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中国城市智能与其他国家的“智慧城市”概念的差异

发布时间:2016/8/26 11:55:55
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        摘要本研究为城市大数据提供了一个定义,同时探讨了中国市城市智能的特点和应用。比较了中国市城市智能与其他国家的“智慧城市”概念的差异,突出和对比了中国城市智能的独特定义和模式。此外,本文通过展示城市大数据在城市智能中的作用,指出它不仅是这一趋势的基石,它在城市智能技术的扩散中发挥着核心作用,是城市智能可持续发展的不竭源泉。这项研究还指出了中国城市大数据的形成和发展的挑战。从城市大数据在城市智能中的支撑作用和核心作用,阐述了城市大数据的关键点,包括基础设施的支持、城市治理、公共服务和经济和产业发展。最后,本研究指出,城市智能的效用作为一种理想的政策工具,为推进中国城市发展的目标。总之,中国充分利用其独特的优势,包括利用国家的发展现状和资源优势、地理优势和良好的人际关系,在主客观条件下,通过城市大数据的适当应用,促进城市智能的发展。

       景区简介在中国快速工业化和城市化的过程中,人口、制造业和城市交通的崛起正变得越来越激烈和复杂,导致各种城市疾病,如人口的快速增长,交通拥堵,环境恶化,住房短缺,就业问题和公共安全的挑战。这只是城市化的副作用的一个简短的清单,而有许多其他不太突出的政策问题,中国的政策制定者面临的问题。所有这些因素都成为中国城市生态系统健康和可持续发展的严重制约因素[ 1 ]。一方面,城市生态系统是由城市基础设施和不同的社会环境之间的城市居民变得越来越复杂和每天的基础上,另一方面,决策者和管理者没有充分意识到这种复杂性,因此缺乏这个生态系统的有效管理。现代城市已从二元空间升级为三元空间。第一维空间是一个物理空间,它仅由一个自然状态下的所有资源组成的物理环境。第二空间包含一个人类社会的空间形状和持续的文化,规范和社会互动的城市居民。三分之一维空间,不像以前,是一个网络空间,它是由计算机、互联网接入和数据流通过这些系统信息化领域[ 2 ]。城市生活的这种新的结构理念呼唤新的理念、理论和实践,分析城市生活的结构、经济发展和治理问题,以一种有意义的、系统的方式,更好地理解这一技术革命背景下的新的城市景观的新方向。

    “智能城市”和“大数据”的出现为解决各种“城市病”提供了新的潜在平台,智能城市提供了基于传统城市生态系统蓝图的人工神经系统,城市大数据描述了现实空间中的实物(建筑、汽车、道 路等)和社会领域的物理领域,所有这些都有一个反映第一维空间和第二空间空间的真实形式的虚拟形式。这些虚拟的形式构成了第三维空间:城市大数据。学者郭杰丽、中国工程院院士(CAE),认为大数据的作用类似于“蜜蜂模型,“这是基于有价值:蜜蜂蜜蜂提高农场农业产出通过作物的授粉而不是他们生产的[ 3 ]蜂蜜。与城市的人力和非人力资源一样,城市大数据已成为智慧城市发展和战略方向发展的重要战略资源。随着一个城市向信息化和智能化的发展,大量的信息基础和数据中心不断涌现,这些信息必须与城市大数据进行适当的互联。城市大数据可以融合、分析,并通过物联网、云计算和人工智能技术的深度挖掘,帮助人们了解引导城市系统发展的力量,为城市系统的每一层,协助政府和社会决策和城市规划,实现城市智能化管理的目标。同时,城市大数据将对不同城市产业的经营模式带来深刻的变化,加快传统产业的转型升级,以及新兴产业的发展。因此,城市大数据正在加快城市智能化的发展。具体而言,城市智能是通过互联网、物联网、电信网络、广播电视网络和无线宽带网络的综合发展,其主要特点是信息技术和大数据综合应用的融合,重点集中在智能技术、智能工业、智能管理、智能生活;最后,这一变革致力于建立一个能够自我纠正和解决关键的社会、经济和生态问题的新形式的城市发展的新形式[ 2 ]。

