大数据时代的城乡规划与智慧城市

郭吉裕

海南兰德空间规划与设计有限公司 江西 南昌 330000

城乡规划与智慧城市建设的发展，离不开大数据的支持。大数据是一个庞大的数据集合，是在特定领域内对海量数据进行收集、存储、处理和分析的过程。在此基础上，大数据技术可以为城乡规划与智慧城市建设提供有力支撑。大数据时代下，城乡规划与智慧城市建设也呈现出新的发展趋势。

1 大数据时代的城乡规划

大数据是指无法在一定时间内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，其最大特点是海量性。大数据具有数据规模大、类型多、处理速度快等特点。对于城乡规划行业而言，大数据对规划工作具有十分重要的意义。在城乡规划领域，随着互联网技术的快速发展，计算机、智能手机等新一代信息技术逐渐应用到城乡规划领域，对传统城乡规划的工作模式、方法、技术等方面都带来了较大影响。城市规划行业借助新一代信息技术的发展，实现了数据采集、处理、共享和发布的网络化，加快了城乡规划行业信息化建设步伐。同时，大数据也为城乡规划信息化提供了新的机遇和挑战。大数据在提升城乡规划行业信息化水平、推动城乡规划理论研究、提高城市规划编制效率和质量等方面都发挥着重要作用。因此，在大数据时代背景下，城乡规划也将面临一系列挑战与机遇。

1.1 城乡规划管理更加高效

大数据时代背景下，大数据的价值将得到进一步凸显，城乡规划管理工作也将更加高效。首先，通过大数据可以更加准确地了解城乡空间环境和社会经济发展情况。利用大数据技术可以对空间数据进行采集、存储和处理，准确掌握城市现状的人口、产业、经济等情况，为城乡规划编制工作提供支撑。在规划编制过程中，通过对大数据的采集、分析和处理，可以提前预判城市未来发展趋势，提前进行城市发展战略研究，为城市规划提供科学合理的依据。其次，通过大数据技术可以提高规划编制效率。城市规划工作一般分为前期研究和后期实施两个阶段。在前期研究阶段，需要进行大量的调查、收集和分析数据；而在后期实施阶段，需要大量的数据计算分析来辅助决策。随着大数据技术的不断发展与应用，大数据在前期研究阶段能够发挥重要作用；而在后期实施阶段则可以通过大数据分析技术对数据进行整理、归纳、总结和挖掘，提高城市规划编制效率和质量[1]。大数据时代下，智慧城市建设成为了当今世界的重要发展趋势。随着智慧城市建设步伐的加快，传统的城乡规划管理模式将受到极大挑战。在大数据时代背景下，通过对各种基础数据和管理信息进行收集、处理和分析，可以对城乡规划工作进行实时监控、预警和控制；同时也可以将数据信息共享给相关部门和人员使用，实现信息共享、资源整合。

1.2 城乡规划决策更加科学

传统的城乡规划决策主要以专家经验为主，具有很强的主观随意性，在一定程度上影响了城乡规划决策的科学性。大数据时代背景下，城市发展和建设的决策由基于专家经验的经验决策转变为基于大数据分析的科学决策。一方面，大数据分析可以准确地找出城市发展和建设过程中存在的问题，并通过数据挖掘、人工智能等技术发现潜在规律，为城乡规划编制提供科学依据[2]。例如，通过对城市基础设施、公共服务设施以及环境资源等方面的大数据分析，可以对城市基础设施建设进行合理规划。另一方面，大数据可以分析出城市发展和建设过程中存在的问题并及时反馈给相关部门，提高其规划、建设及管理水平。例如，通过对交通拥堵、环境污染等方面的大数据分析可以对城市发展提出合理建议并及时反馈给规划部门，从而为城乡规划编制提供科学依据。

1.3 城乡规划公众参与程度加深

大数据时代，大数据的收集、存储和挖掘技术的进步使得城乡规划过程中的公众参与程度加深，通过大数据技术构建科学、合理、高效的公众参与机制，有助于提高城乡规划决策的科学性和民主性。首先，大数据有助于对城市信息资源进行有效整合和综合分析。大数据的采集与处理是构建大数据平台的基础，在大数据技术支持下，可以实现对城市资源信息的集中整合、优化配置，从而使城乡规划过程中对城市资源信息的采集和处理更加高效、准确。其次，大数据有助于城乡规划公众参与机制的完善。城乡规划是一项具有社会公共属性的活动，城乡规划编制过程中涉及多方利益主体。在大数据时代背景下，借助大数据技术构建科学、合理、高效的公众参与机制可以提高城乡规划决策的民主性和科学性。通过对城市基础数据和居民个人信息进行采集和处理，可以实现对城乡规划编制过程中公众意见的收集与整理，使公众对城乡规划编制过程中存在的问题提出合理意见和建议，进而提高城乡规划编制质量。首先，大数据技术可以准确分析城市居民日常生活情况，从而为城乡规划决策提供可靠依据；其次，通过对城市居民出行行为信息进行收集和处理后可以对城市交通状况进行综合评估和分析；最后，通过对居民出行信息进行分析后可以对城市公共资源布局提出合理建议。

