智慧城市下的城市规划

大数据

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智慧城市规划济南大学土木建筑学院建筑与城乡规划系王颖超189630692665.1

智慧城市

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。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。5.1.1

产生背景

智慧城市&数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市、电子政务、智能交通、智能电网

“智慧不仅仅是智能。”

智慧城市是信息技术的智能化应用，还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用，更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用。

智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。2010年，IBM经过研究认为，城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境六个核心系统组成：组织（人）、业务/政务、交通、通讯、水和能源。这些系统不是零散的，而是以一种协作的方式相互衔接。而城市本身，则是由这些系统所组成的宏观系统。5.1.2

建设智慧城市的重要意义（1）建设智慧城市是实现城市可持续发展的需要

由于智慧城市综合采用了包括射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术，因此能够有效地化解“城市病”问题。（2）建设智慧城市是信息技术发展的需要

智慧城市正是在充分整合、挖掘、利用信息技术与信息资源的基础上，汇聚人类的智慧，赋予物以智能，从而实现对城市各领域的精确化管理，实现对城市资源的集约化利用。（3）提高我国综合竞争力的战略选择

一方面，智慧城市的建设将极大地带动包括物联网、云计算、三网融合、下一代互联网以及新一代信息技术在内的战略性新兴产业的发展；另一方面，智慧城市的建设对医疗、交通、物流、金融、通信、教育、能源、环保等领域的发展也具有明显的带动作用。5.1.3

智慧城市的两大基因一是以互联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。“新一代信息技术与创新2.0是智慧城市的两大基因，缺一不可。”

智慧城市不仅需要物联网、云计算等新一代信息技术的支撑，更要培育面向知识社会的下一代创新（创新2.0），创新2.0是与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。

智慧城市的建设不仅需要物联网、云计算等技术工具的应用，也需要微博、维基等社会工具的应用，更需要LivingLab等用户参与的方法论及实践来推动以人为本的可持续创新，同时他结合北京基于物联网平台的智慧城管建设对创新2.0时代的社会管理创新进行了生动的诠释。5.1.4

