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智能治理:空間治理視角下智慧城市建設框架的優化思路

發布時間:2019-04-03


國地科技基于對新型智慧城市的深入研究與長期實踐,總結提煉出“規劃引領、智慧可視、平臺統籌、智能治理”四大建設理念,即以“規劃引領”為先導,加強頂層設計,促進智慧城市建設內容、架構、時序與城市自身發展戰略、發展階段相適應;以“智慧可視”為支撐,通過“數字孿生城市”建設,通過規、建、管全程的三維智能模擬,實現智慧城市建設、應用與決策的可視化;以“平臺統籌”為依托,通過建設智慧城市支撐平臺,促進數據、業務連通和各類傳感器、視頻監控設備及網絡、軟硬件設備等基礎設施的共建共享;以“智能治理”為導向,圍繞服務于新型城鎮化與空間治理能力現代化這一核心目標,促進新型智慧城市建設框架的整體優化。本文作為國地科技新型智慧城市建設理念系列研究的第四篇,將從空間治理視角,對新型智慧城市“智能治理”理念進行系統闡述。


引言


隨著中國城鎮化快速演進,城市數量和人口不斷增加,產生了大量的城市管理和治理問題,而傳統的城市空間治理模式已不能應對城市多元化和多樣化的發展態勢。2016年習總書記提出“要以信息化推進國家治理體系和治理能力現代化,分級分類推進新型智慧城市建設”。因此,新型智慧城市建設已經成為“以信息化引領創新發展,提高城市空間治理能力智能化和現代化”的重要措施與抓手。


圍繞新型智慧城市建設服務于新型城鎮化、促進城市治理智能化的核心目標,國地科技基于在空間規劃與信息化、自然資源咨詢和智慧城市等領域的長期實踐和積累,從空間治理視角下提出新型智慧城市建設總體框架,以期推動以城市治理與新型信息技術深度融合為代表的智慧城市建設,逐步提升城市空間治理水平,實現城市治理的智能化、協同化、精確化和高效化,構建人與城市協調發展的新生態。


一、治理視角下新型智慧城市的建設要求


(一)城市空間治理智能化要求


在新時代的要求下,黨的十九大報告強調,“提高社會治理社會化、法治化、智能化、專業化水平”“善于運用互聯網技術和信息化手段開展工作”。而目前,城市治理還面臨很多難題,而新型智慧城市建設的蓬勃發展,為解決這些難題提供了新方向和新模式。新型智慧城市與城市空間治理的深度融合,將更好地提高城市空間治理的信息化、智能化水平。


國地科技認為在城市空間治理向智能化水平轉變的新要求下,新型智慧城市的建設需在規劃引領下,統籌頂層設計,加強基礎設施建設,全面布局物聯網、無線網,實現數據有效共享,為城市空間治理智能化奠定基礎。另外,需促進新型信息技術和城市各領域的深度融合,實時監測和更新全海量數據,提高對大數據的研究應用能力,使智能化治理技術深入應用于政務、城管、交通、安防、公共服務等公共領域,實現城市治理的科學決策、精細管理和精準服務。


(二)城市空間治理自適應要求


面對復雜多變的現代城市系統和城市問題,新型智慧城市需要創建一種適應多變的社會環境、滿足市民多種多樣需求的城市發展高級形態,實現“城市自適應”。


國地科技認為要實現“城市自適應”,新型智慧城市建設需滿足以下三個特征:


1、有機統一的生命體,把城市看作系統工程,促進協同各子系統之間的有機聯系;


2、建立完備的城市神經系統,構建信息流覆蓋網絡,完成城市信息的采集,感知、監測、傳遞、共享、分析、決策,反饋和自調整;


3、自動化,基于城市神經系統,建立以數據為中心的自我驅動機制,實現城市運行的“自管理、自運行、自優化”。


(三)“智能治理”成為新型智慧城市建設的必然要求


為順應智慧社會的時代要求,化解新時代人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾,新型智慧城市建設需提高社會治理社會化、法治化、智能化、專業化水平,但傳統的信息化技術和智慧城市建設框架已不能滿足社會治理的新目標和新要求。


國地科技認為充分依托和深度應用新型信息技術,創新優化新型智慧城市建設框架,構建智能治理體系,已成為新型智慧城市建設的動力,同時也是提升城市空間治理與服務水平的必然要求。