1.4 城乡规划决策支持系统更加完善

近年来，大数据、云计算等技术在城乡规划行业的应用取得了一定成效，促进了城乡规划信息技术的发展。在大数据时代背景下，城乡规划决策支持系统将会更加完善，为科学决策提供更为可靠的支持。基于大数据分析，将更加深入地挖掘出规划行业的核心问题。一方面，基于大数据的分析结果，可以帮助规划师和决策者更好地理解与认识规划方案在实施过程中遇到的问题与挑战。例如，利用数据挖掘技术，可以对城市发展进行预测性分析，帮助规划师更好地了解城市未来发展方向以及空间布局结构等问题[3]。另一方面，基于大数据分析结果的决策支持系统可以为政府决策提供更加可靠、更为科学的数据支持。例如，基于大数据分析结果可以实现对城市规划项目实施的动态监测和评估，进而采取有针对性的措施进行修正。大数据时代下的城乡规划信息化建设将更加注重基础设施和硬件建设，加强相关平台建设。例如，利用云计算技术建立起一个全面覆盖城乡规划行业业务范围、统一规范、高效便捷的行业信息化平台，为城乡规划行业提供数据采集、处理、共享和发布等服务；利用大数据技术建立起一个开放、互联互通的城市空间数据中心；利用大数据技术建立起一个智能化的城乡规划决策支持系统。此外，大数据技术也将为城乡规划信息化建设提供更多的技术支撑，如可以采用虚拟现实、虚拟增强现实等技术。

2 大数据时代的智慧城市

2.1 城市运行

城市是由人、地、物、事等各种要素构成的复杂巨系统，其运行是一个动态变化的过程。城市的发展可以分为以下四个阶段：（1）规划建设阶段，即城市在资源要素投入的基础上，开始建设城市空间；（2）日常运行阶段，即在城市空间中不断开展各种生产生活活动；（3）应急处置阶段，即城市空间中出现各类突发事件时，可以及时进行应对与处置；（4）评估反馈阶段，即城市空间逐步实现可持续发展。在此过程中，城市的各项资源和要素不断被收集和整合。随着城市化进程的加速，传统的规划建设、管理模式已不能适应现代城市发展的需要，大数据技术可以对各种社会经济活动进行全面、准确、动态和实时的监测，从而实现对城市运行状况的实时掌控。在智慧城市建设中，大数据技术可以为各种经济社会活动提供全方位、多角度、多层次的感知与监测信息。基于对实时数据信息的收集、处理和分析，可以有效解决城市发展中面临的问题。例如：通过对不同地域空间尺度下（如不同季节、不同时段）交通运行状况、环境污染状况、公共服务设施分布状况等的监测和分析，可以为各类生产要素提供准确的空间信息和位置信息，从而为城市空间决策提供可靠依据。

2.2 智慧交通

交通系统是智慧城市的重要组成部分，它连接着城市中的人、车、路等要素。在大数据时代背景下，智慧交通可以通过各种信息手段来改善交通运行效率和安全水平，提高交通服务质量，缓解拥堵状况，减少环境污染。智慧交通主要包括以下内容：（1）智能交通管理系统（ITS）：通过车载导航、监控系统、移动通信网络以及车辆定位等技术手段，实现对交通信息的实时采集、存储和处理，以及时提供准确的交通信息。（2）智能交通诱导系统（ITS）：通过分析道路流量、实时路况等数据，为出行者提供合理的出行路线建议。（3）智能交通信号控制系统（ITS）：通过对交通流量的分析，向各路口信号灯发出控制指令，实现对交通信号灯的智能控制。（4）智能停车系统：通过分析车辆行驶轨迹、历史停车信息等数据，实现停车场智能化管理。（5）智能公交系统：通过自动检测、跟踪客流信息等技术手段，实现对公交车的智能调度，提高公共交通运营效率和服务水平。（6）自动驾驶技术：通过传感器等技术手段采集驾驶员、车辆、路面环境等信息，实现自动驾驶。

