顶层设计智慧城市基础数据普查方法论

罗勇

本文通过分析、研究智慧城市（兼及数字城市）的特点，结合国家实施的大数据战略和“十三五”规划，提出通过顶层设计方法进行智慧城市基础数据普查；论述基础数据是建设智慧城市的根基，是智慧城市正常运转的关键。文章同时揭示，近年来在我国智慧城市的建设中普遍出现的盲目跟风现象，集中表现在重项目建设，轻数据统筹；重项目立项，轻数据层面顶层设计；重建设项目，轻数据统筹规划，造成数据项不足，可用性低；项目重复建设，造成资金、人力和资源浪费。通过分析、研究，用实例证明智慧城市建设必须植入顶层设计的理念。

一、引言

智慧城市围绕城市建设，依托大数据的汇集、整理和分析，发挥技术支撑作用，对城市的人、地、信息技术和资本等资源进行优化配置，科学开展城市规划、建设、运行、管理和服务，为人类提供宜业宜居的生存环境。

“十二五”时期，我国智慧城市建设呈现出百花齐放的态势，“十三五”大幕开启了我国智慧城市建设的新阶段。2015年，国务院发布的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《促进大数据发展行动纲要》等国家级信息化建设的顶层设计文件，使智慧城市建设迎来了新的发展期。党的十八届五中全会对我国“十三五”进行了战略部署，要求必须牢固树立并切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，把创新提到了前所未有的高度，摆到了国家发展的核心位置；提出必须坚持创新发展，实施大数据国家战略，全面布局下一代互联网，拓展网络经济空间，推进大数据资源开放共享。当前，信息化发展已成为我国实现第一个百年目标和全面建成小康社会决胜阶段创新发展的重大任务，孕育着我国智慧城市建设必将迎来更加广阔的发展空间和更加光明的前景。

二、城市信息化的发展

（一）城市特性

什么是城市？城市是一个庞大的系统，是包含人类各种活动的复杂有机体，其要素、结构、层次、功能的复杂性和形式的多样性，决定了城市的定义和内涵的多元性。

（二）空间性

城市具有空间上的密集性，这是城市特有的根本属性之一。城市不仅聚集了大量的人口、密集的建筑、资源和社会经济活动，而且限定于一定的地域之中，这种特性被称之为“空间聚集性”。

（三）非农业性

城市具有经济上的非农业性，这是城市的经济特性。城市作为一个经济载体或经济地域，是工业、商业、运输业、服务业等非农业的聚集地，其与乡村的农业经济在专业与地域方面有着明显的分工。城市经济的这種非农业性质在空间上又表现为非农业的土地利用。在很多情况下，城市的范围是以非农业的土地利用来界定和衡量的。

（四）异质性

城市具有构成上的异质性，这是城市的社会属性，又被称之为“多样性”或“流动性”。城市是由各种各样的个体所构成，其间的相互作用不仅导致了社会关系的多样性，而且形成了经济、文化活动的多样性。由于城市所禀赋的这些基本特性，使城市具有了固有的特征，这亦是界定城市概念的主要依据。在历史发展的任何阶段，城市都是以人为中心，以人为主体，对城市本质的界定离不开人的发展，离不开人性化的生存及其需求。因此，对城市的界定理应包括物质的和精神的两个层面，即城市既是人类的物质生存寓所也是人类的精神家园。

三、城市信息化的发展进程

以信息技术为代表的高新技术为城市发展、提高区域竞争力、促进经济增长提供了广阔的空间，数字地球、无线城市、数字城市、智慧城市等多项信息技术的应用是信息技术发展的必然趋势（图1）。

随着人类社会的不断发展，未来城市将承载越来越多的人口。由于目前我国正处于城镇化的快速发展期，服务设施不配套等“城市病”日益凸显。为解决城市发展难题，实现城市可持续发展，建设智慧城市已经成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。

智慧城市（兼及数字城市）通过运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括城市管理、环境建设、公共安全、城市服务、工商业活动等在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市“智慧式”的管理和运行，进而为城市中的人创造更加美好的生活，促进城市的和谐与可持续成长（图2）。

四、智慧城市是数字城市发展的高级阶段

智慧城市是以一种更为智慧的方法或手段，通过新一代信息技术，改变政府、社区、企业、市民等之间交互的方式，以提高交互的明确性、有效性、灵活性和响应速度；通过城市空间信息基础设施与城市空间设施的有机结合，使政府、社区、企业、市民等做出更加明确的判断和选择。智慧的方法具体表现在更加透彻的感知、更加广泛的交互和更加深入的智能化三个方面。

