頂層設計是現代設計理念。它是運用系統(tǒng)論的方法，從全局的角度，對某項任務或者某個項目的各方面、各層次、各要素進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以集中有效資源，高效快捷地實現目標。

頂層設計的主要特征，一是頂層決定性，頂層設計是自高端向低端(從上向下)展開的設計方法，核心理念與目標都源自頂層，因此頂層決定底層，高端決定低端;二是整體關聯性，頂層設計強調設計對象內部要素之間圍繞核心理念和頂層目標所形成的關聯、匹配與有機銜接;三是可操作性，設計的基本要求的表述簡潔明確，設計成果具備實踐可行性，因此頂層設計成果應是可實施、可操作的。

頂層設計是總體規(guī)劃的具體化。如果光有規(guī)劃，缺乏具體的實現手段，則在總體規(guī)劃之下很可能又造成各自為政、分兵把守的局面，造成資源難以共享，信息難以互聯互通的后果。從工程學的角度來理解，頂層設計是：統(tǒng)籌考慮項目各層次和各要素，追根溯源，總攬全局，在最高層次上尋求問題的解決之道。頂層設計是一項工程“整體理念”的具體化。與頂層設計相比，傳統(tǒng)設計是以功能為目標，從下而上的設備集成，典型是模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計，從選擇前端設備(攝像機及外圍)，到確定傳輸方式(銅、光介質)，最后選擇中心設備(矩陣、存貯、顯示等)，實現系統(tǒng)設備具有的各項功能。這樣的設計顯然不能滿足新一代信息系統(tǒng)的要求，也不能滿足智慧城市的要求。

對于現代信息系統(tǒng)尤其是智慧城市而言，頂層設計是面向服務的設計。設計(集成)商提供的“服務”是以軟件為主的軟性產品、既“設計”，又稱“解決方案”。設計是從系統(tǒng)的結構(頂層)出發(fā)，通過硬件的兼容和軟件的開源，保證充分的資源配置和整合，包括新建、原有和其它系統(tǒng)的資源;通過融合技術、提供工具、實現人的智慧參與，實現信息的深入挖掘和深化應用，實現系統(tǒng)的自我成長和可持續(xù)創(chuàng)新，成為服務和支撐業(yè)務活動的平臺。這樣設計的系統(tǒng)一定是開放的，必然是可增值的、可為業(yè)務提供按需服務的可持續(xù)創(chuàng)新的環(huán)境。這就是以服務為目標的現代設計(理念)--頂層設計。只有采用頂層設計才能保證，各系統(tǒng)之間的協(xié)作關系，保證智慧城市總體目標的實現。

城市管理者需要構建合理的整體規(guī)劃，然后分階段逐步推進;構建智慧城市公共信息平臺，實現規(guī)劃管理信息化以及認清城市定位，尋找差異化競爭優(yōu)勢。城市管理者可以利用以大數據分析、云計算、移動互聯和社交媒體為代表的新一代信息技術來重新構建城市系統(tǒng)，通過科技增強城市管理和創(chuàng)新，通過技術改變傳統(tǒng)服務模式，以運營帶動城市的產業(yè)升級和經濟結構轉型，從而提升城市競爭力。此外、城市管理者應當合理采納創(chuàng)新性的建設模式，以開放的姿態(tài)打造智慧城市商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實現包括專業(yè)設備廠商、電信運營商、IT廠商、科技地產商和各類投資機構在內的“五贏”局面。

因此、城市管理者應當通過頂層設計來規(guī)劃建設路徑;建設者應當通過頂層設計來制定系統(tǒng)的目標、架構和功能要求;各行各業(yè)都要通過頂層設計來保證信息化建設具有開放、融合和服務的特點，使之可以實現充分的資源整合和共享。

頂層設計并不是總體規(guī)劃。確實總體規(guī)劃是一種頂層設計，但頂層設計不只是總體規(guī)劃。智慧城市建設中的各個系統(tǒng)、信息系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)，都要采用頂層設計的方法。這是信息技術發(fā)展的必然趨勢，是智慧城市建設的基本要求。另外，最高層的設計就是頂層設計，這種觀點也是不確切的。頂層設計是一種現代設計理念和方法，信息系統(tǒng)務層面的構建都需要采用這種的理念和方法。政府的職責是做好宏觀層面的頂層設計，向下技術層面、實施層面交給專業(yè)和市場解決。因此、城市的管理者的責任是對智慧建設的總體規(guī)劃。項目的設計、實施則是城市建設的各部門、各行業(yè)的事情。