【摘 "要】 數(shù)字化技術(shù)在智慧城市管理中起到了至關(guān)重要的推動作用。文章將探討在“雙碳”戰(zhàn)略下,數(shù)字化技術(shù)如何推進(jìn)智慧城市管理,減少碳排放,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。文章分析智慧城市管理中較為成熟的數(shù)字化技術(shù),分析了關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用前景,從系統(tǒng)維度和空間維度對碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,結(jié)合我國智慧城市管理的理論與實踐基礎(chǔ),提出利用數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)智慧城市管理措施。通過對智慧城市的數(shù)字化基礎(chǔ)碳排放數(shù)據(jù)采集、碳排放數(shù)據(jù)處理智能中樞、城市碳排放體征應(yīng)用等方面的研究,梳理出與“雙碳”戰(zhàn)略相關(guān)的建設(shè)內(nèi)容,最后提出了“雙碳”戰(zhàn)略下智慧城市管理的發(fā)展建議。
【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化;智慧城市管理;碳排放;城市體征
全球人口的城市化進(jìn)程日益加速,城市所面臨的問題也與日俱增。氣候變化和環(huán)境破壞已成為全球性挑戰(zhàn),對城市管理提出了更高的要求。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn),各國紛紛提出了“雙碳”目標(biāo),即實施低碳發(fā)展并減少碳排放。數(shù)字化技術(shù)作為智慧城市管理的重要基石,為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)提供了有力支持。為全面貫徹新發(fā)展理念,做好碳達(dá)峰、碳中和工作,統(tǒng)籌推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型,要“創(chuàng)新科技降碳方式,推進(jìn)智慧城市管理”,把新型智慧城市管理作為實現(xiàn)碳達(dá)峰為目標(biāo)的重要內(nèi)容。
一、智慧城市管理與數(shù)字化技術(shù)
數(shù)字化技術(shù)在智慧城市管理中扮演著至關(guān)重要的角色。數(shù)字化技術(shù)可以幫助智慧城市更有效地管理能源資源。通過智能計量和監(jiān)控設(shè)備,可以實時監(jiān)測能源使用情況,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行節(jié)能和優(yōu)化能源利用。通過數(shù)字平臺,居民可以與政府進(jìn)行互動,并參與到城市決策和規(guī)劃中。這種公眾參與可以增強城市的民主性和透明度,更好地滿足居民的需求。以下是推進(jìn)智慧城市管理中較為成熟數(shù)字化技術(shù):
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。物聯(lián)網(wǎng)是智慧城市管理中的核心技術(shù)之一。通過將傳感器和設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng),可以實現(xiàn)對城市中各種設(shè)施和設(shè)備的實時監(jiān)測和管理。例如,智能交通系統(tǒng)可以通過監(jiān)測車流量和道路狀況來優(yōu)化交通流動,減少交通擁堵。
大數(shù)據(jù)分析。在智慧城市管理中,大數(shù)據(jù)具有重要作用。通過收集和分析大規(guī)模數(shù)據(jù),可以獲取對城市運行的深入洞察,并支持決策制定和規(guī)劃。大數(shù)據(jù)分析可以幫助城市管理者更好地了解居民需求,優(yōu)化城市規(guī)劃和資源配置,提供個性化的公共服務(wù)。
人工智能技術(shù)。例如,智能安防系統(tǒng)可以通過人臉識別技術(shù)和視頻監(jiān)控實時監(jiān)測和預(yù)防犯罪事件。智能垃圾管理系統(tǒng)可以利用機器學(xué)習(xí)算法來預(yù)測垃圾產(chǎn)生量,并制定高效的收集計劃。
云計算技術(shù)。該技術(shù)為智慧城市提供了強大的計算和存儲能力。將城市數(shù)據(jù)存儲在云端可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和互通,不同部門和機構(gòu)之間可以進(jìn)行更好的協(xié)作和信息共享。云計算還可以支持智慧城市中的其他技術(shù)應(yīng)用,如大數(shù)據(jù)分析和人工智能。
二、智慧城市管理中碳排放數(shù)據(jù)采集與挖掘