        城市大数据综述城市大数据的定义与特征城市大数据是海量的动态和静态数据从产生的主体和客体包括各种城市设施、组织和个人,已被收集和整理的市政府、公共机构、企业和个人利用新一代信息技术。大数据可以共享、整合、分析和挖掘,让人们更深入地了解城市运营的现状,并帮助他们做出更科学的决策,从而优化城市管理的资源配置,降低城市系统的运行成本,促进城市的安全、高效、绿色、和谐、智能化的发展。除了他们的一般功能(例如,体积,速度,品种,准确性和价值),城市大数据也有额外的功能如下:
(1)例如,电子病历是由医院或地区分类的,而医学图像在个别的医疗设备和医院方面进行分类。同时,健康数据可以分为个人、住院病人、社区或卫生和防疫部门。城市大数据的层次结构深刻地反映了一个城市的物质和社会系统的组织层次。
(2)完整性:随着城市系统的发展,各子系统的数据覆盖越来越广。以近年来,例如,在中国的城市环境保护数据列入迅速改善。由于数据的完整性的快速提高,城市大数据已获得的能力,揭示城市发展的整体动态越来越准确。
(3相关性:城市数据的类型是高度相关的。例如,城市物流的信息不仅包括在物流企业的数据,但在制造业,商业和运输行业的数据,甚至在金融业。使用这样的相关性,不仅相互印证,而且合作推 理和规则挖掘城市经营。

        城市大数据可以分为一种方式。从本质上说,数据分类是不有效的,没有树结构,但城市数据信息是有组织的使用网状结构。因此,城市大数据应根据所使用的数据处理方法和应用目标进行分类。在中国的城市的大数据通常是分类使用以下三种方法。
(1)城市功能的供给面:城市大数据是按城市管理系统进行分类的,即现有城市层次数据的聚类系统。这种分类方法促进组织发展。
(2)市政服务的需求方面:城市大数据被分类的利益相关者(例如,居民,企业,非营利机构和政府机构)。城市大数据可以进一步分类,从而得出不同的城市应用服务系统。这种分类方法,以促进应用。
(3)根据城市数据生成的原因:例如,城市大数据可以分为传感器数据的城市物理系统的基础上,从城市行动者的经济活动,城市个人和组织的社会活动,城市人口和演员的科学和教育活动的数据,和城市生活的数据的经济活动的数据。


         城市大数据在城市发展中的应用城市大数据的出现,不仅为城市经营与发展的深入研究提供了新的思路[ 11,9,10和8 ],也是更新城市竞争优势的新契机[ 12 ]。在全球信息化快速发展的背景下,大数据已成为每一个城市的重要战略资源。增强城市竞争力,要求各城市在规模、质量和应用上充分发挥其优势,挖掘和释放数据资源的潜在价值,提高大数据的社会经济效益。同时,大数据也成为城市经济转型的新动力[ 13 ]。具体而言,大数据在以下方面起着重要的作用:全尺寸的图像(8 K)促进基于网络的共享,密集的集成和协同利用的生产要素;全尺寸图像(8  K)促进创新的商业和流通模式的生产材料,技术,人力资源和资金;和全尺寸的图像(8 K)提高企业的核心价值和优势。此外,大数据的使用不断催生新的商业模式和新的经济增长点。最后,但并非最不重要的是,大数据提供了一种新的方法来提高政府的行政能力[ 14 ]。利用大数据可以揭示传统技术方法所能达到的潜在关系,用于识别看似无关的知识之间的相关性,并将这些信息转化为新的知 识,并通过定性和定量分析的诊断和评估城市展。因此,大数据有助于政府提高他们的数据驱动的决策能力,并为解决复杂的社会问题提供了一种新的手段。从本质上说,利用城市大数据来探索城市模式和城市化进程,是分析、可视化和理解城市大数据,并解释结构化和非结构化数据,以提高城市资源的动态管理,知识创造,深入分析城市模式和城市化进程,有效参与城市居民,合理的城市规划和科学分析城市政策。图1显示了城市大数据的目标、方法和应用之间的关系。 
