● 文 |深圳航天智慧城市系統(tǒng)技術(shù)研究院有限公司 馬祥斌 趙興圓 譚東宇 陳長浩

一、智慧城市建設(shè)概念理解

1.我國城市發(fā)展歷程

城市隨著生產(chǎn)力發(fā)展而不斷演變，可劃分為五個(gè)階段：第一階段，農(nóng)業(yè)城市，即生產(chǎn)力集中在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；第二階段，工業(yè)城市，即生產(chǎn)力向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移；第三階段，現(xiàn)代城市，即生產(chǎn)力向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移；第四階段，智慧城市，即生產(chǎn)力向信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移；第五階段，未來城市，目前正處于探索階段。

黨的十九大報(bào)告指出，“城鎮(zhèn)化率年均提高一點(diǎn)二個(gè)百分點(diǎn)，八千多萬農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口成為城鎮(zhèn)居民”；并提出要實(shí)施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，“以城市群為主體構(gòu)建大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展的城鎮(zhèn)格局，加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口市民化”。2016年，我國城鎮(zhèn)常住人口7.9億人，城鎮(zhèn)化率已達(dá)57.35%，邁入城市化國家行列，并處于現(xiàn)代城市階段，部分先進(jìn)城市已開始邁入智慧城市階段。

2.我國城市發(fā)展面臨的問題

隨著我國城鎮(zhèn)化率不斷提高，城市發(fā)展迅速的同時(shí)，也帶來了城市人口急劇膨脹、交通擁堵嚴(yán)重、環(huán)境污染加劇、城市安全問題頻出、產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡等諸多問題，城市急需探索和發(fā)展新思想、新理念、新方法予以應(yīng)對(duì)。

黨的十九大報(bào)告指出，要加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，為數(shù)字中國、智慧社會(huì)提供科技支撐，打造共建共制共享的社會(huì)治理格局，提高社會(huì)治理的智能化水平。這為我國城市的發(fā)展找到了一條切合新時(shí)代特色的智慧化道路。黨的十九大報(bào)告提出到21世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的偉大目標(biāo)。城市是國家治理的重要組成單元，因此，如何讓城市社會(huì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)智慧化，來解決或者緩解當(dāng)前我國城市發(fā)展中的問題，是實(shí)現(xiàn)城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要途徑。

3.智慧城市建設(shè)的方法論

1） 航天系統(tǒng)工程方法

錢學(xué)森同志為我國貢獻(xiàn)了系統(tǒng)工程理論、控制論、開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)三大理論指導(dǎo)思想。系統(tǒng)工程技術(shù)是以系統(tǒng)為研究對(duì)象和達(dá)到總體最佳效果為目標(biāo)，采取組織、管理和技術(shù)等多方面最新科學(xué)成就和知識(shí)的一門綜合性科學(xué)技術(shù)。系統(tǒng)工程理論是解決大型、開放、復(fù)雜巨系統(tǒng)工程組織和管理的方法論。

錢學(xué)森深同志晚年提出了大成智慧理論：即采用哲學(xué)與科學(xué)、信息與知識(shí)、理論與經(jīng)驗(yàn)、定性與定量、人腦與電腦之集大成。大成智慧已成為當(dāng)前解決智慧城市建設(shè)非常有效的方法論。

2）智慧城市建設(shè)八個(gè)視角

城市建設(shè)和發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜多元的巨系統(tǒng)，包含著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化等方方面面，各個(gè)系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響?；诤教煜到y(tǒng)工程思想，對(duì)于智慧城市的建設(shè)，應(yīng)從八個(gè)視角進(jìn)行設(shè)計(jì)和推進(jìn)，即頂層全景視角、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)視角、業(yè)務(wù)系統(tǒng)視角、政務(wù)管理視角、共性能力視角、項(xiàng)目組織視角、社會(huì)服務(wù)視角和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范視角（見圖1），面向公眾、行業(yè)和政府，構(gòu)建一套涵蓋民生、人文、產(chǎn)業(yè)、環(huán)保、能源和管理的全生態(tài)城市系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)城市的感知全面化、服務(wù)泛在化和管理智能化，讓城市變得更聰明。