全球7大智慧城市美国俄亥俄州的哥伦布市；芬兰的奥卢；加拿大的斯特拉特福；台湾地区的台中市；爱沙尼亚的塔林；台湾地区的桃园县；加拿大的多伦多。5.1.5

数字城市数字城市是数字地球的重要组成部分，是传统城市的数字化形态。数字城市是应用计算机、互联网、3S、多媒体等技术将城市地理信息和城市其他信息相结合，数字化并存储于计算机网络上所形成的城市虚拟空间。数字城市建设通过空间数据基础设施的标准化、各类城市信息的数字化整合多方资源，从技术和体制两方面为实现数据共享和互操作提供了基础，实现了城市3S技术的一体化集成和各行业、各领域信息化的深入应用。对比数字城市市和智慧城市市，有以下六方面的差异异。当数字城市通过过城市地理空空间信息与城城市各方面信信息的数字化化在虚拟空间间再现传统城城市，智慧城城市则注重在在此基础上进进一步利用传传感技术、智智能技术实现现对城市运行行状态的自动动、实时、全全面透彻的感感知。当数字城市通过过城市各行业业的信息化提提高了各行业业管理效率和和服务质量，，智慧城市则则更强调从行行业分割、相相对封闭的信信息化架构迈迈向作为复杂杂巨系统的开开放、整合、、协同的城市市信息化架构构，发挥城市市信息化的整整体效能。当数字城市基于于互联网形成成初步的业务务协同，智慧慧城市则更注注重通过泛在在网络、移动动技术实现无无所不在的互互联和随时随随地随身的智智能融合服务务。当数字城市关注注数据资源的的生产、积累累和应用，智智慧城市更关关注用户视角角的服务设计计和提供。当数字字城城市市更更多多注注重重利利用用信信息息技技术术实实现现城城市市各各领领域域的的信信息息化化以以提提升升社社会会生生产产效效率率，，智智慧慧城城市市则则更更强强调调人人的的主主体体地地位位，，更更强强调调开开放放创创新新空空间间的的塑塑造造及及其其间间的的市市民民参参与与、、用用户户体体验验，，及及以以人人为为本本实实现现可可持持续续创创新新。当数字字城城市市致致力力于于通通过过信信息息化化手手段段实实现现城城市市运运行行与与发发展展各各方方面面功功能能，，提提高高城城市市运运行行效效率率，，服服务务城城市市管管理理和和发发展展，，智智慧慧城城市市则则更更强强调调通通过过政政府府、、市市场场、、社社会会各各方方力力量量的的参参与与和和协协同同实实现现城城市市公公共共价价值值塑塑造造和和独独特特价价值值创创造造。。5.1.6我国国各主主要要智智慧慧城城市市发发展展策策略略《智智能能北北京京行行动动纲纲要要》》，包包含含智智能能交交通通、、电电子子病病历历、、远远程程医医疗疗、、智智能能家家庭庭、、电电子子商商务务等等，，希希望望2015年，，形形成成覆覆盖盖全全市市的的物物联联基基础础网网络络。打造造城市市光光网网，，发发展展3G、WIFI等多多种种技技术术的的无无线线宽宽带带，，推推动动智智能能技技术术、、云云计计算算和和物物联联网网等等新新技技术术研研发发应应用用，，加加快快三三网网融融合合。。北京京上海海建设设现代代化化国国际际港港口口城城市市，，以以杭杭州州湾湾新新区区做做为为建建设设智智慧慧城城市市的的试试验验区区，，提提出出「「智智慧慧新新城城」」及及「「生生态态家家园园」」的的目目标标定定位位。2015年将将佛佛山山建建设设成成战战略略性性新新兴兴产产业业聚聚集集区区、、四四化化融融合合先先行行地地，，提提出出智智慧慧服服务务基基设设施施十十大大重重点点工工程程，，希希望望做做到到以以信信息息化化带带动动工工业业化化、、提提升升城城市市化化及及加加快快国国际际化化的的作作用用。宁波波佛山建设第一个个「由政府府主导、牵牵手营运商商」的无线线城市官方方门户网站站，推动市市民、企业业及社会各各界高效便便捷的无线线宽带网络络服务。国家三网融合试试点城市之之一，致力力完善智能能基础设施施、发展电电子商务支支撑体系、、推动智能能交通、培培育智能产产业基地。。广州深圳5.1.7应用体系智慧物流体系、、智慧制造造体系、智智慧贸易体体系、智慧慧能源应用用体系、智智慧公共服服务、智慧慧社会管理理体系、智智慧交通体体系、智慧慧健康保障障体系、智智慧安居服服务体系、、智慧文化化服务体系系。应用项目智慧公共服务智慧城市综合体体智慧政务城市综综合管理运运营平台智慧安居服务智慧教育文化服服务智慧服务应用智慧健康保障体体系建设智慧交通。要注重系统工工程，科学学构建智慧慧城市。要在开展物联联网、云计计算等新一一代信息技技术基础上上，来推进进工业化和和信息化的的深度融合合。要强调优化配配置，构建建资源节约约型社会和和环境友好好型社会两两型性社会会。以人为本，科科学化管理理。