二、智能治理目標下智慧城市建設框架的優化思路


傳統的智慧城市建設在整體架構上存在各種各樣的問題,遠未達到城市空間治理智能化和現代化的要求。國地科技針對傳統智慧城市建設框架中的不足,從傳感層、網絡層、平臺層、應用層和表現層等分層提出優化思路,探索適應新時代要求的新型智慧城市建設框架,實現城市空間治理的智能化、協同化、精確化和高效化。



(一)傳感層——智能泛在感知


視頻監控設備是智慧城市建設中重要的感知設施。在以往的建設中,各部門單方面應用,缺乏城市層面的共享與整合,各部門監控系統缺乏銜接標準,互不相通,視頻監控系統自成一體,與應急聯動、警務指揮、城市管理等業務缺乏整合,導致重復建設現象突出。國地科技提出統籌視頻監控設備建設,通過統一規劃、統一建設再將視頻進行統一分發,一方面通過接入已有的社會面監控設備,完善平安城市、雪亮工程視頻監控的需要,另一方面增加視頻監控設備在城管、交通、環保、水務、綠化等各個方面的應用,通過感知設備及傳感器網絡提高對城市范圍內基礎設施、環境、建筑、安全等方面的識別、信息采集、監測和控制能力,滿足各個職能部門的視頻監控系統的建設需求。



(二)網絡層——萬物通訊互聯


加強5G移動網絡建設以及專用網絡建設,為智慧城市提供大容量、高帶寬、高可靠的光網絡和全域覆蓋的無線寬帶網絡,構建整個城市系統無線傳感器的連接網絡,實現“萬物互聯”,為智慧城市的交通、城管、安防等方面提供直接解決方案。



(三)平臺層——共享數據中心


以時空大數據平臺為基礎,構建智慧城市支撐平臺,實現各類信息資源和業務功能的服務化封裝和調度管理,支撐上層應用快速定制、開發和部署能力,實現跨地域、跨部門、跨行業的綜合服務和協同,有效的促進資源整合,實現“一個平臺,多重應用”。同時,建立監測評估預警體系,對城市公共設施、交通、建筑、管網、視頻監控等基礎信息和環境、城管、治安、經濟等城市運行關鍵領域的綜合情況進行實時監測、定期評估和及時預警,讓城市管理者可對城市運行情況進行實時、統一的查看,并提供決策分析結果,實現資源的有效調度,從而提高城市空間治理決策的智能性、時效性。



(四)應用層——智慧管理服務


在傳感層、網絡層、平臺層的基礎之上建立各種基于行業或領域的智慧應用及應用整合,如智慧政務、智慧交通、智慧公共服務、智慧醫療、智慧園區、智慧社區、智慧旅游等,為社會公眾、企業用戶、城市管理者等提供定制化、信息化的專題應用和服務;與傳統的智慧城市不同,新型智慧城市強調整體的治理和橫向聯系,改變過去單個系統的垂直治理,打通部門之間的壁壘,實現各智慧應用系統的協同建設。如城管、規劃、住建的一體化管理和輔助決策,統一市容環衛、園林綠化、城市照明、智能停車等城市管理的數字化城市平臺等。



(五)表現層——空間智能監測預警


基于三維實景建模與城市智能模型(CIM)構建數字孿生城市,實時、直觀可視化城市狀況,分析城市歷史狀況、掌握城市現實情況、預測城市未來趨勢。利用三維實景隨時掌握城市過去的歷史信息,并作為于城市現實情況或未來趨勢的決策依據;掌握城市現實的信息情況,用于城市體征監測,并結合預測預警模型模擬未來城市空間發展方向和趨勢,實現城市空間治理的實時監測和及時預警。



三、新型智慧城市智能治理關鍵技術體系構建


新型智慧城市是新一代信息技術與城市治理深度融合的城市新生態。把智慧城市比作一個生命體,那新一代信息技術就是組成身體的各個器官,物聯網是感官、大數據是神經、云計算是強健體魄和心臟、人工智能則是聰明的大腦。