二、智慧城市建設(shè)總體思路

1.智慧城市建設(shè)思路

以“分散的數(shù)據(jù)集中化、分散的系統(tǒng)集同化、分散的服務(wù)平臺(tái)化”為原則，按照“整合、優(yōu)化、共享、服務(wù)”的理念，整合資源，整合系統(tǒng)，整合服務(wù)，構(gòu)建天/空/地一體化、室內(nèi)/室外一體化、地上/地下一體化、靜態(tài)/動(dòng)態(tài)一體化、人文/地情一體化和政情/社情一體化的城市信息資源數(shù)據(jù)體系，建立資源/政務(wù)一體化、線上/線下一體化、虛擬/現(xiàn)實(shí)一體化的城市新型服務(wù)體系，創(chuàng)建信息資源共享、政府科學(xué)決策、行業(yè)精細(xì)監(jiān)管、綜合治理協(xié)同、發(fā)現(xiàn)即處理的城市智慧管理體系，提高政府管理與服務(wù)能力、提高科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新能力、提高產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)能力、提升市民生活質(zhì)量與幸福指數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)政、興企、惠民（見圖2）。

2.智慧城市“九個(gè)一體化“建設(shè)

1）天/空/地一體化：綜合采用衛(wèi)星遙感、航空遙感、無人機(jī)遙感和地面遙感技術(shù)，開展城市空間數(shù)據(jù)采集，建立城市數(shù)據(jù)資源池，即天空地一體化數(shù)據(jù)獲取。

2）室內(nèi)/室外一體化：采用現(xiàn)代測繪技術(shù)和建筑信息模型（BIM）技術(shù)，結(jié)合城市遙感影像，提取城市電子地圖、數(shù)字高程模型、地表模型和三維模型等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，形成整個(gè)城市空間信息二維到三維、室內(nèi)到室外的一體化呈現(xiàn)，通過處理，可為政府、行業(yè)、企業(yè)、公眾提供不同等級(jí)數(shù)據(jù)服務(wù)。

3）地上/地下一體化：在城市二三維、室內(nèi)外一體化空間基礎(chǔ)模型上，一是疊加城市的地表部件信息，包括井蓋、路燈、道橋、房屋等，即帶有政府管理職能的地表部件設(shè)施；二是疊加地下管線信息，包括供水、排水、燃?xì)?、電力等八大類綜合管線數(shù)據(jù)；三是將地鐵、地下商場、地下停車場等地下空間設(shè)施信息融進(jìn)來；四是考慮城市地質(zhì)環(huán)境信息，包括地層結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)；將城市分散于各政府部門的這幾類相關(guān)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)基于城市二三維系統(tǒng)融合，形成地上/地下一體化的城市電子沙盤模型。

4） 靜態(tài)/動(dòng)態(tài)一體化：基于城市電子沙盤模型，逐步鏈接城市的視頻監(jiān)控信息、各行業(yè)部門站網(wǎng)監(jiān)測信息、城市各類物聯(lián)傳感器信息（如水、電、氣），融合各類導(dǎo)航位置服務(wù)信息，使靜態(tài)的城市動(dòng)態(tài)化，即靜態(tài)/動(dòng)態(tài)一體化。

5）人文/地情一體化：進(jìn)一步融合城市的人口信息庫、法人信息庫、電子證照庫（包括企業(yè)證照、個(gè)人證照等）、地名地址信息庫，將由上述信息構(gòu)成的公共信息與空間信息關(guān)聯(lián)，形成城市的人文信息和地情信息一體化。

6）政情/社情一體化：將政務(wù)管理系統(tǒng)、行業(yè)管理系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)、甚至個(gè)人客戶端，通過平臺(tái)進(jìn)行掛接，建立政務(wù)管理信息庫、行業(yè)管理信息庫、企業(yè)管理信息庫、公眾服務(wù)信息庫，形成城市政情信息和社情信息的一體化，至此，城市的信息資源部分，即數(shù)字城市基本建成。

