智慧城市构建框架及技术类型探讨

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摘要:当前我国城镇化建设正在不断推进，各地的城市规模不断扩大，在经济、社会、人文取得较大发展的同时，城市环境、资源、交通等多个方面的压力开始逐步增大，亟待更新现有的城市发展模式来充分改善当前的情况。而随着科学技术的不断发展，计算机、网络、信息技术逐步普及，为建设智慧型城市的提供了良好的技术保障，各国对智慧城市的建设规模也在不断扩大，智慧城市作为未来发展转变的重要形式，已经得到了多方认可。但智慧城市构建的框架和技术仍旧需要明确和发展，智慧城市需要将信息技术和城市建设工作进行有机结合。本文就智慧城市构建框架、原则进行简要论述和分析，并对其涉及的技术进行阐述，以期为智慧城市建设工作提供借鉴。

关键词:智慧城市;构建;框架体系;要素;创新技术

城市规模的不断扩大，物质、文化、技术的不断积累，促使人们有越来越多的机会去享受新技术的服务，而智慧城市体系的建立使人们享受这种便利成为可能。当前无论是国家还是政府都非常重视推动智慧城市建设。

1智慧城市简要介绍

1．1基本概念

所谓智慧城市就是指在城市发展进程中，根据可持续发展战略及其他科学合理的城市发展理念，在城市基础设施建设与管理、资源环境控制与保护、社会环境管理与保护、经济体系建设与管理等多方面的市政管理领域，将信息技术应用当中，建立物联、互联、云计算等体系，从而实现城市各个体系间的互联、处理和协调，使城市形成一个完善的生态体系，为人民群众提供良好的生产生活环境，构建出高效和谐的社会、经济、人文城市体系，使城市各系统更完善、更智能、更协调、更发达、更和谐［1］。

1．2基本特征

智慧城市能全面透彻地感知城市中的各个体系，通过各类智能传感器的识别、分析、处理，从而保障城市体系的正常运行，通过普及宽带网络实现全面化的互联互动，融合云计算、大数据等技术，随时随地应用各种软硬件。并坚持以人为本的可持续创新，创造社会协同的智能化空间。

1．3与“数字城市”的区别与联系

“智慧城市”是“数字城市”发展历程中更为高级的形式状态，在“数字城市”当中应用了计算机、互联网等技术将城市地理信息融入到其他信息当中，从而实现数据共享和相互操作，更加注重数字化在各个行业的应用，而“智慧城市”基于“数字城市”信息化技术水平，综合物联网、云计算、决策分析、智能识别等最新的信息技术形式，实现感知、互联、融合的城市。“数字城市”当中的信息相互分割、封闭，形成过程中重视信息数据的产生和积累;“智慧城市”中的信息自动、实时，形成过程更为高效、协同，注重数据应用模型的建立［2］。

1．4发展概况

当前城市信息化已经经历了数字化、网络化两个阶段，正在逐步向着智慧化发展。在数字化城市建设过程中主要表现为各类城市、服务、个人信息转换为数字形式的信息资源;网络化城市建设实现了这些信息的共享，在某个区域当中将各个分散采集的信息进行互联互通;而智慧化充分融合了云计算、物联网、大数据等技术，将此类信息的收集、整理、加工、分析集中起来，进行协同工作，是城市信息化发展的高级阶段。我国智慧城市从提出概念到规划建设只用了3年时间，自2009年提出“感知中国”，2010年两会将物联网、智慧城市列入政府工作报告，2011年“十二五”规划提及智慧城市建设，截至2016年6月，我国95%的副省级城市、76%的地级城市，总计超过500个城市，均在政府工作报告或“十三五”规划中明确提出将要或正在建设智慧城市［3］。

2智慧城市构建框架的组成要素

2．1认知方面

充分认识智慧城市建设的迫切需求，并明确未来发展的重要方向，将智慧城市建设作为创新举措，不断推进经济发展。智慧城市的内涵、特征、要求、框架、远景、规划等多个方面都要有专业化的机构和人员进行深入研究，为制定科学合理的决策提供理论和技术支持。同时，加大宣传力度，让全社会的力量参与进来，通过不断宣传，引导舆论，营造良好的建设氛围。作为一项专业性强的系统工程的同时，智慧城市也是一件普惠性的公益实事，需要多方支持合力推进，也就离不开适宜的人文环境构建［4］。