整合和共享提升升城市基础础支撑的建建设5.1.8建设智慧城市过过程中注意意原则5.2互联网+5.2.1互联网+“互联网+”是创新2.0下的互联网网发展的新新业态，是是知识社会会创新2.0推动下的互互联网形态态演进及其其催生的经经济社会发发展新形态态。“互联联网+”是互联网网思维的进进一步实践践成果，推推动经济形形态不断地地发生演变变，从而带带动社会经经济实体的的生命力，，为改革、、创新、发发展提供广广阔的网络络平台。“互联网+”就是“互互联网+各个传统行行业”，但但这并不是是简单的两两者相加，，而是利用用信息通信信技术以及及互联网平平台，让互互联网与传传统行业进进行深度融融合，创造造新的发展展生态。它它代表一种种新的社会会形态，即即充分发挥挥互联网在在社会资源源配置中的的优化和集集成作用，，将互联网网的创新成成果深度融融合于经济济、社会各各域之中，，提升全社社会的创新新力和生产产力，形成成更广泛的的以互联网网为基础设设施和实现现工具的经经济发展新新形态。5.2.2互联网+智慧城市“互联网+”也被认为为是创新2.0时代智慧城城市的基本本特征，有有利于形成成创新涌现现的智慧城城市生态，，从而进一一步完善城城市的管理理与运行功功能，实现现更好的公公共服务，，让人们生生活更便宜宜、出行更更便利、环环境更宜居居。“互联网+”作为智慧慧城市的本本质特征将将形塑面向向知识社会会的用户创创新、开放放创新、大大众创新、、协同创新新，推动形形成有利于于创新涌现现的创新生生态。互联联网+的“+”，不仅仅仅是技术上上的“+”，也是思思维、理念念、模式上上的“+”，其中以以人为本推推动管理与与服务模式式创新与大大众创业是是其中的重重要内容。。智慧城市作为推推动城镇化化发展、解解决超大城城市病及城城市群合理理建设的新新型城市形形态，“互互联网+”正是解决决资源分配配不合理，，重新构造造城市机构构、推动公公共服务均均等化等问问题的利器器。从另外外一个角度度来说，智智慧城市正正为互联网网与行业产产业的融合合发展提供供了应用土土壤，一方方面推动了了传统行业业升级转型型，为传统统产业行业业通过互联联网思维及及技术突破破推进产业业转型、优优化产业结结构提供了了新的空间间；一方面面能够进一一步推动移移动互联网网、云计算算、大数据据、物联网网新一代信信息技术为为核心的信信息产业发发展，为以以互联网为为代表的新新一代信息息技术与产产业的结合合与发展带带来了机遇遇和挑战，，并催生了了跨领域、、融合性的的新兴产业业形态。6大数据在智智慧城市研研究与规划划中的应用用6.1.1大数据应用于于城市研究究的探索大数据时代的的城市规划划不是简单单的规划信信息化，也也不是规划划中多了一一个数据源源而已；相相反，大数数据时代的的大数据更更多反映的的是人的大大数据，是是中国经济济社会与城城市发展进进入新的转转型时期后后各种新理理念，如以以人为本、、新型城镇镇化等的终终极体现，，是城市研研究与城市市规划实践践的又一个个春天。那么大数据与智智慧城市这这两个经常常被相提并并论的概念念之间存在在怎样的关关联关系？？在具体的的智慧城市市规划中，，大数据又又扮演着什什么角色，，具有怎样样的发展前前景？6.1.2大数据与智智慧城市之之间的关联联可以看到，智慧慧城市概念念的演进与与ICT的日趋发展展密不可分分。概括而而言，大数数据与智慧慧城市分别别代表了20世纪以来ICT进步的两个个方面———大数据概概念的提出出和发展主主要来自于于ICT领域的发展展，而智慧慧城市概念念的提出和和发展则是是ICT影响下人类类社会的思思想观念与与建设实践践演进的反反映，两者者之间具有有紧密的关关联关系。。智慧城市的发展展必须依托托于ICT技术的发展展，而城市市生产、生生活的日趋趋复杂也为为ICT领域提出了了新的机遇遇和挑战。。一方面，，市民对基基于ICT的各类服务务需求激增增，为ICT的进一步发发展提供了了市场支持持；另一方方面，用户户在享受服服务的同时时，也生成成了巨量潜潜存巨大社社会、商业业、科学价价值的信息息，也就是是大数据。。年代ICT数据管理技术特点城市演进阶段1970年代等级数据管理系统(HDS)——1980年代关系数据库管理系统(RelationalDatabaseSystem)信息城市:计算机技术开始应用于城市生产,对城市不同行业影响初显1990年代关系数据库管理系统，面向对象的数据管理库系统(Object-orientedDatabaseSystem）智能城市、数字城市：计算机技术进一步发，展互联网技术兴起，城市各行业兴起数字化热潮2000年后大数据，非关系数据库管理系统（BigData，noSQL