        开发过程中发生如下:全尺寸图片(8 K)大量的结构化和非结构化的数据是从城市源产生,并合并成一个统一的城市数据平台,从而产生一种城市基础和综合数据库;全尺寸图片(8 K)通过关联 、整合、清洗、处理、分析、挖掘,和可视化数据的海量,有价值的信息,得出能反映客观情况的城市满足政务、商务的需求,以及城市管理和决策能力的提高,知识发现和工艺优化;全尺寸图片(8 K )和其他产业升级转型国家推动与大数据产业的发展(例如,数据采集,数据分析,和数据交换),和城市的信息化、智能化加速发展;和全尺寸的图像(8 K)适用于测量发展的影响和城市大数据创建索引,和一个大的数据运行保障机制来确保稳定可靠的城市大数据服务体系运行。城市大数据是城市智能的基石和核心要素城市大数据是来自交换和整合众多的体育设施和城市中人类活动中产生的数据 。使用适当的处理和分析技术,这些数据可以用来推断各种复杂关系在体育设施的运行状况,在工业和经济的发展趋势和现状,关系和规则的公民健康、教育、科技、文化。因此,城市大数据不仅为了解一个城市提供了基本的信息,而且在促进城市智能化中起着核心作用。图4显示了城市大数据的基础设施支持模型。传感层通过物联网检测并获取城市数据。网络层专注于统一的网络建设和信息融合。数据层对通过事物和信息系统网络产生的数据量大,由此产生的城市公共数据库。平台层主要包括各种云计算设施、公共信息平台和大数据分析处理平台。 
        由于这些一般和独特的功能,城市大数据必须应用一个新的数据处理技术有针对性的数据提取的基础上的目标驱动的方法[ 4 ]。整个数据处理,从数据采集到数据处理到数据建模、自动化[5,6]。 这发生如下:第一步是获取和存储原始数据,包括模式提取和过滤所需的数据源所获得的数据,根据目标要求,然后清理和预处理所获得的数据(即,数据填充,数据优化,数据合并,数据归一化,数据一致性检查,和不同数据属性的初步组织),并建立要处理的数据集。第二步是分析和处理的数据集(包括线性分析、非线性分析、因素分析、时序分析、线性回归、变曲线分析和双变量统计),然后将数据和分析数据和类间关系间通过支持向量机(SVM),那ï朴素贝叶斯,随机森林,Logistic回归。第三步是确定分类数据之间的内在关系,并揭示了进一步的模式,规则和知识,通过人工神经网络,遗传算法,和跨媒体算法。最后,变量之间的关系的解释在一个互动的和可视化的方式来表达一个更深入的了解的结果。城市大数据分类城市大数据描述了各种城市要素的实时状态,包括建筑物、 街道、管道、环境、企业、金融、商业、产品、市场、物流、医药、文化、教育、交通、公共秩序和人口。如在文献[ 7 ]提出,城市大数据可分为五种类型:传感器数据对城市基础设施和移动的物体,对社会和人类用户数据、政务数据、客户资料和交易记录、艺术和人文科学数据。表五列出了1种类型的示例和用户组。 
         推进许多第三世界城市的互动和可持续发展,包括网络空间,物理空间的关键,而人类的空间(CPH)使用大数据的方法和技术来促进下列影响城市物理世界信息化:打破信息壁垒;培养对数据流、 资金流一个开放的,和人力资源;科学的自动化和规范城市体育设施;促进合理有效的循环,人,材料,资金,技术;帮助解决城市发展与环境之间的矛盾和空间资源,建设新型城市;未来满足CI的需 要有色公民、企业和政府。城市大数据作为城市智能可持续发展的不竭资源和智慧大数据的使用正在加快其与多元化的产业部门之间的整合,催生新的业务形式,进一步开拓信息产业的发展空间。在其 发展过程中,城市智能需要通过激活现有的数据资源,充分利用大数据量不断提高。城市大数据揭示典型城市病的本质起着重要的作用,对复杂的系统进行实证研究,城市,和城市的协同感知。利用城市大数据也是解决各种城市问题的一个重要切入点。在城市规划中,城市大数据通过自然状态(包括地理、气象、环境)和社会信息(包括经济、社会、文化、人口)的信息挖掘,为城市提供了强大的决策支持,提高了城市管理的科学方法和预见。在基础设施建设、城市规划方面重点交通管理、公共设施的应用,以及公共安全[ 18,19 ]。城市智能使数据共享,不同政府部门的数据库可以在一个有效的水平互连和互操作。因此,跨部门合作和政府效率显着提高,同时降低了治理的行政成本[ 20 ]。