智慧城建共享云平台建设模式的研究

何福久，许长胜，李志平

(1.珠海市测绘院，广东 珠海 519000； 2.长春市测绘院，吉林 长春 130021)

智慧城建共享云平台建设模式的研究

何福久1*，许长胜2，李志平2

(1.珠海市测绘院，广东 珠海 519000； 2.长春市测绘院，吉林 长春 130021)

智慧城市的核心内涵是将城市运行的各类数据整合在一起，充分利用新一代信息技术重塑城市的规划、建设、管理运营，在城市规划、建设、管理领域，实现信息资源的充分共享、有效利用和深度开发，并进行快速、有效分析，从而提升政府的管理能力，更好地为市民服务。本文主要研究智慧城市背景下的城市规划建设管理领域信息资源共享与利用，提出了智慧城建的建设思路、建设内容及实施方案。

智慧城建；建设模式；资源共享；云平台

1 引 言

2014年国家多部委联合发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，将智慧城市建设与发展上升为国家战略，明确提出加快智慧城市建设。明确把“城市管理精细化”作为智慧城市建设的一项重要目标，要达到市政管理、人口管理、交通管理、公共安全、应急管理、社会诚信、市场监管、检验检疫、食品药品安全、饮用水安全等社会管理领域的信息化体系基本形成，统筹数字化城市管理信息系统、城市地理空间信息及建(构)筑物数据库等资源，实现城市规划和城市基础设施管理的数字化和精准化，推动政府行政效能和城市管理水平大幅提升。

本文结合项目经验，依据智慧城建平台建设目标和方针，就平台建设要求、建设内容、架构设计模式及可行实施方案分别进行论述。

2 建设要求

“城市管理精细化”作为智慧城市建设的一项重要目标，对新型的城市规划、建设和管理提出了更高层次的要求。

(1)要实现以多规融合为代表的智慧规划

智慧城市背景下的城市规划应该是以城市空间信息为基础，根据城市发展普遍规律，结合城市自身的历史积淀、文化特色和产业特点，在国民经济和社会发展、空间布局、土地利用、生态环境保护等多个层面上进行统筹谋划，有效衔接的科学规划，达到促进经济社会全面协调可持续发展的作用。

(2)要实现以智能化基础设施为重点的智慧建设

智慧化的基础设施是智慧城市的基石。智慧城市的建设不再是建筑材料的简单堆砌，而是要求各类城市建(构)筑物的智能化、信息传输的宽带化和信息资源的共享化。

(3)要实现以全面感知为基础的智慧管理

智慧城市利用各类随时随地的感知设备和智能化系统，智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化，对感知数据进行融合、分析和处理，并能与业务流程智能化集成，继而主动做出响应，促进城市各个关键系统和谐高效的运行。

(4)要实现以人为本的智慧互动

城市的主体要素是市民，城市的规划、建设和管理是为市民服务的，智慧城市建设必须要坚持以人为本的原则，为城市中的市民提供最优美的生态环境、最优质的公共服务。

3 建设内容

为实现“智慧城建共享云平台”的建设目标与要求，需要深入开展以下几方面工作：

3.1 地理市情、地下空间普查，建设建(构)筑物信息库

(1)地理市情普查

地理市情是在城市开展的，精细化的地理国情。开展地理市情普查，系统掌握权威、客观、准确的城市地理国情信息，是制定和实施城市发展战略与规划、优化城市空间开发格局和各类资源配置的重要依据，是推进生态环境保护、建设资源节约型和环境友好型社会的重要支撑。普查的主要内容包括：地形地貌普查、地表覆盖普查、地理单元普查。

(2)地下空间普查

地下空间主要包括地质构造、矿产资源以及地下建(构)筑物等内容，通过普查建立城市地下空间工程信息管理系统，实现地下空间信息化管理，为城市地下空间规划、建设和管理提供信息服务。地下空间信息系统是地下空间信息的集合，是管理地下空间信息的平台，地下空间数据数据库分为地质构造数据库、矿产资源数据库及地下建构筑物数据库三类，如图1所示。