RelationalDatabaseSystem）智慧城市：Web2.0技术、物联网、移动无线网络，移动智能终端等技术的广泛应用，大数据涌现6.2目前，中国的智慧慧城市发展还还停留在概念念炒作的初级级阶段，现有有试点城市主主要围绕政务务、产业、交交通、社区、、民生、市政政等各个方面面的信息基础础设施进行建建设或应用，，强调云计算算、物联网大大数据等新一一代ICT支撑下的城市市职能管理，，忽视了以空空间分析为核核心的城市研研究在智慧城城市发展过程程中的前提和和基础作用。。大数据时代为智智慧城市建设设和可持续发发展提供了革革命性机遇6.2.1目前，中国已经完完成大规模的的信息基础设设施建设，新新一代通信技技术以及物联联网、互联网网、云计算等等技术的集成成和应用，以以及“三网融融合”的开展展，正形成新新的城市技术术支撑系统。。但是，智慧慧城市建设不不仅仅是部门门和领域信息息化的深入，，而是依托和和借助信息化化，促使城市市社会、经济济、环境、空空间及管治全全方面、多尺尺度的互联、、互通与互动动。因此，智智慧城市的建建设不仅有利利于解决当前前城市信息化化建设面临的的“孤岛”困困境，也有利利于城市资源源的高效利用用、公共服务务能力的提高高与居民的宜宜居宜业，进进而促进新型型城镇化和城城市可持续发发展目标的实实现。在信息与通信信技术下，推推动智慧城市市建设成为实实现新型城镇镇化的重要手手段6.2.2在中国城镇化向向新型城镇化化转型发展过过程中，包括括城市公共服服务（布局和和供给）、城城市运行效率率、城市社会会空间割裂等等在内的城市市问题也是集集中爆发期。。随着ICT的快速发展和和智慧城市建建设的全面推推进，城市内内部各种传感感器、摄像头头的安装以及及微博、微信信等社交网站站的普及，将将会产生大量量数据源，从从而为我们提提供新的观察察城市、分析析城市和研究究城市的平台台，更提升了了我们解决城城市在公共服服务（各类城城市空间的布布局和政府各各项供给服务务）、经济运运行效率（产产业选择和发发展模式、资资源供给和分分配）、群体体社会空间））居民认同感感、社会犯罪罪、城市文化化）、生态环环境（居民生生活环境、自自然灾害）等等关键领域发发生问题的能能力。大数据增强了了智慧城市研研究分析和解解决问题的能能力6.2.3大数据成为“热点”，其更大的意意义在于促使使学术界、政政府和企业重重新发现和认认识数据的价价值，从而为为城市规划与与决策提供新新的思维、理理念和方法。。同时，智慧慧城市建设也也并非全部推推倒重来、另另起炉灶，而而是用新的技技术在新的理理念引领下更更好、更加智智慧地促进城城市发展。因因此，我们需需要充分考虑虑企业和城市市居民的需求求，促使采用用“上下结合”的方式，跳出出单一要素而而从要素整合合的高度去思思考城市发展展的问题，以以及解决的思思路与对策。。大数据为智慧慧城市规划提提供了新的思维和理念念6.3基于大数据应用的的智慧城市规规划6.3.1以大数据整合合为突破的智智慧化多规协协同体系针对智慧城市空间间资源的复合合型利用诉求求，ICT支撑下的智慧慧城市规划应应该可以进行行有效的应对对。一方面，，智慧城市规规划可以充分分利用先进的的技术手段去去考虑不同规规划之间整合合，构建政府府各相关部门门规划公共平平台，从而形形成协同规划划、共谋发展展的合理机制制；另一方面面，ICT也可以将“多多规协同”规规划成果进行行整合，“智智慧”地展示示、实施规划划方案。总体体而言，构建建智慧化的协协同规划体系系需要以“数数据、业务（（体系）、系系统（机制））”三大协同同为抓手，找找出各类规划划亟需解决的的共同问题，，并通过城乡乡总体发展规规划将各类规规划重点关注注内容落实到到城市空间。。6.3.2空间战略的制定侧侧重对区域城城市要素联系系的网络分析析和政府、企企业、居民等等主体对城市市空间发展愿愿景的舆情分分析，可以科科学确定城市市未来空间发发展方向。空间发展评价重点点关注基于主主题网站或社社交网络数据据的空间评价价指标体系构构建和对城市市现状各类空空间发展质量量的综合分析析，找出现状状空间发展的的关键问题及及成因。