1.引言
據《智慧中國地理空間智能體系研究報告(2013)》,截至2013年,全國333個地級市全部啟動數字城市建設,累計建成230個數字城市并投入使用,同時啟動了150多個縣級市的數字城市建設。
2013年,國家測繪地理信息局出臺了《智慧城市時空信息云平臺建設試點技術指南》。首批國家智慧城市試點共90個,其中地級市37個,區(縣)50個,鎮3個。2013年8月,住房和城鄉建設部又確定了103個城市(區、縣、鎮)為2013年度國家智慧城市試點,目前我國智慧城市試點總數已達193個。智慧城市建設得到了國家各個層面和部門的大力支持和指導。國家測繪地理信息局已開展了大量工作,李維森副局長指出:在時空信息云平臺的基礎上布局智慧城市,依托物聯網和云計算環境,優先選擇國土、交通、城管、衛生、應急、環保、旅游和公眾等實時性要求高、移動性要求多、自主性要求強的領域開展具有智能性的應用示范。通過開展智慧城市建設試點,旨在進一步推動技術升級完善,探索建設模式、共享模式和服務模式,突破核心技術,凝練工藝流程和標準規范,為推動全國數字城市地理空間框架升級轉型,以及智慧省區和智慧中國建設奠定基礎。
目前,李德仁院士在位置云、遙感云和北斗地基增強系統方面已取得了大量技術上和實踐意義上的進展;王家耀院士主導的“智慧蘇州”已形成了“社會管理睿智、大眾生活智能、新興產業發達、生態環境優美”的發展格局;李德毅院士主持的智能駕駛項目已進入路試和成本控制階段。上述建設成果無疑都是智慧城市建設的重要組成部分。本文在列舉并肯定當前建設成就的基礎上,就建設熱潮中的一些不足或過熱之處做一梳理,并提出應對建議。
2.當前我國智慧城市建設進展
目前,智慧城市的應用領域主要涵蓋智慧市政、智慧醫療、智能家居、智能電網、智能交通、智能物流、智能食品安全等。李德仁院士將智慧城市定義為:智慧城市=數字城市+物聯網+云計算。智慧城市是在數字城市建立的基礎框架上,通過物聯網將現實城市與數字城市進行有效融合,自動和實時地感知現實世界中人和物的各種狀態和變化,由云計算中心處理其中海量和復雜的計算與控制,為城市運行管理、經濟發展和大眾民生提供各種智能化的服務。
數字城市是傳統城市的數字化形態,是城市信息化發展的初級階段的產物,是構建智慧城市的基礎。數字城市建設通過空間數據基礎設施的標準化、各類城市信息的數字化整合多方資源,從技術和體制兩方面為實現數據共享和互操作提供了基礎,實現了城市3S技術的一體化集成和各行業、各領域信息化的深入應用。而物聯網是整個智慧城市基礎硬件建設中重要組成部分,是現實城市與數字城市的紐帶,是實現現實城市與數字城市實時交互、動態同步的重要手段。云計算平臺則是“智慧城市”的運算處理中心。云計算從傳統的分布式計算發展而來,通過虛擬的手段整合網絡上各類軟硬件資源、計算能力、服務資源等。依托物聯網上各類傳感器采集到的大數據,只有通過云計算平臺才能得以處理。大數據本身不僅具有數量大的特點,更重要的是具有非結構化、非精確性、混雜性的特點;與此同時, “智慧城市”要求,在盡可能短的時間里最有效率地對采集到的大數據進行深入挖掘,找到數據中隱含的相關性或因果關系,進而為最終的決策提供科學的依據和支持。換言之,沒有效率算不得智慧,結論不準確更不能稱之為智慧。這就要求一個強大的云計算平臺作為支撐,高效、準確地去完成上述過程。智慧城市是城市信息化的高級階段。它是通過互聯網把無處不在的被植入城市物體的智能化傳感器連接起來形成的物聯網,實現對物理城市的全面感知,利用云計算等技術對感知信息進行智能處理和分析,實現網上“數字城市”與物聯網的融合,并發出指令,對包括政務、民生、環境、公共安全、城市服務、工商活動等在內的各種需求做出智能化響應和智能化決策支持。數字城市是“物理城市”的虛擬對照體,兩者是分離的;而“智慧城市”是通過物聯網把“數字城市”與“物理城市”連接在一起,本質上是物聯網與“數字城市”的融合。
2.1大數據與智慧城市。大數據的本質是要用“大數據思維”去發掘“大數據”潛在價值,最重要的是學會駕馭大數據,涉及到智能感知技術、云計算技術、智能統計分析和數據挖掘技術、基于網絡/網格的智能服務技術以及智能化實時動態可視化技術等,而這些也正是“智慧城市”建設涉及的關鍵技術。“智慧城市”建設,必然產生大數據;大數據的應用必將推進“智慧城市”。“大數據時代”的到來和“智慧城市”的興起,都是全球信息化發展到高級階段的新產物。
2.2測繪與智慧城市的關系。智慧地球時代需要更加豐富和完善的空間信息采集、處理和服務機制,這就賦予測繪地理信息學新的使命,具體包括5個主要方面:位置云、遙感云、視頻與GIS融合、空天地一體化傳感網與GIS集成和空間數據與視頻數據挖掘。智慧城市的數據基礎廣泛涉及到位置信息的采集和基于位置的服務。而測繪及由此衍生出的泛在測繪(ubiquitous mapping)依舊是獲取位置信息的重要途徑。通過各種傳統的、新興的測繪手段,快速有效地獲取位置信息;通過對位置大數據的深度分析與挖掘,形成對最終決策的科學支持。
2.3國外智慧城市發展現狀。目前全球開展智慧城市建設的國家和地區主要集中在美國、歐洲及亞洲。縱觀已有案例,有以下兩個顯著特點:①結合實際、重點切入、局部小規模示范:比如臺灣地區從智慧小鎮、智慧經貿園區兩個方面推進,新加坡則主要針對交通堵塞預報,愛爾蘭在戈爾韋灣的“智慧灣”項目針對自然環境并監測水面和漁民作業,瑞典斯德哥爾摩的系統主要針對交通體系同時降低交通廢氣排放,澳大利亞昆士蘭建立了針對橋梁安全的智能城市系統,上述案例涉及的城市無一例外都選擇了一兩個困擾該城市的主要問題或結合當地發展特色的項目,有針對性地開展小規模、小范圍智慧試點和示范,既實現了在較短時間內取得可見的成果并檢驗其實效,又很好地控制了項目成本和風險;②基礎設施先行:美國率先提出了國家信息基礎設施(NII)和全球信息基礎設施(GII)計劃,接著,歐盟又著力推進“信息社會”計劃,并確定了歐洲信息社會的十大應用領域,作為歐盟“信息社會”建設的主攻方向,在2007年至2013年間,歐盟為信息和通信技術研發所投入的資金,將達20億歐元左右,由此可見,歐美發達國家和地區在智慧城市建設的初級階段都將重點放在了硬件、網絡設施、數據等基礎設施建設上,而非盲目地實施一個具體的應用案例。這對當下我國城市(尤其是中小城市)基礎設施還不夠健全的現狀,具有很強的借鑒和警示意義。