2．2技术方面

智慧城市建设过程中需要城市化和新技术的融合，离不开大量关键、核心技术的支持，因此需要对各类相关技术的发展前沿进行细致了解，通过加大技术投入，研发出更为先进、实用的技术类型，并不断应用和推广。坚持将网络基础设施建设放在智能城市建设进程的首位，推进“三网融合”、信息网络工程、大型数据库的建设，确保信息能有效集中的同时完善信息安全保障体系，进一步加强信息安全制度建设。

2．3制度方面

智慧城市建设需要研究制订完备、实用的政策体系，从根本上保障智慧城市建设的政策环境，将政府主推的作用充分发挥出来，确保各类基本性法律法规的保障作用，编制科学合理的发展规划，明确相应阶段划分，并依照相应的重点和步骤逐步推进智慧城市建设。建设满足智慧城市建设的体制和机制，制定科学的标准规范体系，将基础的信息技术标准、信息资源标准、网络基础设施标准、信息安全标准、应用标准、管理标准进行规范化［5］。

2．4组织方面

智慧城市建设过程中树立大科学、大工程理念，明确组织领导体系，以便进行统一组织协调，不断推进城市建设进程。建设过程中整合信息资源，避免信息孤岛的出现，注重智慧城市顶层设计保障，形成系统的综合性建设方案。结合各地的实际情况，在全国设置智慧城市建设试点，以便起到良好的示范作用，推进重点领域试点工作，加强相互间的合作交流，将先进的做法和经验推广出去，促进区域间智慧城市建设优势互补，从而实现共同发展进步。推进智慧城市建设商业流程再造，形成核心竞争力，将产品、服务推广至全社会或全球范围内，实现科学的商业化运作管理模式。

2．5其他方面

智慧城市建设只有在大量、稳定的资金支持下，才能保证顺利实施，因此，需要不断加大财政资金投入，建立以政府投入为导向、企业投入为主体，社会投入为渠道的投资体系。培养城市建设所需的领导人才、技术人才、管理人才，确保智慧基础设施建设，以及各类重大项目的土地资源保障，紧抓项目的生成、储备、落地、推进等工作内容［6］。

3智慧城市构建过程中涉及的部分技术类型

3．1智慧型信息系统

当前城市信息化体系包括管线基础设施、计算机软硬件、智慧网络连接等内容，其中管线基础设施主要是以光纤为主体构成;计算机软硬件涉及系统固定形式、流程管理、邮件新闻、网络搜索等多个方面内容;智慧网络连接主要以物联网、4G以及正在建设的5G网络体系为基础的网络连接方式。新的信息化基础设施以无线网络、无界面计算机和无键盘输入的方式来普及信息网络，将时间、地点等多个方面的限制逐步排除出去。以3S技术为基础建设智慧信息系统，包括遥感系统(ＲS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)，可实现远距离物体识别、收集整理空间地理资料，提供位置服务。城市信息化建设经历了多年发展，已经可以逐步实现通过数据寻求相应的思想、财富等内容的时期，通过信息分析和数据挖掘，最终为知识发现和系统决策提供稳固的支持。从已有数据中寻找规律，形成数学模型，提供科学的决策支持，辅助相关部门处理事务、制定正常，对城市发展进行宏观规划，逐步实现决策智慧化。

3．2市长决策支持系统

市长决策支持系统可以对各方信息进行实时掌握，进而为管理和运营城市提供保证，市长决策支持系统主要包括:1)政府信息中心政府信息中心负责全面收集、整理、上报、发布城市信息。通过汇总各部门信息，城市领导部门可以直接通过政府信息中心随时随地了解情况［7］。2)市级数据仓库将各部门数据统一到一个数据平台上进行分类，便于查找调用，为有效使用这些数据需要建立数据仓库存放政府信息中心的原始数据，并保持数据库的实时连接，同时组建信息分析机构，负责挖掘可用的信息、规律等内容，数据分析是市长决策支持系统的核心，通过对数据的分析挖掘，为建立系统运转模式和流程，让计算机实现自动提取、分析，最终形成有效的分析结果供管理人员进行参考。3)智慧报表市长决策支持系统中各级部门间存在大量信息上报和互通需求，智慧报表可以根据数据库自动生成报表，将常用内容设计成指定格式，然后定期进行自动发送。