以大数据分析为为核心的智慧城市空间规划划体系空间发展预测测主要利用智智能手机、主主题网站、土土地利用等数数据分析城市市历年人口和和用地规模变变化，并合理理预测支撑未未来智慧城市市发展的合理理容量。空间布局方法抓住住城市居民、、企业及政府府活动对城市市场所空间的的影响，深入入挖掘网络数数据，通过对对活动类型和和结构的综合合分析来判别别城市现状土土地利用的实实际功能和效效率，并结合合传统社会调调查与城市空空间规划编制制手段来优化化和安排具体体用地布局。。6.3.3智慧产业规划需要要充分利用周周边城市产业业发展数据和和城市现有企企业经营数据据，深入分析析区域产业发发展趋势、转转移方向及产产业政策的影影响，结合城城市资源优势势，综合确定定产业发展类类型、定位和和目标，促进进一批新兴产产业和智慧服服务业的发展展，并合理安安排产业发展展功能片区和和各类智慧产产业园区布局局。以挖掘特色为为目标的智慧慧城市规划与建设重点1智慧交通规划划结合城市现现有交通网络络的空间安排排，以“居民民出行便捷、、城市运行效效率提高”为为出发点，通通过对交通监监测数据、社社交网络及智智能手机记录录的居民出行行数据的综合合分析，合理理规划或改造造城市交通干干线走向，并并重点设计城城市居民智慧慧出行系统、、智慧公交服服务系统、智智慧物流引导导系统及停车车诱导系统等等，从而解决决城市交通拥拥堵、环境污污染、交通安安全等问题。。2智慧社区规划划主要通过对对城市居民社社交网络活动动、社区网站站或监控数据据的分析，充充分了解居民民日常生活圈圈和生活规律律，综合确定定各类智慧社社区的主要服服务功能，合合理安排社区区周边配套服服务设施和社社区内部智能能系统或设施施（智能社区区管理系统、、智能公共服服务系统、智智能家居系统统等）。3智慧基础设施施规划运用城城市传感器和和各类监控数数据，分析城城市现状基础础设施服务范范围和服务质质量，重点规规划建设城市市信息基础设设施、智能管管网及智慧防防灾系统，并并注重不同类类型基础设施施之间的整合合与协同，结结合城市重要要或特色功能能空间来合理理安排设施布布局，从而实实现城市公共共服务智慧化化。46.3.4总体来看，智慧城城市规划建立立在对城市问问题和规律综综合研究的基基础之上，充充分利用城市市各类监测或或记录大数据据，通过对居居民、企业及及政府的行为为与活动的时时空汇总分析析，发现整个个城市活动——移动系统的时时空间特征及及存在问题，，进而对城市市空间结构进进行优化和调调整已经成为为大数据时代代城市研究的的新范式，这这也是构建智智慧城市规划划框架、实现规划预期期目标的基本本立足点。以综综合合研研究究为为基基础础的智慧慧城市市规规划划框框架架构构建建7.结论论智慧慧城市市研研究究与与规规划划离离不不开开现现有有基基于于大大数数据据应应用用的的城城市市研研究究基基础础，，同同时时也也需需要要不不断断创创新新数数据据应应用用思思维维，，坚坚持持““以以人人为为本本””的的规规划划理理念念，，并并从从大大数数据据平平台台构构建建、、城城市市问问题题分分析析、、目目标标确确定定、、多多规规协协同同、、空空间间规规划划、、规规划划与与建建设设重重点点、、体体制制与与机机制制创创新新等等方方面面构构建建综综合合研研究究框框架架来来指指导导未未来来的的智智慧慧城城市市建建设设与与管管理理。。探索索在规划划实实践践层层面面，，智智慧慧城城市市建建设设除除了了需需要要解解决决大大数数据据的的存存储储、、组组织织、、管管理理处处理理这这一一系系列列ICT领域域技技术术问问题题外外，，规规划划所所面面临临的的如如下下问问题题也也有有待待深深入入探探索索。。如何何规划划布布局局传传感感器器以以及及相相关关数数据据捕捕捉捉的的软软、、硬硬件件设设施施，，这这将将影影响响到到最最终终获获得得的的大大数数据据是是否否能能够够全全面面、、有有效效地地描描述述整整个个城城市市系系统统。如何何能够够以以经经济济、、可可持持续续的的方方式式实实现现各各类类基基础础设设施施升升级级，，也也即即智智慧慧城城市市所所需需的的新新型型基基础础设设施施建建设设与与传传统统基基础础设设施施之之间间的的更更新新换换代代与与对对接接问问题题。。由于于大数数据据的的来来