“鄭州從六、七年前就開始做數字城市，但是它的數據信息是靜止的，二維的。和數字城市相比，智慧城市要求是可測量、可感知、可分析、可視化的，也是在大數據等技術驅動下真實存在的城市。” 鄭州市人民政府秘書長、鄭州大學智慧城市研究院院長商建東將數字鄭州和智慧鄭州做了這樣的對比。
鄭州作為河南省省會，國家中心城市，數字城市建設起步較早，如今隨著智慧城市的興建加速，智慧鄭州也開始嶄露頭角。在網絡上，鄭州作為全國光網試點城市，已經實現光纖到村，寬帶下載速率也在全國城市排名第四；這些年，隨著智慧城市的推進，鄭州市政務數據信息如人口、法人、地理信息庫的建設也已經與時俱進，以“一網、一窗、一號”為特征的互聯網+政務正在快速推進，并已經成為全國20家互聯網+政務試點城市之一。
鄭州智慧城市“三級跳”
從最早學習國外的數字城市模式，到今天的智慧城市 “大練兵”，這是今天國內很多地方投身城市信息化發展的必由之路。
數字城市不免存在一些共性問題，比如數據靜止化、信息不逼真等，同時在未來城市規劃上也留下更多的隱患。隨著云計算、大數據、GIS、超算等技術的發展，由此帶來的數據動態化管理、信息共享和可測量、可視化等要求，讓數字城市的發展面臨巨大的瓶頸。
“隨著物聯網、大數據進入智慧城市，怎么樣讓老百姓、企業獲得更多更好的服務？政府也能在時間、空間上獲得更深度的了解。比如可以知曉誰住在某一間房子里，每一層用戶位置服務信息以及管道設施、消防設施等等，以及越來越多的動態視頻數據，怎么裝到城市管理這個容器中去？”商建東認為，這些都是智慧城市必須需要考慮的問題。
有人說，智慧城市是數字城市+云計算+大數據，但是商建東認為這并不準確，他覺得從數字鄭州到智慧鄭州的轉變，必須要搭建三維城市模型。
這樣做的好處是非常明顯的。“三維模型是一個籠統地概念，通過它公交車道可以實現20公分的精度，將來對車輛進行三維模型識別也能做到智能交通，包括電線桿、井蓋等也必須是一個真實的模型，而且在時間、空間上只有唯一的坐標位置。”
鄭州三維地理信息及應用服務系統建成之后，在國內創造了數個第一：首先是構建了一套三維標準規范體系，建立了鄭州市三維模型庫、區劃地名地址庫、基礎地理信息等數據庫，其中精模350平方公里，白模800平方公里。這個規模目前在全國首創；其次，三維地理信息及應用服務系統建成運行后，上海合作組織成員國政府首腦（總理）理事會第十四次會議在鄭州舉辦，該系統也是首個被用在此次重大國際會議上的三維城市平臺。
2017年3月，項目進行了驗收，專家評審意見一致認為：平臺實現了城市三維模型與鄭州市四大基礎數據庫間的關聯應用，基于云計算和超算環境開發二三維一體化的城市三維模型服務平臺及3個應用示范系統，“三維規劃管理輔助審批”、“三維輔助拆遷管理”和“三維疾控應急輔助決策”，三個應用系統驗證了系統的性能可以滿足需求；示范系統界面友好，操作簡單具有較強的穩定性、可靠性和可擴展性。
鄭州市搭建了這樣三維、統一的綜合性管理平臺，也能滿足各委辦局和區級政府部門的業務需求，方便使用平臺提供的各類服務快速搭建專業系統。在加快業務、數據協同共享的同時，也能產生不小的經濟效益：在大部分涉及到地理信息的信息化項目建設中，基礎地理信息數據采集和基礎服務平臺約占總項目投資約80%，同時基礎數據的更新、平臺的維護升級對于單個委局來說都是很重的負擔。鄭州市基礎地理信息數據統一采集，基于服務平臺免費共享，每年15個委局建設專題應用項目，其中三維模型數據方面：15個×2500萬元/個=3.75億元，平臺方面：15個×800萬元/個=1.2億元，初步估算，通過項目建設，年節約財政資金預計5億元。
除了疾控、安防等業務系統，將來還會有水利、氣象等數十個部門會加入進來，這樣的數據規模和系統結構也將會推動時空城市向更復雜的智慧城市3.0階段前進。這也是智慧鄭州的下一個重要目標。
產學研一體化，催生智慧應用模式
三維數字城市平臺是國內智慧城市建設中的熱門之一，但是很多城市淺嘗輒止之后，就悄無聲息了。其中規劃是難題，技術和產學研協作也是挑戰。
為什么鄭州會選擇三維數字城市平臺作為智慧鄭州的建設基礎呢？又突破了哪些問題和挑戰呢？這恐怕只有數字鄭州、智慧鄭州的經歷者才能知曉。商建東表示，鄭州三維城市平臺的最大挑戰就是城市頂層設計的統一。“項目既要解決數據問題，還要解決平臺問題，更重要的是要解決頂層設計中存在的運行和管理的問題。”
在他看來，這一切問題只有通過以下途徑才能完成：首先，必須要有一個強有力的職能部門；其次，必須要類似研究院這樣的智庫。智慧城市研究院作為平臺標準的設計者，為項目能夠提供統一的數據、統一的服務準備了統一的技術規范和標準；再次，要有強有力的技術團隊或者產業聯盟合作才能完成這樣的事情。
任何一個成功的項目都離不開一家頂級的企業。地理信息多數是涉密的數據，關系到國家信息安全，在選擇地理信息平臺開發商的時候，鄭州三維平臺最終選擇了北京超圖軟件股份有限公司，入選理由是研發領先、自主可控。據超圖軟件鄭州子公司總經理李江川介紹，目前超圖正聯合鄭州超算中心、鄭州市氣象局研究如何采用超算的手段、利用三維信息分析氣象環境的課題，并爭取盡早能服務于民眾。“三維模型對于這些研究和分析起著重要作用，以往采用二維模型，我們只能目測這個區域大概是什么內容，沒有空間級的分析，參考信息很少，結果既不客觀實際，也不科學準確。”
為了解決數據傳輸、運算和分析上的問題，鄭州市采用產學研一體化的運行機制，以鄭州大學為主，搭建了鄭州超算中心。鄭州的超算主體是CPU節點和KNL節點兩種，還有少量的GPU節點和MIC節點，其中KNL節點是一種新技術，主要是用來進行并行計算的。相比傳統的數據處理和計算方式，超算環境下的數據處理性能有著幾何級的提升，可支持TB級的數據處理，滿足快速計算龐雜的數據，可說是為分析處理“大數據”量身打造的。
2015年12月14~15日，上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會第十四次會議在鄭州市成功舉辦，其中一個重要“功臣”就是鄭州三維城市平臺。鄭州市公安部門聯合鄭州市數字城市辦公室、北京超圖軟件股份有限公司，利用二三維一體化GIS等空間信息技術、完善的安防指揮調度解決方案，提供了安全區域無死角布控、安防組織預演練、應急處置管理等功能，實現了全方位、無死角的安防預警與布控，提前排除安全隱患。
正是有了組織機構和技術上的保障，鄭州三維地理信息系統平臺從根本上為智慧鄭州打下了堅實的基礎。
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