图1 地下空间信息数据库结构图

(3)城市建(构)筑物生命周期数据库建设

城市建(构)筑物生命周期数据库(如图2所示)的建立就是为每一栋建(构)筑物建立一份电子档案，记录下建(构)筑物从用地审批、规划立项、建设完成、交付使用、改建维修到拆除的整个生命过程和相关管理信息。为多个部门提供统一、准确、可追溯、多接口的城建平台，并通过地面传感器和遥感、无人机技术获得快速动态更新信息，利用云计算智能分析统计城市建设的进度并提出可靠建议，为解决城市问题提供新思路。各个管理部门通过不同的网络接口连接到同一个数据录入平台，由一个部门统一管理数据，实现数据的整合与更新。

图2 城市建构筑物全生命周期数据库管理

3.2 开展城市动态监测，把握城市重点变化信息

(1)城市规划遥感动态监测

城市规划遥感监测主要包括规划实施效果监测及捕捉违章建筑(如图3所示)。遥感影像翔实记录着城市发展的现状信息，结合规划审批资料，从中能够获取每年度的城市规划实施情况。多个序列的遥感影像对比分析，也能发现城市的违章建筑。

图3 城市遥感动态监测管理

(2)城市重点建设工程动态监测

不论是建设工程实施阶段的过程管理，还是城市建(构)筑物全生命周期的管理，都可应用大数据、云计算、物联网、自动化办公系统(OA)、全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等现代化高新技术手段，实现实时动态监视、测量与控制，促进城市管理的信息化、智能化，推进智慧城市建设发展。

(3)城市重点建(构)筑物变形监测

对于城市高大建(构)筑物，轨道交通、快速路等交通基础设施，水电气热管线供应设施，重大危险设施设备的运转维护状态，可利用测量仪器、监控传感器采集信息，并通过物联网、大数据、云计算、管理平台软件，进行传输、存储、处理、统计、分析、决策和处置，为使其正常运转服务提供保障和支持。

3.3 建设项目全生命周期管理及“多规合一”

(1)建设项目全生命周期信息库

“建设项目全生命周期信息库”是集成了城市建设项目的规划成果、现状信息、审批结果及各环节管理数据，用于实现项目建设相关环节信息共享、覆盖整个项目周期、提供查询及辅助管理的综合型数据库。“建设项目全生命周期信息库”主要包括三方面数据：现状信息数据、规划成果数据、审批结果数据，涉及多个部门业务办理，具体如图4所示。

图4 建设项目全生命周期数据库管理

(2)“多规合一”建设

“多规合一”是指以国民经济和社会发展规划为依据，强化城乡建设、土地利用、环境保护、文物保护、林地保护、综合交通、水资源、文化旅游、社会事业等各类规划的衔接，确保“多规”确定的保护性空间、开发边界、城市规模等重要空间参数一致，并在统一的空间信息平台上建立控制线体系，以实现优化空间布局、有效配置土地资源、提高政府空间管控水平和治理能力的目标。

以上我们只讨论了与城建密切相关的几个基础领域，需要结合实际进行适当的扩展。

4 架构设计模式

智慧城建共享云平台总体架构如图5所示，整个平台按照横向和纵向的结构分为“五横三纵”的格局，其中：

图5 平台架构设计模式

“五横”包含：基础设施层、数据层、支撑层、应用层和表现层。

“三纵”包含：工程标准规范体系、平台运维体系和安全体系。

基础设施层包括中心机房建设及网络建设，完成构建基于Internet网及业务网的广域云和私有云。着重从高端服务器、高密度低成本服务器、海量存储设备和高性能计算设备等基础设施领域提高云计算数据中心的数据处理能力。云计算要求基础设施具有良好的弹性、扩展性、自动化、数据移动、多租户、空间效率和对虚拟化的支持。

数据层包括各类基础空间数据库如电子地图、航遥影像、三维模型、倾斜摄影等；专题数据库如市政管线、公安交通、城市部件、园林绿化、市容环卫等；综合数据库包括各类属性库如市情、物联网、人口、经济、统计等。数据层通过数据交换平台与支撑层进行各类数据交换与存储，为支撑层提供多维基础数据源。