大数据为未来的“智能”生活奠定了基础,并使人们能够创建个性化的档案和管理他们的日常事务, 个人健康,日常生活,购物和旅游智能。此外,使用大数据加强公共服务和个人生活之间的联系,并提供了各种应用程序(例如,信息查询,内容交付和移动支付),医学和健康,教育和培训,交通和安全。在这个意义上,大数据将使人们的生活简单、平面到多维的[21,22]使城市智能服务民生。城市大数据被广泛用于研究和解决不同的城市问题,迅速成为促进中国市城市智能发展的重要桥梁和手段 。中国市发展城市大数据存在的问题通过启动“数字城市”和“智慧城市”项目的初始阶段,大多数中国城市已经建立了一个信息网络基础设施、政府信息集成和共享平台,以及智能应用系统。他们还开发了信息经济,积累了大量的城市数据资源,为城市智能的进一步发展奠定了坚实的基础。然而,城市大数据的快速发展也面临着各种各样的挑战,包括:全尺寸图像(8 K)现有的运行机制提出了一定的困难,数据集成和共享;全尺寸图像(8 K)没有标准的法律或监管系统的信息安全和共享已颁布;全尺寸图像(8 K)技术创新滞后大数据的发展;全尺寸图像(8 K)的不明确的商业模式影响大数据的可持续发展;和全尺寸图像(8 K)缺乏合格的人力资源约束大数据的发展。城市大数据发展的关键点中国积极鼓励大数据发展和智慧城市建设。地方政府高度重视信息经济的发展。在这种背景下,有必要正确审视城市大数据发展中的分散与集中的关系,坚持各重点之间的紧密结合:总体规划、协同建设、平衡技术推动和需求拉动。因此,提高城市智能发展的关键是加强顶层设计 
         统一大数据基础设施支持系统一个城市要建设物联网平台,为城市公共设施。该平台的技术架构,其特征在于由一个集成的服务平台和可互操作的应用模块,而管理系统的特点是专业的业务和开放的服务。该平台旨在动态检测在城市基础设施条件变化的波动(例如,道路设施、水、电、燃气、地下管道),是关于城市经营的特征状态消息灵通,准确预测城市要素的发展趋势,并为城市发展提供有力的决策支持。为此,城市应该调查,确定全市政务数据资源的现状(例如,类型,规模,增长率,便于分享,来源,和所有权),确定数据目录和数据可以优先共享或开放的领域,并列出机密或涉及公共安全和个人隐私数据。城市也应建立一个城市政府的数据体系结构,并建立城市数据共享和交换服务中心,致力于清洁、处理、集成、挖掘和共享城市政府数据。在一个工具平台的支持下,服务中心将重点放在一个适当的机制下的分层数据服务,以促进整个城市的政府和其他数据资源的整合和共享。最后,城市应建立一个统一的开放平台政府数据,这将是完美的政府数据资源的管理规范,并建立一个目录和服务中心,让公众访问有用的数据,日常生活,如个人信用,交通,医药,健康,就业,社会保险,地理,文化,教育,科学和技术,资源,农业,环境,安全监督,金融,质量保证,统计,气象和商业文书工作。推进大数据在城市治理中的应用城市治理涉及到各种领域,包括公共安全管理、城市规划建设、市场监管和环境保护。因此,重要的是要把大数据应用到城市治理。面向基层社会治理的大数据应用平台,将数据应用于不同领域,包括民用航空安全、能源、电力、环保、卫生、交通、市政管理、水利、安全监督、气象、地震等方面。数据资源的挖掘、分析和应用,以便快速识别社会管理问题,提供预警,并能令人满意地解决问题,从而提高基层社会治理能力。要实现多规划整合和跨部门合作,完善城市土地资源的地图数据库,建立时空大数据和房地产登记信息的管理平台,对土地资源进行大数据分析,建立统一的土地资源大数据服务体系,为城市规划提供跨部门协同管理的大数据应用平台,为城市规划的实施和实施提供有力的支持。城市还应加强对主要市场主体的信用监管,建立公共和个人信用数据库,获取信用覆盖的大数据(主要是企业、个人和政府)和所有类别的信用信息,使城市公民更具有信用意识,营造良好的信用环境。最后,城市应改善城市环境质量监测网络的布局,开发一个实时的合并和分析平台,对水、土、垃圾和空气污染的大