為了精確掌握城市管理中的各要素碳排放情況,需要構(gòu)建碳排放量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的背景下,數(shù)據(jù)在體量、類型、應(yīng)用多維度發(fā)生變革。傳統(tǒng)的碳排放統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫包含人口、用地、交通路網(wǎng)以及耗煤量等小樣本數(shù)據(jù),最終的碳排放結(jié)果由估算得到。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方式依托調(diào)查問卷、實地調(diào)研、統(tǒng)計年鑒等途徑,數(shù)據(jù)為靜態(tài)數(shù)據(jù)且存在滯后性。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為城市碳排放數(shù)據(jù)采集帶來了突破,利用碳排放檢測終端、無人機、采集器、各類報警等終端,在更大的時間與空間維度大批量精準(zhǔn)抓取數(shù)據(jù)。
第一類側(cè)重系統(tǒng)維度的碳排放軌跡數(shù)據(jù)挖掘,例如能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)等。1. 能源系統(tǒng)是碳排放的主要來源之一。傳統(tǒng)的能源系統(tǒng),如燃煤發(fā)電廠和石油精煉廠,會釋放大量的二氧化碳等溫室氣體。在能源系統(tǒng)中,碳排放的數(shù)量取決于能源的類型和產(chǎn)生能源的過程。使用可再生能源,如太陽能和風(fēng)能,可以減少能源系統(tǒng)的碳排放。2. 交通系統(tǒng)也是碳排放的重要來源。汽車、飛機、船舶等交通工具的燃燒排放會產(chǎn)生大量的溫室氣體。碳排放量取決于交通工具的類型、燃料的使用以及行駛距離和頻率。推廣電動車、提高燃料效率和采用低碳燃料等措施可以降低交通系統(tǒng)的碳排放。3. 建筑系統(tǒng)涉及建筑物的設(shè)計、建造、使用和拆除等過程。建筑物在使用過程中消耗能量,如供暖、通風(fēng)、空調(diào)和照明等,導(dǎo)致碳排放。碳排放量在很大程度上取決于建筑物的能源效率和使用方式。采用高效節(jié)能的建筑設(shè)計、使用可再生能源以及改善室內(nèi)環(huán)境的措施可以減少建筑系統(tǒng)的碳排放。
第二類側(cè)重空間維度的碳排放軌跡數(shù)據(jù)挖掘??臻g維度的碳排放指的是在特定地理區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的碳排放量。不同地區(qū)的碳排放量可能因其獨特的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源消費模式和人口密度等而有所不同。1. 地理位置。地區(qū)的地理位置可以影響能源供應(yīng)、交通運輸和氣候條件,從而對碳排放產(chǎn)生影響。例如,地處寒帶或炎熱地區(qū)的地區(qū)可能需要更多的供暖或空調(diào)需求,導(dǎo)致能源消耗增加。2. 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。地區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)決定了不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。碳排放通常與能源密集型產(chǎn)業(yè)(如制造業(yè)、采礦業(yè))和交通運輸相關(guān)。一些地區(qū)可能依賴化石燃料和能源密集型工業(yè),導(dǎo)致較高的碳排放。3. 能源消費模式。地區(qū)的能源消費模式包括能源來源、能源利用效率和能源消費行為等。使用高碳能源(如煤炭和石油)和低能源效率的設(shè)備將產(chǎn)生更多的碳排放。一些地區(qū)可能已轉(zhuǎn)向使用更清潔的能源(如天然氣、太陽能和風(fēng)能)或采取能源節(jié)約措施。4. 人口密度和城市化水平。人口密度較高的城市通常具有較高的能源需求和交通運輸活動,因此其碳排放量也相對較高。高度城市化地區(qū)可能有更多的建筑物、交通擁堵、公共設(shè)施和人口集中,這些因素都與碳排放直接相關(guān)。
在“雙碳”戰(zhàn)略中,減少系統(tǒng)維度的碳排放是一個重要目標(biāo)。通過采用低碳技術(shù)、提高能源效率、使用清潔能源和改變生產(chǎn)和消費方式等措施,可以降低系統(tǒng)碳排放,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。智慧城市的管理要加快工業(yè)化和信息化深度融合,才能在完成“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的前提下實現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展。
三、數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)智慧城市管理措施
數(shù)字化技術(shù)可以提供更多的數(shù)據(jù)、更高效的決策支持和更好的參與機會,從而推進(jìn)智慧城市管理。然而,實施這些措施需要綜合考慮技術(shù)可行性、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面的挑戰(zhàn)和問題。數(shù)字化技術(shù)的成功應(yīng)用需要有效的戰(zhàn)略規(guī)劃、國家政策支持和社會各方的合作。城市體征是指通過一系列指標(biāo)和數(shù)據(jù)來描述和評估城市的各種方面和特征。這些指標(biāo)可以反映城市的規(guī)模、人口、經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境等多個方面。人口指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)社會指標(biāo)城市基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)環(huán)境指標(biāo)科技和創(chuàng)新指標(biāo)。
