大数据在智慧城市研究与规划中的应用

邱立臻

【摘 要】随着互联网相关技术的飞速发展，大数据时代已经悄然来临，建立在大量新兴信息技术运用基础上的智慧城市的技术条件也已经成熟。本文从智慧城市的概念和核心出发，探讨智慧城市的特点和大数据在智慧城市规划中的作用。

【关键词】互联网技术;智慧城市;大数据;规划

中图分类号： F299.2;F49;TP311.13文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）01-0237-002

1 智慧城市的概念

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应的一种理想型的城市发展模式。集合了现代城市对于未来城市更加宜居宜业，更加富有活力，更加具有吸引力和竞争力的期望和想象。要构建智慧城市，就要改变以往依赖资源投入带动城市发展的粗放模式，通过对新技术的应用，促进多方参与，优化资源配置，提升生产效率，从而做到对城市核心运行系统的不断整合。

因为智慧城市是未来城市的概念，是一个城市在现有基础上，通过不断创新、不断发展、不断完善的“更好的未来”，这个未来必然会随着技术的发展和人们认识的提升而不断提升，因此智慧城市将始终向前发展，不存在一个固定的终极完成状态。

2 智慧城市的核心

智慧城市的核心是以人为本。任何技术的诞生和发展，其核心目标归根究底都是要让人的生活变得更方便、舒适，为人提供更多的机会，让人与人之间的沟通更加精确流畅，最终让人变得更强大，促进社会的发展。作为一项新兴技术的系统集合体，智慧城市的核心也是如此。

互联网真正开始进入普通家庭和社会单位的时间并不长，但已经极大地改变了人类的生产生活方式。人们本能的需求更高的信息交换效率和更好的信息交换模式：司机希望能够及时的了解城市交通的最新动态、在遇到问题时希望得到及时的帮助，病人希望能够便捷、准确、智能的获得医疗信息和医疗资源，老人、尤其是独居老人希望在自己病发或遇到险情时能够及时被人发现并送医等，这都是人们对智能社会的需求。因此，智慧城市的建设必然涉及到多个领域，需要多方共同规划，形成合力。无论是政府、企业、研究机构，还是普通人，都可以在智慧城市的规划中担负不同的任务，如政府出台政策负责协调各个部门，企业负责具体实物建设和软件开发，研究机构发布标准提供建议和专业监督，而普通人作为使用者可以始终参与其中提供评价反馈和舆论监督。

智慧城市不仅仅是追求城市本身的发展，它的最终目的和核心，始終是以人为本，让城市中的人过的更舒适、更快乐并得到更多的发展机会。

3 智慧城市的特点

3.1 要素多样化

多样化的要素构成了智慧城市的基础。现实空间和网络空间的构成要素非常多样化，在两者共同基础上构建起来的智慧城市的要素自然也十分多样化，人、物、事、人与人之间的关系和组织、社会的基础设施和城市的自然环境都是智慧城市要素的一部分。而每个要素基于不同特征又可以延伸出更加多样化的要素，例如人这个要素就拥有非常多样化的特征，人可以是男人，也可以是女人;可以是中国人，也可以是美国人、法国人、英国人或者其他国家的人;可以是一名警察，也可以是一位父亲，同时还能够是儿子、丈夫、朋友，这些多样化的要素对应着不同的行为特征、生活需求和社交网络，并且与其他人共同组成了不同的社会单元，如家庭、企业、学校等。这些都是智慧城市要素多样化的体现。

3.2 信息流动性强

智慧城市中的信息具有很强的流动性，城市中活动的所有要素都既是信息的产生者，也是使用者。以智慧市政为例，用户在通过线下缴费或通过微信、支付宝等APP进行水、电、暖、气的缴费和查询时，其缴费信息和查询偏向都将被系统采集并进行分析、处理，并反馈给对应的企业和政府负责部门。对应的企业和政府部门根据这些信息就可以更有针对性的进行动态管理，分析出不同群体的用水、用电、用暖、用气的习惯，从而让企业更高效率的分配相应资源，帮助相应的政府管理部门更加科学、合理地指导城市管网建设和改造。这个过程中，信息具有很强的流动性：它首先由用户流向智慧城市系统，又由系统流向对应企业和政府管理部门，最后由企业和政府管理部门重新流向用户，最终形成一个良性的循环，这就是智慧城市中信息流动的价值。

4 现阶段智慧城市存在的问题

4.1 信息共享性差

城市运行的各项核心系统，如医疗、交通、教育等，都有着各自不同运行规则和标准，随着信息化的发展，也形成了各自同的数据库和编码体系，同时各个核心系统的发展水平也不一致，在教育行业的部分领域，甚至至今还无法做到数据信息化，这为信息共享造成了极大阻碍。

4.2 对智慧城市的认识不统一

目前不同行业不同领域对智慧城市的认识并不统一，智慧城市的概念还不太清楚，很多人无法区分数字城管、智能交通、平安城市这些单独项目是否能够被称为“智慧城市”，也无法区分数字城市和智慧城市的异同，受限于经济发展状况和教育水平的不同，我国不同地区的不同城市对智慧城市的认识尚不统一。