2.3 智慧医疗

在智慧医疗领域，通过物联网、大数据等技术，将人、医疗设备、医疗药品和医院设施进行连接，实现对人的健康状态和医疗过程进行监测、管理和控制，实现对疾病预防、诊断和治疗的有效监控。智慧医疗可以帮助医院提高医疗服务水平，提升病人的就医体验。同时，智慧医疗可以帮助患者和医生在网上完成疾病咨询、预约挂号、药品推荐等，提高了医疗服务效率。智慧医疗可以从以下三个方面进行优化：第一，构建数据采集与共享平台。智慧医疗的核心是实现对人的健康状态和医疗过程的监测、管理和控制，因此智慧医疗需要在个人健康信息采集与共享方面进行充分研究和探索。第二，构建知识图谱。知识图谱是一种用于描述关系型数据库中节点之间关系的结构化数据模型。在智慧城市中，可以利用知识图谱技术来构建一个多维的信息空间，通过对所有数据进行整合分析，构建出一个结构化的知识体系[4]。第三，构建智能辅助决策系统。智慧城市可以利用大数据技术对人的健康状态进行实时监测和分析，并根据数据信息为患者提供更好的建议和治疗方案。

2.4 智慧教育

随着信息技术的快速发展，大数据在教育领域的应用逐渐成为一种必然趋势。在大数据时代背景下，教育部门需要充分利用各种信息技术，将信息化、智能化、个性化的教育服务应用到学校和教师的日常教学中。大数据技术能够为教育部门提供精准化、个性化的教学服务，能够实现从传统的教育教学模式向信息化教学模式的转变，提高教学效率和质量。大数据时代背景下，教育部门需要通过大数据分析和挖掘技术对学生学习过程进行动态监测和实时分析，根据学生学习过程中出现的问题及时给予帮助和指导。通过大数据分析技术，能够实现对学生学习过程的全程监测，例如学生在课堂上表现出对哪些知识点掌握较差、哪些知识点掌握较好；学生在课后进行知识巩固练习时所用的时间、做题正确率等。通过大数据分析技术，还可以根据学生对课程知识的掌握程度、学习兴趣爱好、学习能力等对学生进行精准化定位。通过大数据分析技术，能够为教育部门制定个性化学习方案提供依据。

2.5 智慧社区

智慧社区是以社区为单位，将物联网、云计算、移动互联网等新兴技术应用于社区管理和服务的一种新型社区管理模式。智慧社区能够实现对社区人、财、物等各类信息的动态采集与综合分析，提升社区服务的效率和质量，并提高居民的生活质量。智慧社区是智慧城市建设中的重要一环，在大数据技术的支持下，智慧社区将成为未来城市社会生活的一个基本单元。在大数据环境下，智慧社区将会形成以下几个方面的特点：一是更加智能化，通过物联网技术、云计算、移动互联网等技术实现对社区空间状态和居民需求的精准感知和实时监控；二是更加人性化，利用云计算、大数据等技术为居民提供个性化服务；三是更加便捷化，利用移动互联网等技术实现对社区资源的高效利用。智慧社区在公共服务方面具有广泛的应用场景，主要包括物业服务管理、公共安全管理、居民生活服务和交通出行管理等。

2.6 智慧安防

在大数据时代，大数据技术在智慧城市中的应用日益广泛，安防领域也不例外。智慧安防是智慧城市建设的重要组成部分。智慧安防涉及物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的应用，通过感知、互联、分析和决策，实现对城市治安的智慧化管理。其本质是以数据为驱动，利用各种信息技术和感知设备，对人、事、物等相关信息进行采集、存储、传输和分析处理，对城市治安状况进行智能化监测和预测预警[5]。当前，智慧安防系统主要包括视频监控系统、公共安全管理与决策支持系统三大部分。智慧安防系统在技术上涉及物联网技术、大数据分析技术和智能视频监控技术。在大数据时代，视频监控已经成为重要的社会公共安全信息获取渠道，可以从海量的视频图像中提取关键信息并进行分析。此外，将大数据技术应用到安防行业可以实现对海量视频图像的智能分析和处理。大数据时代的智慧安防在预警预测、犯罪预防等方面具有重要作用，对公共安全的保障具有重要意义[6]。

3 结束语

综上所述，大数据时代，城市规划必须应对新形势、新挑战，不断改革创新，才能适应现代信息社会的要求。智慧城市作为一种新的城市发展理念和规划编制模式，是当前城乡规划编制和研究的重点内容，也是未来发展的方向。我国新型城镇化道路应坚持城乡统筹发展战略，探索城乡协同发展新模式，推动城市空间形态从单中心向多中心转变，形成结构合理、集约高效、生态宜居、具有国际竞争力的现代化城镇体系。