3．3智慧交通管理系统

现阶段城市交通状况堪忧，交通堵塞已经成为城市运行过程中非常严重的问题之一，实现智慧交通管理是全球各地城市管理者最为关注的问题。智慧交通管理系统将交通信息、通讯、定位等系统获取的信息，经智能化分析，然后提供最优的交通路线，主要包括交通信息采集、发布，车辆定位、指挥这部分体系内容。

3．4智慧人口、土地资源管理系统

人口、土地等作为城市资源的重要内容，是城市管理工作中的重要管理对象，其中的人口、土地等是城市信息当中最重要的组成部分。及时了解不同地区、时间、人群的流动情况是人口管理的关键。可通过扩充社保卡功能，建立融合公安、社保、金融、人口等内容的数据中心，建立人口信息自动采集系统、数据分析挖掘系统、报告和展示系统，通过这些系统对城市人口资源进行系统的管理。对于城市土地资源管理，当前存在的主要问题包括:城市建设发展速度快，频繁出现大量拆迁，原始地貌、归属变化快，需要较为准确的土地使用版本，但是由于多方面原因，仍旧缺乏相应的土地版本数据库;由于土地类型变化快，部分土地又存在历史原因，不少土地、房产所有权不明确;部分城市中的文物、珍贵建筑需要保护的非常多，而一个建筑就要对应一个图像，以及基本的描述数据才能提供良好的考证、修复需要。通过智慧型的土地资源管理信息系统采集、存储、分析、展示实现土地资源管理智能化。

3．5智慧社区系统

针对社区范围，利用计算机、通讯与网络、自控、IC卡等方面相关的技术来完善信息化治安管理工作，这些技术结合有效的网络传输，使基本的信息为社区物业、安防提供良好保障，实现社区服务的快捷高效。为家庭防火、防盗，避免燃气泄漏，提供紧急救助和医疗保护提供便利。采用动态在线式的巡更方式，严格规范巡更工作的同时确保巡更人员安全。还能实现便利的远程抄表计费，其计量精度高，数据安全性高、完整性好、可靠性高。同时还可提供社区住户信息、住宅区图形数据，将各个监控体系与物业管理系统进行整合，建立社区综合信息服务数据库，提供需要的交通、服务、购物、商业、生活、教学等多方面的信息服务内容。在城市主要路段、街道设立监控设备，定时将城市情况传递给监控中心，及时记录犯罪经过、人流汇集、异常人群聚集等情况，特别针对大桥、隧道、地铁等重要建筑和公共设施要全天候监控和保护，设立相应的实时监控、信息采集和预警等信息系统进行识别、记录、反馈等工作。

4结束语

智慧城市建设作为一项系统性较强的综合工程，是对数字城市的成果继承和发展的结果。在智慧城市建设过程中，各地政府充分重视技术、政策、环境、基建等方面因素的影响，对于智慧城市建设投入了大量资金，不少地方将智慧城市与生态城市的建设有机结合，充分借助各种智能化手段来提升城市整体素质和形象，呈现健康、快速的发展态势。但是仍旧要注意，在智慧城市建设过程中，不少地方政府在管理与组织、治理结构、发动民众等多个方面存在明显的缺陷和不足，需要充分认识智慧城市构建框架以及相关技术的重要性，突破智慧城市应用的局限性与技术瓶颈，确保智慧城市的各种建设目标得以顺利实现。

参考文献:

［1］吴掠桅，王芙蓉，孙玉婷．智慧城市多规信息融合可视化系统构建研究与实践［J］．建设科技，2017(13):26．

［2］赵亚星，王红春．智慧城市背景下城市物流发展问题与对策研究［J］．物流科技，2017(5):113．

［3］张唯，毛炜青．上海城市高精度DEM空间数据库建设与应用研究［J］．城市勘测，2017(2):5．

［4］张永民．新型智慧城市“三中心一平台”的构建和技术框架［J］．中国建设信息化，2016(19):54．

［5］秦笠膑，黄纯峰，丁钰．基于大数据的智慧公交出行云平台［J］．中国新技术新产品，2016(24):25．

［6］吕欣，韩晓露，李阳，等．智慧城市网络安全体系框架研究［J］．信息安全研究，2016(9):827．

［7］马国伟．大数据背景下的智慧城市管理系统的构建［J］．西部财会，2016(4):75．

作者：焦字军 单位：山东正元数字城市建设有限公司