4.3 相关专业人才紧缺

目前，在智慧城市最重要的大数据领域，专业人才非常紧缺。因为大数据领域的从业要求非常高，不仅要求从业人员必须掌握相应的计算机术，同时也还必须掌握数据分析等综合知识。同时，大数据是新兴领域，发展时间较短，这都给人才的培养造成了困难，也造成了相关专业人才的紧缺。

5 大数据的概念及在智慧城市中的应用

5.1 大数据的概念

一般意义上的大数据，指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

5.2 大数据在智慧城市的应用

进入21世纪以来，因为人类社会在信息交换、信息存储、信息处理三个方面的能力的大幅增长，全世界每天可以通过既有信息通道交换的信息数量、信息存储能力、对这些信息进行整理、加工和分析的能力都在飞速增长。大数据系统正是在这种飞速增长的基础上应运而生的，大数据处理的不是随机样本数据，而是借助于云计算、数据仓库、R语言等信息化技术对数据进行多样性处理，并运用关联规则挖掘、预测模型等关键技术对来自方方面面的数据进行截取、管理和处理。

与小数据的复杂算法相比，看似多样、大量、复杂的大数据的简单算法其实更为有效，也更能够反映出城市和各项核心系统运行中的需求，是实现信息共享、打破智慧城市中的孤岛现象，整合城市各个核心系统功能的必然要求，也是实现以人为本的必然要求。

大数据的数据处理能力的应用还能够帮助智慧城市系统进行发展趋势分析，从而给决策者提供科学准确的数据支持。在部分特殊领域，如交通领域，通过大数据的分析，能够有效提升交通控制的针对性和效率。

6 大数据在智慧城市规划中的应用

6.1 大数据是智慧城市规划的基础

信息资源中心是智慧城市构建的基石，而信息资源中心的构建离不开大数据。依托于互联网形成的网络空间在几十年的发展后已经成了不同于现实空间的第二维度，通常来说，构成网络空间的核心要素有ID、数据、连接及连接方式，而构成现实空间的核心要素是人、物、事和时间概念。通过互联网技术，现实空间的要素能够向网络空间进行映射，而网络空间接受映射产生的海量数据又能够反过来影响现实空间的核心要素。因此对网络中的数据进行挖掘和运用，构建大数据交换系统或者数据库，充分发挥网络空间对现实的影响，使得城市有“智慧”，就成为了智慧城市规划的基础。

6.2 强化城市管理服务的科学性

大数据通过智能传感器、互联网、物联网等方式，能够对城市的物理空间、核心运行系统以及多源异构数据进行全面感知、实时监测，实现对数据的智能存儲、管理和使用，从而为智慧城市的规划和管理提供支持。同时，大数据系统可以实现对城市管理的实时监控，推进智慧城市从经验治理转向科学治理，强化城市管理服务的科学性。

6.3 能够有效处理感知层数据

感知层是智慧城市系统对城市现实空间的信息进行搜索、识别、收集和反馈的基础性系统，主要由各种物理网络如气象采集系统、户籍系统、车辆登记和监控系统等构成，大量的数据会在感知层中产生并加入到智慧城市系统中。这些数据经过大数据分析系统的处理后，可以满足对应的需求者的需要，为决策者提供必要的支持。例如在购物网络方面，通过大数据信息的反馈，购物网站可以为消费者实时推送其当前正需要或者正感兴趣的内容，从而有效的提升购物网站的成交率。类似今日头条这样的新闻推送软件，也正是通过大数据系统来为用户推测其当前一段时间内，最感兴趣的新闻的。

6.4 帮助智慧城市规划把控方向

智慧城市的建设都需要先进行规划，规划的方向是否正确，规划是否具有可行性，都是智慧城市建设是否能够成功的关键因素。因此，从整体上把握智慧城市建设的规划方向就变的非常重要。大数据系统能够直观、明确、迅速的反应城市里各项核心系统运行的需求，这些需求的轻重缓急和实现的难易度，可以为智慧城市的规划提供科学有效的参考，帮助智慧城市规划把控方向。

6.5 加强信息的共享性

各项城市核心系统发展水平、行业标准的不一致，造成了信息共享难的问题。大数据系统拥有大量的采集、分析、比较、存储数据的能力，能够通过现有信息帮助各个核心系统得出最佳的共通标准，从而为统一标准的正式制定，各系统间信息的交流共享提供了可能。

7 结语

智慧城市是现代城市发展的未来趋势。在现阶段，我国智慧城市的规划和建设还存在着很多问题。大数据的引入和应用，能够有效的解决这些问题，为智慧城市的规划提供强有力的数据支持，强化城市管理服务的科学性，能够有效处理感知层数据，帮助智慧城市规划把控方向，并为城市各个核心系统间实现信息共享提供了可能。

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