支撑层包含数据交换接口及各类支撑平台，如基础应用平台、综合管理平台、城管业务平台等。支撑层主要用于给各类应用提供底层数据及功能调用接口，为应用层各子系统提供丰富的数据处理及分析服务。

应用层包含政府各部门及行业的各类应用系统，是基于支撑层结合行业的数据及需求进行开发利用的一系列应用系统，为各级政府及行业(交通、规划、市政、园林、公安、市容等)提供定制化信息化服务。

展现层是城建共享云平台的门户网，是信息发布平台及各类应用系统登录访问的入口。

相关规范体系是保证各种数据持续更新的手段及平台有效运营的保障机制。

5 平台实施方案

5.1 建设运营模式

城建云平台的建设是一项跨部门的系统工程，建成后的城建云也会由于数据量大、服务的部门多，而产生大量的维护工作。因此，应采取第三方建设维护，城建各部门积极参与的建设模式。统一由市信息中心根据城建领域各部门的需求和城市规划、建设、管理工作的需要，在电子政务云和全市政务信息资源共享平台的基础上，建设城建云。资金由市财政负责，通过政府采购完成平台建设。每年由财政部门拨付运营维护费用，保证平台的正常支行。

5.2 建设实施过程

城建云平台建设一般分为五个阶段：

(1)前期准备阶段。对各相关部门的资源进行调查，了解各部门的业务需求，提出平台建设的初步方案。对建设方案征求意见，并组织专家对平台建设方案进行咨询，根据征求到的意见和专家意见对方案进行修改完善。组织召开专家论证会，对平台建设方案进行论证。同时进行项目的立项审批和招投标的前期准备。

(2)确定项目建设单位。通过招投标的方式，确定项目的建设单位，正式启动项目。

(3)项目实施阶段。根据建设方案进行平台建设和软件部署、测试，进行平台系统的联调、数据汇集与处理，开展应用服务推广。

(4)项目试运行阶段。进行项目的试运行，对试运行期间出现的问题进行改正。

(5)项目验收阶段。组织专家对项目进行验收。

5.3 保障措施

(1)建立市级工作领导小组。建立责任负责制，相关部门“一把手”作为责任人，负责相关业务梳理及本部门的推广与应用。

(2)建立部门间协同机制。建立例会机制，各部门确定联络人，负责城建云平台建设和运行过程中的协调和联络，定期召开研讨会，研究城建云建设和运行过程中遇到的难题。

(3)建立财政专项资金机制。各部门在年初设立专项财政计划，用于城建云平台的建设和运营服务。其中，公共的基础设施和网络服务费由市政府统一计划。

(4)建立网络及数据安全机制。依据国家网络信息安全相关要求，制定安全保障制度，分别从框架设计、网络安全、数据安全、系统访问安全管理等方面进行规范。定期由第三方安全评测机构对各个系统和网络进行安全检测和评估，以保证平台安全有效运行。

6 结 论

本文结合实际项目经验，提出了智慧城建共享云平台的设计架构，同时依据平台建设要求，就平台建设内容及实施总体方案进行研讨。在实际的建设及推广应用过程中，需要紧紧围绕本地城市特点，设计本地化的智慧城建共享云平台，实现科学化及规范化的城建管理，从而提升本地城建的智慧化管理水平及效能。

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The Research on Construction Model of Smart City Building Shared Cloud Platform

He Fujiu1，Xu Changsheng2，Li Zhiping2

(1.Zhuhai Surveying and Mapping of Institute，Zhuhai 519000，China；2.Changchun Surveying and Mapping of Institute，Changchun 130021，China)

It is the core connotation of smart city to integrate data of city running for remolding planning，construction，management and operation of city by using fully new generation of information technology. The smart city realizes the sufficient sharing，and efficient use，and deep development and fast analysis of the information resources so as to improve the management ability of the government and serve better citizens. The paper has mainly researched on the sharing and using of information resources in the field of the urban planning，construction and management under the background of smart city，and put forward the idea，implementation and content of construction.

smart city building；construction model；resource sharing；cloud platform

1672-8262(2017)04-58-04

P208.2

A

2017—05—26

何福久(1964—)，男，高级工程师，主要从事城市房产测量和测绘管理工作。