7） 資源/政務(wù)一體化：基于虛擬城市模型，構(gòu)建城市信息資源平臺(tái)和政務(wù)協(xié)同管理平臺(tái)，接入政府各部門業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，一是提供信息資源共享和開放服務(wù)，以及面向政府和用戶應(yīng)用需求，提供基于大數(shù)據(jù)融合分析的專題產(chǎn)品服務(wù)；二是開展政府管理的流程優(yōu)化建模和預(yù)案分析建庫，通過兵棋推演實(shí)驗(yàn)和部門協(xié)同管理，為政府提供輔助決策，從而將資源和政務(wù)系統(tǒng)融合到一起，形成信息資源和政務(wù)管理一體化。

8） 線上/線下一體化：以城市信息資源平臺(tái)和政務(wù)協(xié)同管理平臺(tái)為支撐，搭建公共服務(wù)平臺(tái)，提供兩類辦事服務(wù)窗口，分別為基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)上辦事窗口和一站式社區(qū)服務(wù)窗口，為企業(yè)和公眾提供主動(dòng)推送服務(wù)和就近便民服務(wù)，即企業(yè)和公眾提供線上和線下一體化服務(wù)。

9）虛擬/現(xiàn)實(shí)一體化：搭建城市平行系統(tǒng)，充分利用信息融合挖掘、人工智能、認(rèn)知計(jì)算和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，使計(jì)算機(jī)的虛擬城市與現(xiàn)實(shí)城市之間形成互聯(lián)、互通和互操作?，F(xiàn)實(shí)城市運(yùn)行中發(fā)生的案件，可以通過虛擬城市系統(tǒng)進(jìn)行案件分析，結(jié)合預(yù)案模型，開展仿真分析、計(jì)算實(shí)驗(yàn)和能力實(shí)驗(yàn)，通過兵棋推演，為政府提供輔助決策方案，從而指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)城市中案件的科學(xué)處理，并進(jìn)行事后的效能分析和效能評(píng)估，不斷迭代優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)城市社會(huì)運(yùn)行的虛擬和現(xiàn)實(shí)一體化。

三、智慧城市總體建設(shè)任務(wù)

1.智慧城市建設(shè)總體目標(biāo)

1） 集同與開放：旨在推動(dòng)分散數(shù)據(jù)集同化、分散系統(tǒng)集同化，構(gòu)建蜂窩式城市基礎(chǔ)信息資源池和管理平臺(tái)，提供跨部門、跨區(qū)域、跨層級(jí)、跨系統(tǒng)信息資源共享與開放服務(wù)。

2）網(wǎng)格化治理：以社區(qū)為網(wǎng)格化管理的最小單元，并與政府行業(yè)網(wǎng)格管理職能相融合，發(fā)動(dòng)群眾力量協(xié)同管理及更新數(shù)據(jù)，構(gòu)建完整的城市網(wǎng)格化管理體系。

3）一窗式服務(wù)：構(gòu)建前臺(tái)(社區(qū)和網(wǎng)上)窗口辦事與后臺(tái)(政府和行業(yè))行政審批的一窗式公共管理與服務(wù)系統(tǒng)，提供近民服務(wù)和便民服務(wù)。

4）虛擬與現(xiàn)實(shí)：以城市三維數(shù)字模型為載體，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建政務(wù)管理與服務(wù)可視化兵棋推演實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，提供平行管控、?yīng)急處置和輔助決策等服務(wù)。

2.智慧城市建設(shè)基本原則

1）繼承優(yōu)化原則：充分繼承已有的建設(shè)成果，將分散的系統(tǒng)集同化，將分散的數(shù)據(jù)集中化，按照技術(shù)、工程、安全三個(gè)總體要求進(jìn)行整體集成優(yōu)化。

2） 最小共享原則：按照用戶類型設(shè)置訪問權(quán)限，用戶只能調(diào)用自身權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)和服務(wù)；信息化主管部門可享有系統(tǒng)管理員權(quán)限。

3）最大服務(wù)原則：以滿足用戶最大需求為導(dǎo)向，按照用戶需求，進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合分析，提供專題產(chǎn)品定制和應(yīng)用服務(wù)。

4）權(quán)威發(fā)布原則：需上報(bào)國家或省行業(yè)主管部門的數(shù)據(jù)資料，以市政府對(duì)應(yīng)部門的數(shù)據(jù)資料為準(zhǔn)并上報(bào)。