信息化技术催生了智慧城市的诞生。“智慧城市”至少应包括以下三大网络：

一是物质网络，以物联网为代表；二是信息网络，以“云计算”为代表；三是以“智能电网”为代表的能量网。智慧城市的核心包括对互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成，其大规模应用将成为城市未来新的经济增长点之一，有利于政府管理、企业运营、市民的生产生活。

智慧城市是以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务为主要特征的发展新模式。智慧化是继工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命的又一次新的突破。利用智慧技术，建设智慧城市，是当今世界城市发展的主要趋势和重要特征。

由于智慧城市综合采用了包括射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术等在内的新一代信息技术，因此能够有效化解和解决城市发展中的矛盾和问题。这些技术的应用能够使城市变得更加易于被感知，城市资源更加易于被充分整合，在此基础上实现对城市的精细化管理和智能化管理，从而降低管理成本，减少资源消耗，防治环境污染，解决交通拥堵，消除安全隐患，最终实现城市的可持续成长。endprint

智慧城市也是智慧地球的体现形式，是建设数字城市的高级阶段，是城市信息化水平发展的必然产物。其本质是以物联网为重要基础之一，以先进的信息技术、智能技术和多网融合为依托，以智慧技术、智慧产业、智慧服务、智慧管理、智慧人文、智慧生活等为主要内容的城市发展新模式。

五、我国智慧城市（数字城市）建设概况

据统计，截至2016年底，我国100%的副省级以上城市、87%的地（市）级以上城市，总计有700多个城市提出或试点智慧城市。但是，在一些智慧城市的试点中出现了智慧城市的定位和功能不够清晰，对基础设施产业之间的关系考虑不足等问题，导致大多停留在基础设施信息技术的建设上。还有的城市决策者，对智慧城市的真实需求判断不足，建设目标过于庞杂（甚或没有数字城市为依托），缺乏足够的要素资源和支撑能力。而相比之下，在目前全国330多个地级市开展的数字城市地理空间框架建设领域则取得了不小的成就，此外尚有380多个县级市正在加紧建设。其中，已有220余个地级市、100余个县级市完成并投入使用，累计开发应用系统3600多个，涉及城市管理、环境建设、规划、环保、交通等众多领域，通过数字城市建设，在城市管理、服务等方面发挥了重要作用。

六、顶层设计智慧城市基础数据普查方法论

（一）数字城市之虚拟空间关系

数字城市是一个将城市和城市外空间连接在一起的虚拟空间，它将城市地理信息和其他城市信息相结合并存储于计算机网络，供政府、企业和公众访问。虚拟空间涵盖城市的地理、资源、环境、人文、经济、社会和公众日常生活等各方面信息。公众通过虚拟网络空间快速获取各种信息，为工作、学习、娱乐等“寻找”到更为快捷的服务途径。数字城市是指城市规划建设与运营管理，以及在城市的生产生活中，利用数字化信息处理和网络通信技术，将城市的各种数字信息以及各种信息资源加以整合并充分利用。数字城市源于数字地球，产生于数字地球的科学背景和技术背景之下，是数字地球技术体系的集中体现，也是数字地球的重要组成部分。城市作为地球表面人口、经济、技术设施、信息等最为稠密的地区，数字城市成为数字地球网络系统中最重要的组成部分。

（二）信息工程方法论之核心理念

在信息工程方法论的核心理念中，明确了所有的系统都是以数据为中心，而不是以处理为中心。而在物联网、大数据的今天，以数据为中心将愈发重要。从数据中心理论来讲，信息工程方法论之一就是信息资源规划，比如城市管理与服务业务数据的采集、传输、处理、应用、全面规划，侧重数据流分析，实现信息资源共享和数据集成总体规划。信息工程方法论之二是主题数据库，所有的数据要进行集中采集、集中管理，从源头输入，建立一个面向业务主题的数据库，而不是面向单纯报表；要实现数据的共建共享需要从源头输入数据，而不是多次、从多处输入数据。信息工程方法论之三是数据环境的重建。数据环境分4个阶段，分别是文献、应用数据库、报表和数据仓库。

一套面向基于信息资源规划的顶层设计，就是要将系统工程理念与系统工程相结合，一是建立信息模型、功能模型、数据模型和系统体系结构模型；二是建立数据标准、信息资源管理基础标准、信息资源目录；三是编制信息工程总体方案。而智慧城市所强调的则是业务系统的大综合和大集成，并且能够像人类一样会“思考”，为政府部门决策提供解决方案。因此，智慧城市必须以数字城市为依托，没有良好的信息基础设施，没有扎实的信息产业支撑，没有良好的信息技术应用环境，没有具有良好信息素质的人才，跨越数字城市发展阶段提出建设智慧城市一定会出现很多问题。