智慧城市運行體征指標(biāo)體系是評估和監(jiān)測智慧城市發(fā)展及運行狀態(tài)的一套綜合性指標(biāo)體系。這些指標(biāo)幫助城市管理者和決策者了解智慧城市的各個方面,從而更好地規(guī)劃、優(yōu)化和監(jiān)控城市的發(fā)展。同時,搭建城市運行信息綜合展現(xiàn)系統(tǒng),實時監(jiān)測和分析城市運行情況。城市體征可以用來監(jiān)測和評估城市的碳排放情況,這包括各個行業(yè)和領(lǐng)域的碳排放量,如能源消耗、交通運輸、工業(yè)生產(chǎn)等。通過定期監(jiān)測碳排放數(shù)據(jù),城市可以了解碳排放的趨勢和分布,有針對性地制定減排政策和措施;城市體征可以用來跟蹤城市的碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)情況,城市可以設(shè)置碳中和的時間表,并通過監(jiān)測體征數(shù)據(jù)來評估是否按照計劃逐步減少碳排放,以達(dá)到凈零碳排放的目標(biāo);城市體征可以用來評估城市的能源使用情況,包括可再生能源的使用比例、能源效率等。通過提高可再生能源的比例,城市可以降低碳排放并減少對化石燃料的依賴;城市體征可以用來監(jiān)測城市的交通狀況,包括交通流量、交通工具的碳排放量等。同時,城市也可以優(yōu)化公共交通系統(tǒng)、鼓勵低碳出行方式。
四、城市管理數(shù)據(jù)的“低碳”治理和運用
城市運行體征城市管理數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜,發(fā)揮數(shù)據(jù)中心在新型智慧城市管理中的基礎(chǔ)作用,強化能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)功能,使城市管理更加有效地契合“綠色”“可持續(xù)”的發(fā)展需求,可以從以下幾個方面做出努力:
能源效率提升。數(shù)字化技術(shù)可以幫助智慧城市監(jiān)測和管理能源的使用,例如智能電網(wǎng)、能源管理系統(tǒng)等。它們可以實時監(jiān)控能源消耗情況,理性化能源使用,提高能源效率,從而減少碳排放。
交通優(yōu)化與電動車推廣:數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)智能交通管理,通過優(yōu)化交通流動、推廣電動車等手段,降低交通擁堵和汽車尾氣排放,減少城市碳排放。
低碳建筑與綠色建筑:數(shù)字化技術(shù)可以用于建筑設(shè)計和管理,實現(xiàn)低碳建筑和綠色建筑目標(biāo)。通過模擬和模型設(shè)計,最大限度地減少建筑能源消耗,并提供智能化的能源管理系統(tǒng)。
智能垃圾管理:數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)智能垃圾管理系統(tǒng),通過垃圾分類和定制化的收運計劃,減少垃圾的產(chǎn)生和排放,推廣回收利用。
環(huán)境監(jiān)測和預(yù)警:數(shù)字化技術(shù)可以監(jiān)測環(huán)境狀況,例如空氣質(zhì)量、水質(zhì)狀況等,并通過實時數(shù)據(jù)提供預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng),保障居民生命安全和健康。
可持續(xù)城市規(guī)劃和管理:數(shù)字化技術(shù)可以幫助城市規(guī)劃者進(jìn)行可持續(xù)城市規(guī)劃,通過模擬和數(shù)據(jù)分析,提供科學(xué)依據(jù),最大限度地減少城市碳排放,并確保城市的可持續(xù)發(fā)展。
五、結(jié)語
數(shù)字化技術(shù)在智慧城市管理中的應(yīng)用,對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要的推動作用。通過數(shù)據(jù)收集、大數(shù)據(jù)分析、智能交通管理、能源管理和節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)和資源管理等手段,數(shù)字化技術(shù)可以協(xié)助城市管理者制定科學(xué)的決策,提高城市運轉(zhuǎn)效率,降低能源消耗和碳排放,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。在“雙碳”戰(zhàn)略下,數(shù)字化技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,為智慧城市管理提供技術(shù)支持,實現(xiàn)低碳城市的追求。將低碳綠色發(fā)展理念融入智慧城市管理評價體系,以評促優(yōu),以評促管。進(jìn)行行業(yè)企業(yè)調(diào)研,挖掘智慧城市管理與“雙碳”戰(zhàn)略結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域;將“雙碳”融入新型智慧城市管理中,力爭在城市規(guī)劃建設(shè)管理各環(huán)節(jié)全面落實綠色低碳要求。
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