如今，設(shè)計(jì)已無處不在。設(shè)計(jì)已不僅僅局限于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而是與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。設(shè)計(jì)的基因已被植入人居環(huán)境、鄉(xiāng)村振興、旅游、體育、文化等諸多產(chǎn)業(yè)之中，設(shè)計(jì)讓中國企業(yè)、中國品牌在發(fā)展的道路上策馬揚(yáng)鞭。

3.智慧城市建設(shè)總體任務(wù)

以智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為根基，以智慧城市信息中心（或稱運(yùn)行中心）和三大平臺(tái)建設(shè)為抓手，構(gòu)建智慧城市建設(shè)支撐基礎(chǔ)，匯聚城市信息資源，創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，面向城市綜治、民生幸福、人居環(huán)境、公共安全、經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新等領(lǐng)域開展智慧應(yīng)用建設(shè)，構(gòu)筑以“一中心、三平臺(tái)、N應(yīng)用”為特征的智慧城市總體建設(shè)框架（見圖3），以科技驅(qū)動(dòng)助力智慧社會(huì)，推動(dòng)城市智慧化可持續(xù)發(fā)展。

具體到智慧城市的建設(shè)內(nèi)容，可以概括為“12345”，即一個(gè)中心、二個(gè)窗口、三大平臺(tái)、四大體系、五類信息。

“一個(gè)中心”——城市運(yùn)行中心，包含城市大數(shù)據(jù)中心、展示大廳和運(yùn)行大廳等內(nèi)容，集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、城區(qū)態(tài)勢展示、動(dòng)態(tài)運(yùn)行監(jiān)測、事件分撥處置、指揮協(xié)同決策于一體，是城市未來最重要的智慧基礎(chǔ)設(shè)施。

“二個(gè)窗口”——圍繞政府行政審批、行業(yè)職能管理和社會(huì)公眾服務(wù)，基于政務(wù)外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)面向企業(yè)和市民的一站式社區(qū)服務(wù)窗口和網(wǎng)上辦事窗口，提升便民服務(wù)能力，打造高效社會(huì)治理。

“三大平臺(tái)”——即建設(shè)城市信息資源平臺(tái)、政務(wù)公共管理平臺(tái)和社會(huì)公共服務(wù)平臺(tái)，共同構(gòu)成智慧城市共性能力域，它們與運(yùn)行中心一起構(gòu)成城市智慧中樞。城市信息資源平臺(tái)主要包括數(shù)據(jù)管理、開放服務(wù)、專題定制、大數(shù)據(jù)挖掘、二三維展示等功能，可實(shí)現(xiàn)各類城市數(shù)據(jù)的采集、清洗、分類和入庫，通過信息資源診斷，提出未來城市信息資源建設(shè)計(jì)劃。政務(wù)公共管理平臺(tái)主要包括城市網(wǎng)格化管理、一體化協(xié)同辦公、任務(wù)及預(yù)案管理、推演決策及執(zhí)行評(píng)估等功能，面向城市綜合管理、行業(yè)管理和協(xié)同管理三大政務(wù)域，進(jìn)行權(quán)責(zé)梳理和流程優(yōu)化，構(gòu)建仿真模型和管理預(yù)案庫，開展整個(gè)城市既有系統(tǒng)的接入和診斷分析，提出智慧城市未來系統(tǒng)的合理建設(shè)計(jì)劃。社會(huì)公共服務(wù)平臺(tái)鏈接企業(yè)管理信息系統(tǒng)、窗口辦事服務(wù)系統(tǒng)和個(gè)人終端服務(wù)系統(tǒng)，包括開放式服務(wù)、一窗式辦事、快速化響應(yīng)和個(gè)性化處置等功能，可根據(jù)社會(huì)需求，提出政府各個(gè)行業(yè)部門如何提供公共服務(wù)和優(yōu)化服務(wù)預(yù)案，通過對(duì)公共服務(wù)進(jìn)行需求分析診斷，提出完善服務(wù)計(jì)劃。

“四大體系”——指政策法規(guī)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全管理體系和運(yùn)營保障體系，通過這四個(gè)體系的全面建設(shè)，健全和完善智慧城市綜合保障體系，增強(qiáng)城市數(shù)據(jù)共享更新、政務(wù)系統(tǒng)整合協(xié)同和網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)等能力，有力推動(dòng)智慧城市建設(shè)不斷前進(jìn)和智慧化提升。

