放軌跡數據挖掘。空間維度的碳排放指的是在特定地理區域內產生的碳排放量。不同地區的碳排放量可能因其獨特的經濟結構、能源消費模式和人口密度等而有所不同。1. 地理位置。地區的地理位置可以影響能源供應、交通運輸和氣候條件，從而對碳排放產生影響。例如，地處寒帶或炎熱地區的地區可能需要更多的供暖或空調需求，導致能源消耗增加。2. 經濟結構。地區的經濟結構決定了不同產業的發展情況。碳排放通常與能源密集型產業（如制造業、采礦業）和交通運輸相關。一些地區可能依賴化石燃料和能源密集型工業，導致較高的碳排放。3. 能源消費模式。地區的能源消費模式包括能源來源、能源利用效率和能源消費行為等。使用高碳能源（如煤炭和石油）和低能源效率的設備將產生更多的碳排放。一些地區可能已轉向使用更清潔的能源（如天然氣、太陽能和風能）或采取能源節約措施。4. 人口密度和城市化水平。人口密度較高的城市通常具有較高的能源需求和交通運輸活動，因此其碳排放量也相對較高。高度城市化地區可能有更多的建筑物、交通擁堵、公共設施和人口集中，這些因素都與碳排放直接相關。

在“雙碳”戰略中，減少系統維度的碳排放是一個重要目標。通過采用低碳技術、提高能源效率、使用清潔能源和改變生產和消費方式等措施，可以降低系統碳排放，實現可持續發展的目標。智慧城市的管理要加快工業化和信息化深度融合，才能在完成“雙碳”戰略目標的前提下實現城市高質量發展。

三、數字化技術推進智慧城市管理措施

數字化技術可以提供更多的數據、更高效的決策支持和更好的參與機會，從而推進智慧城市管理。然而，實施這些措施需要綜合考慮技術可行性、數據隱私保護、基礎設施建設等方面的挑戰和問題。數字化技術的成功應用需要有效的戰略規劃、國家政策支持和社會各方的合作。城市體征是指通過一系列指標和數據來描述和評估城市的各種方面和特征。這些指標可以反映城市的規模、人口、經濟、社會、環境等多個方面。人口指標經濟指標社會指標城市基礎設施指標環境指標科技和創新指標。

智慧城市運行體征指標體系是評估和監測智慧城市發展及運行狀態的一套綜合性指標體系。這些指標幫助城市管理者和決策者了解智慧城市的各個方面，從而更好地規劃、優化和監控城市的發展。同時，搭建城市運行信息綜合展現系統，實時監測和分析城市運行情況。城市體征可以用來監測和評估城市的碳排放情況，這包括各個行業和領域的碳排放量，如能源消耗、交通運輸、工業生產等。通過定期監測碳排放數據，城市可以了解碳排放的趨勢和分布，有針對性地制定減排政策和措施；城市體征可以用來跟蹤城市的碳中和目標的實現情況，城市可以設置碳中和的時間表，并通過監測體征數據來評估是否按照計劃逐步減少碳排放，以達到凈零碳排放的目標；城市體征可以用來評估城市的能源使用情況，包括可再生能源的使用比例、能源效率等。通過提高可再生能源的比例，城市可以降低碳排放并減少對化石燃料的依賴；城市體征可以用來監測城市的交通狀況，包括交通流量、交通工具的碳排放量等。同時，城市也可以優化公共交通系統、鼓勵低碳出行方式。

四、城市管理數據的“低碳”治理和運用

城市運行體征城市管理數據紛繁復雜，發揮數據中心在新型智慧城市管理中的基礎作用，強化能耗在線監測系統服務功能，使城市管理更加有效地契合“綠色”“可持續”的發展需求，可以從以下幾個方面做出努力：

能源效率提升。數字化技術可以幫助智慧城市監測和管理能源的使用，例如智能電網、能源管理系統等。它們可以實時監控能源消耗情況，理性化能源使用，提高能源效率，從而減少碳排放。

交通優化與電動車推廣：數字化技術可以實現智能交通管理，通過優化交通流動、推廣電動車等手段，降低交通擁堵和汽車尾氣排放，減少城市碳排放。

低碳建筑與綠色建筑：數字化技術可以用于建筑設計和管理，實現低碳建筑和綠色建筑目標。通過模擬和模型設計，最大限度地減少建筑能源消耗，并提供智能化的能源管理系統。

智能垃圾管理：數字化技術可以實現智能垃圾管理系統，通過垃圾分類和定制化的收運計劃，減少垃圾的產生和排放，推廣回收利用。

環境監測和預警：數字化技術可以監測環境狀況，例如空氣質量、水質狀況等，并通過實時數據提供預警和應急響應，保障居民生命安全和健康。

可持續城市規劃和管理：數字化技術可以幫助城市規劃者進行可持續城市規劃，通過模擬和數據分析，提供科學依據，最大限度地減少城市碳排放，并確保城市的可持續發展。

五、結語

數字化技術在智慧城市管理中的應用，對實現“雙碳”目標具有重要的推動作用。通過數據收集、大數據分析、智能交通管理、能源管理和節能減排、環境保護和資源管理等手段，數字化技術可以協助城市管理者制定科學的決策，提高城市運轉效率，降低能源消耗和碳排放，促進城市的可持續發展。在“雙碳”戰略下，數字化技術將繼續發揮重要作用，為智慧城市管理提供技術支持，實現低碳城市的追求。將低碳綠色發展理念融入智慧城市管理評價體系，以評促優，以評促管。進行行業企業調研，挖掘智慧城市管理與“雙碳”戰略結合的應用領域；將“雙碳”融入新型智慧城市管理中，力爭在城市規劃建設管理各環節全面落實綠色低碳要求。

參考文獻：

［1］ 董正浩，李帥崢，鄧成明，等. “雙碳”戰略下新型智慧城市管理思考［J］. 信息通信技術與政策，2022（01）：57-63.

［2］ 李瀅. 智慧城市中大數據時代下物聯網技術的運用［J］. 互聯網周刊，2023（01）：74-76.

［3］ 高奇琦，劉洋. 人工智能時代的城市治理［J］. 上海行政學院學報，2019，20（02）：33-42.

［4］ 朱麗，馬俊榕. “雙碳”目標下城市空間數字化技術應用研究進展［J］. 科技導報，2022，40（06）：38-45.