國地科技認為為更好地應對新常態下城市空間治理的難題,在新型智慧城市的建設過程中需強調城市的透徹感知、深度整合、互聯互通和創新應用,深度融合物聯感知、大數據、人工智能、云計算和移動網絡等技術,實現城市空間、管理、公共安全、交通和公共事業等領域關鍵基礎設施和服務的互聯、智能和高效,支持城市治理在空間布局層面、管理業務層面、組織決策層面和運行模式層面的智慧轉型。


(一)大數據


大數據是新型智慧城市實現“智慧化治理”的關鍵性支撐技術。從政府決策到居民生活方式,再到城市規劃,直到城市運營管理,城市系統中各個領域都產生海量數據。利用大數據技術對城市運行系統中海量數據的關鍵信息進行采集、存儲、智能處理和分析,并對社會問題、政府管理及公共服務需求做出智能化響應和智能化決策支持,有利于實現城市的智慧化治理和運行。例如:在城市交通運行上,運用大數據可實現實時監測道路車輛運行信息,緩解交通擁堵,提高應急響應速度,實現城市交通智能化管理;在城市安防中,通過建設以大數據為中心的智能安防系統,可顯著提高城市應急響應能力,強化安全防范能力。


(二)物聯網


物聯網是現代無線通信場景中迅速興起的一種新技術,可通過5G移動網絡連接、物聯網通信操作系統、多種類型的接入網關,以及物聯網平臺,為城市各行業應用提供物聯網數據服務,實現城市信息資源的全面整合和業務協同,實現城市管理中人、物之間的相互感知和互聯互通,大大提高城市空間治理的效率和效果,使城市管理服務更加便捷化,更加人性化,更加智能化。


(三)云計算


云計算平臺能為智慧城市中的各種應用系統提供一個強大的信息處理中心,其支持多源異構的數據基礎、多任務體系和強大的運算、綜合處理能力,通過統一資源部署和應用軟件管理,可以實現資源的按需分配、按量計費,達到各種應用服務智能管理的目標,從而有效降低各類運營成本,提升資源利用率,深化城市治理的智慧化程度。


(四)人工智能


人工智能是城市空間治理的核心和大腦。基于城市運行過程中收集的大量實時數據,結合深度學習、系統動力學和人工智能算法,可以有效地對城市治理過程中的投入和效果進行精細化的評估,為城市治理的智能化提供良好的適用性和可支撐性,從而提高社會和空間治理水平,實現智能治理。例如,基于市民運動軌跡和結合深度學習算法提取街道環境要素,研究市民運動行為對街道環境要素的喜好,為街道規劃提供改善策略。


四、展望:從城市空間治理智能化到全域全要素的社會治理智能化


黨的十九大明確把智慧社會寫入報告,與科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國并列,成為國家重要戰略之一。因此,新型智慧城市的建設要面向智慧社會的發展需求,從空間治理智能化轉向城鄉全域全要素的城鄉空間治理、自然資源治理與社會治理智能化。運用新一輪數字化、網絡化、智能化的科學技術,逐步實現城鄉之間信息網絡寬帶化、基礎設施一體化、基本公共服務均等化、產業發展聯動化和社會治理精準化。


國地科技基于信息化、空間規劃、自然資源管理的實踐與理解,將致力于通過寬覆蓋、高速率、安全可靠的信息基礎設施,利用大數據、物聯網、人工智能、移動互聯網、云計算、區塊鏈等先進技術構建多樣化智慧生活應用及平臺,探索建設高度被感知、高度互聯互通、高度數字化和被計算、高度透明和高度智能化的智慧社會,實現社會治理的社會化、法治化、智能化、專業化水平,不斷滿足人民群眾對美好生活的向往和需求。


作者簡介:


張鴻輝,國地科技副總裁、藍圖信息總工程師,工學博士,理學博士后,教授級高級工程師,廣東省“智慧空間規劃”工程技術研究中心主任, 國家自然科學基金評審專家、中國測繪學會智慧城市專業委員會委員、中國城市科學研究會城市大數據專業委員會委員、中國BIM認證聯盟技術委員會專家委員。長期從事多規合一、城市規劃與國土資源信息化工作,出版專著4部,在國內外發表文章60多篇。


馬昊翔:國地科技大數據中心大數據工程師,地圖學與地理信息系統碩士研究生,主要從事時空大數據分析、國土空間規劃信息化、智慧城市等研究。

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