“五類信息”——包括空間信息、動(dòng)態(tài)信息、公共信息、政務(wù)信息和社會(huì)信息五大數(shù)據(jù)庫的建設(shè)?？臻g信息資源庫包括基礎(chǔ)地理信息庫、地上部件信息庫、地下管線信息庫和地下空間信息庫，此類信息主要來自于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測繪采集。動(dòng)態(tài)信息資源庫包括視頻監(jiān)控信息庫、站網(wǎng)監(jiān)控信息庫、位置服務(wù)信息庫和傳感數(shù)據(jù)信息庫，此類數(shù)據(jù)來自于各行業(yè)信息系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。公共信息資源庫，包括人口庫、法人庫、證照庫以及地名地址庫等，此類數(shù)據(jù)主要是從政府各委、辦、局的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行抽取得來，通過信息清洗、融合，形成公共信息庫。政務(wù)信息資源庫包括市、區(qū)、街道行政管理和社區(qū)服務(wù)信息，此類信息主要來源于政府的權(quán)責(zé)清單、行政審批事項(xiàng)清單、管理分撥事件清單等。社會(huì)信息資源庫主要包括從互聯(lián)網(wǎng)采集的與企業(yè)和公眾服務(wù)相關(guān)的信息。

四、智慧城市總體建設(shè)方案

1）立體化數(shù)據(jù)采集：采用衛(wèi)星、航空和地面遙感及測繪等先進(jìn)技術(shù)，采集（或收集）基礎(chǔ)地理（DOM、DEM、DLG、DSM）信息、地上部件設(shè)施信息、地下管線設(shè)施信息、地下空間設(shè)施信息和地質(zhì)環(huán)境信息等數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市立體化數(shù)字沙盤模型，提供空間信息數(shù)據(jù)服務(wù)。

2）全方位智能監(jiān)控：采用現(xiàn)代信息感知技術(shù)，以立體數(shù)字沙盤模型為載體，以通信網(wǎng)絡(luò)為支撐，鏈接政府各部門已布設(shè)的監(jiān)控視頻、監(jiān)測站網(wǎng)、數(shù)字傳感和定位導(dǎo)航等終端智能設(shè)施，構(gòu)建全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)控模型，提供動(dòng)態(tài)信息共享和分析服務(wù)。

3）多維度信息匯聚：采用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，匯聚城市人口、法人、證照和經(jīng)濟(jì)等公共信息，關(guān)聯(lián)政務(wù)、行業(yè)、企業(yè)和公眾信息，構(gòu)建蜂窩式城市信息資源池，開展大數(shù)據(jù)清洗與存儲(chǔ)、分析與融合，構(gòu)建多維度信息資源模型；提供大數(shù)據(jù)管理及專題服務(wù)。

4）智能化管理服務(wù)：采用網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)，梳理政務(wù)權(quán)責(zé)清單、行政審批流程并建模，梳理政務(wù)管理與服務(wù)典型案例并建庫，購建網(wǎng)格化管理和一窗式辦事系統(tǒng)，面向?qū)ο笮枨?，提供快捷的政?wù)管理和公共服務(wù)。

5）科學(xué)化輔助決策：采用虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，以立體數(shù)字沙盤模型為載體，提供兵棋推演和仿真實(shí)驗(yàn)，提高政府辦事與決策、行業(yè)監(jiān)管與服務(wù)能力，提升突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)和處置能力。

五、結(jié)束語

在新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想和基本方略的指引下，堅(jiān)持新的發(fā)展理念，采用航天系統(tǒng)工程方法，通過實(shí)施智慧城市“九個(gè)一體化”建設(shè)，切實(shí)推動(dòng)城市有質(zhì)量的穩(wěn)定增長、可持續(xù)的全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)勁、民生體驗(yàn)幸福、公共安全穩(wěn)固、人居環(huán)境綠色、經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新繁榮的智慧城市建設(shè)發(fā)展愿景，助力數(shù)字中國建設(shè)和智慧社會(huì)建設(shè)，促進(jìn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化。