（三）城市空间信息是城市信息化发展的基础

空间信息是数字地球的基础，世界上80%的事物都与空间分布有关。地理空间基础框架是其他一切地理数据的基础参考框架，是为国民经济和社会信息化提供统一的空间定位和基礎地理信息公共平台，从而为政府、社区、企业、市民提供高质量的基于空间位置的应用服务。

为什么说跨越数字城市发展阶段提出建设智慧城市会出现很多问题呢？数字城市是指在城市规划建设与运营管理、城市生产生活中利用数字化信息处理和网络通信技术，将城市的各种数字信息以及各种信息资源加以整合并充分利用。数字城市源于数字地球，产生于数字地球的科学背景和技术背景之下，是数字地球技术体系的集中体现，数字地球的重要组成部分。城市作为地球表面人口、经济、技术设施、信息最稠密的地区，数字城市成为数字地球网络系统最重要的组成部分。

（四）运用数字化城市管理，实现城市运行管理高效

通过数字城市和智慧城市建设，不仅可以为政府管理部门提供统一的基础信息平台，实现各类信息可视化查询、显示和输出，而且可以满足政府部门的日常办公及专业应用需求，实现城市各部门之间的信息共享、交流与合作。通过数字化城市工程建设，对改善城市投资环境、创造新的经济增长点等具有重大的推动作用，是展示城市传统文化和资源、树立现代化都市形象、扩大对外开放的重要窗口。数字化城市管理是指综合运用计算机技术、无线网络技术、信息化技术等数字技术，通过建立城市管理信息系统创建新的城市管理体制。换言之，数字化城市管理就是管理对象数字化，管理过程数字化，管理监控手段数字化，管理绩效评估数字化。

（五）加强基础信息建设，加快建设智慧城市步伐

城市是按照“以人为本”的理念建设和运行的。智慧城市全面提升城市市民的生活品质，是支撑城市可持续发展的一种新型的城市发展理念和模式。目前，我国宽带排名居世界第75位，物联网、云计算、大数据正在逐步展开，相关行业的法律、行业标准规范等，尤其是运用顶层设计方法进行战略性规划还显得相对滞后，技术创新与应用处于起步阶段，智慧城市建设与发达国家相比尚有一定差距。特别是作为地市级层面，建设智慧城市的重点应从以信息技术为主转为首先重视基础设施建设，实现公共服务、公共设施的标准化。比如城市道路，既包括高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路，也包括公交车道、非机动车道、步行道、盲人道路等等。通过对道路的详细分类，会使数据汇集、整理、分析更加科学，城市管理更加高效。比如优化城市发展环境，首先要增强城市功能的智慧顶层设计，加大部署实施力度（虽然我国智慧城市行业协同创新体系建设尚处于初级阶段，尚未形成引领性的智库体系，但是要从公共角度思考、规划以及提供智慧城市知识的创新能力方面不断加强和完善）。再比如路灯，住建部《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006的路灯有单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置等；灯形有平面对称、径向对称和非对称等，对于管理（专业）部门来讲，部件数据则更具有真实性、可用性和完整性。标准化是智慧城市的基础性工作，是推动云计算、物联网、大数据等相关技术在智慧城市建设过程中应用的关键，是推进我国智慧城市健康、有序发展的重要技术保障。拓宽大数据视野，植入顶层设计理念，建立城市公共服务设施标准规范既是数字城市建设和管理的技术支撑，也是智慧城市有序运行的重要保障。

七、结语

我国提出了智慧城市标准体系框架，框架由智慧城市基础标准、智慧城市支撑技术标准、智慧城市建设管理标准、智慧城市信息安全标准、智慧城市应用标准等5个类别的标准组成（图3）。

国内有专家学者也提出了基础类标准、数据类标准、应用类标准、设施类标准、安全类标准、管理类标准、服务类标准等7个分体系的智慧城市建设标准，其中各分体系又分别包括若干项2级类目。可以看出，我国在智慧城市的建设和发展中要不断探索和积累经验，不断完善和拓展智慧城市的研究领域。

在国家发改委等8部委联合印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中，要求加强智慧城市顶层设计，智慧城市将实现“五化”：公共服务便捷化，城市管理精细化，生活环境宜居化，基础设施智能化，网络安全长效化。比如，作为智慧城市建设的基础，城市公共设施数据普查是一项情况复杂、标准严格、技术多样、流程规范、精度要求非常高，内容具有多样性的一项工作。通过数字城市和智慧城市建设，排除各种深层次的体制机制障碍，促进数字城市建设，实现智慧城市，使公共服务设施的普查成果真正惠及全民，通过运用现代信息技术进行城市服务和管理并使之推向新阶段。

参考文献

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[7] 陈平，《网格化-城市管理新模式》2006.7 ISBN7-301-10691-2.

（责任编辑：李静敏）endprint