改革開放以來，城市化迅速發展，隨之而來的“城市病”也相繼出現，城市無限制擴大，城市人口急速增長，交通擁擠、環境污染、城市內澇等各種問題層出不窮，這些問題對于城市管理的質量和效率形成巨大考驗。而信息化的發展，使數據爆發式增長和積累，以大數據為基礎而發展的互聯網、物聯網、云計算等，正在潛移默化地改變著生活的各個方面，滲透到各個行業和領域。大數據的發展，極大地豐富了社會、企業經營活動，并為城市管理決策提供數據源，也為提高城市管理質量與管理效率、保護城市生態環境，并為城市公共事業的可持續發展提供決策支持，合理地協調城市相關資源，為建設智慧城市、智能城市提供幫助。
城市系統運行產生大數據
隨著城市化快速發展，城市管理的對象和范圍也快速擴大，并趨于復雜化，從傳統的水、電、氣、通信的保障和城市交通的暢通性，逐漸發展到城市環境實時監測、防火防災防盜的在線監控，突發事件的應急處理等。而城市大系統每時每刻在產生海量數據，包括結構數據和非結構數據，建立高效的城市運行監測系統是收集城市運行中大數據的重要手段。城市運行監測系統依托無線通信網絡，利用現代通信技術、計算機網絡、3S技術等軟硬件設施，將城市管理的復雜系統集成于若干設施平臺，實現實時收集、分析，并為不同決策層提供不同的分析結果，實現不同部門的數據共享。
在大數據平臺上建立風險防控體系，進一步提升了城市管理水平，為政府在城市發展調控中提供科學化管理依據，將各種城市發展隱患消除于萌芽狀態。此外，隨著城市數字化管理的迅速發展，將影響城市發展的各種資源信息化、數字化，集成到網絡平臺，并由大數據計算中心進行儲存、計算，借助各種可視化軟件，形成直觀的各種數據圖表和動態視頻，也能為城市管理者決策提供幫助。
大數據幫助改善城市環境
城市規模逐漸擴大，產生的生活垃圾和廢棄物也與日俱增。據測算，我國每年產生的垃圾量在億噸以上，且有逐年增長的趨勢。同時，城市工業和交通產業發展，排放大量粉塵和煙塵以及有害氣體。來自國家衛計委的統計數據顯示，目前我國的肺癌發病率以每年26.9%的速度增長。我國第三次居民死亡原因調查結果也顯示，肺癌死亡率在過去30年間上升了465%。雖然吸煙一直被認為是導致肺癌的第一誘因，可近年來的多項研究表明，伴隨著控煙措施的推行，吸煙導致的肺癌發病率上升勢頭得到明顯控制，但與環境影響呈正向相關的肺癌發病率卻出現飛速上漲勢頭。因此，環境治理迫在眉睫。我們應建立預防機制，及時發現并高效處理，這需要信息技術參與支持，通過大數據相關數據進行源頭分析、現場監測、過程控制并建立預警系統。
同時，充分使用數字化和信息技術，將影響城市環境的各種因素數據信息加以整合分析，使城市生態環境復雜系統數字化、網絡化，并進行虛擬化仿真，能夠為政府環境治理的決策提供科學依據。2006年，國內有學者創立公眾與環境研究中心（IPE），主持開發了“中國水污染地圖”、“中國空氣污染地圖”和“固廢污染地圖”，建立了國內首個公益性的水污染和空氣污染數據庫，將環境污染情況以直觀、簡單、易懂的圖表進行展現。通過這個公益數據庫，任何用戶都可以進入全國31個省級行政區和超過300個地市級行政區的相應頁面，檢索當地的水質信息、污染排放信息和污染源信息，包括超標排放企業和污水處理廠信息。
大數據幫助緩解交通壓力
現在交通擁堵現象不僅成為各大城市發展的困境問題，而且成為影響城市運行效率和居民生活的突出問題。公共交通承載力嚴重飽和，交通運輸基礎設施超負荷運行，城市道路交通的設計和規劃出現偏差，等等，都是現在城市交通的突出問題。而大數據的合理利用，可以為緩解交通問題提供新路徑。
云處理的大數據，通過實時監控程序，收集、分析數據，為居民出行提供個性化、智能化的服務。例如，可以構建以車內網、車際網和車載移動互聯網為基礎，按照約定的通信協議和數據交互標準，在車、路、行人及互聯網等之間，進行無線通信和信息交換的大系統城市車網絡，是能夠實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制的一體化網絡，是物聯網技術在交通系統領域的典型應用。如一些企業推出整合全國主要城市停車場資源的“停車百事通”應用軟件，通過手機端平臺，發布和提供全國停車場車位信息，幫助車主隨時隨地掌握周邊停車位信息，有效提高車位利用率和停車效率。據悉，目前已掌握全國1.5萬個停車場數據信息，在深圳已經實現車位信息的全覆蓋。隨后將在北京、上海等城市實現停車信息數據聯網，為車主停車提供方便。
大數據幫助完善城市應急系統
我國每年因自然災害、事故災害和社會突發事件等，造成上百萬人傷亡，經濟損失高達幾千億元。當面臨突發事件時，例如火災、爆炸等各種警情，大規模疫情爆發，煤電水等緊急事件，火山、地震、海嘯等突發性自然災害，以及社會動亂、戰爭爆發等各種重大突發事件時，政府需要統一協調、調度相關部門協同工作，傳統的單線或矩陣式管理系統已難以應對突發緊急事件。為此，切實開發城市應急管理系統應該包括通信調度系統、語音記錄系統、視頻圖像處理系統、城市地理信息系統、移動目標定位系統等協同一體，具有定點、定位，統一調度指揮功能。通過這些系統獲取相關數據，進行處理分析，使得突發事件實現快速反應、聯動處理。
隨著城市建設中應用大數據的深入開發，信息共享下的大數據對城市應急管理也具有促進作用。如疫情的發生，需要醫療隊伍進行緊急應對，如何通過大數據來預測病情發展，同時對疫情發展程度進行監控，各國政府都在積極探索。目前，在流行病的控制上，美國賓夕法尼亞州政府已能夠通過分析全州感冒藥的銷量并對比歷史數據，確定大面積流感發生規律；通過分析兒童的就診率并對比歷史數據，確定大面積流感發生可能性；通過對facebook等各種社交媒體軟件的監控，對流感擴散程度會有較為準確的判斷。
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