大数据与智慧城市建设

大数据与智慧城市建设——概念、案例与思考提

纲2、城市化与城市管理复杂性3、从数字城市到智慧城市4、启示与思考1、大数据时代来临1

大数据时代来临“大数据”就在你身边！“大数据”就在你身边！“啤酒”与“纸尿裤”美国塔吉特百货（Target）“大数据”——选出了25种典型商品的消费数据构建了“怀孕预测指数”；Target的“大数据”分析技术从孕妇这个细分顾客群开始向其他各种细分客户群推广，从Target使用“大数据”的2002年到2010年间，Target的销售额从440亿美元增长到了670亿美元。“怀孕预测指数”“大数据”就在你身边！淘宝大数据：——淘宝数据平台显示，购买最多的文胸尺码为B罩杯。B罩杯占比达41.45%，其中又以75B的销量最好。其次是A罩杯，购买占比达25.26%，C罩杯只有8.96%。在文胸颜色中，黑色最为畅销。以省市排名，新疆妹子购买大号最多……。“大数据”就在你身边！朋友圈是个什么圈？——在微信朋友圈中，最多的好友类型是“同学”“家人亲戚”，其次是“普通同事”“普通朋友”和“密友”，最少关注的是“领导”和“客户”；男性较“猎奇大胆”，女性较“封闭谨慎”

资料来源：2013年8月零点远景关于“微信使用”的线上调查什么是“大数据”？•

大数据的提出？•

大数据的基本概念？•

大数据的特征？•

大数据的产生？•

如何准确理解大数据？•

……“大数据”的提出•••2008

年，Nature

推出了Big

Data

专刊，计算社区联盟在发表了报告《Big-Data

Computing:

Creating

revolutionary

breakthroughs

in

commerce,science,

and

society》2011

年2

月Science

推出专刊《Dealing

with

Data》，麦肯锡(McKinsey)咨询公司发布了一份关于大数据的详尽报告《Big

data:

The

next

frontier

forinnovation,

competition,

and

productivity》进入2012

年，大数据的关注度与日俱增：1

月达沃斯世界经济论坛，大数据是主题之一；3

月美国政府发布了《大数据研究和发展倡议》，正式启动“大数据发展计划”；5月联合国发布报告《Big

Data

for

Development：Challenges

&Opportunities》；《纽约时报》文章《The

Age

of

Big

Data》，使普通民众开始意识到大数据的存在，以及其对于日常生活的影响。从百度指数看“大数据”在中国的兴起“大数据”在2012年上半年开始兴起，而“云计算”要早4年左右，在2008年开始发端。“大数数据””百度度指数数“北北上广广”差差异北京““大数数据””热度度居首首，广东次次之，，上海海再次次之。。在移动动端，，总体体滞后后于PC端，广广东与与北京京齐头头并进进，并有后后来居居上之之势。。对“大大数据据”的的理解解•2010年年《经经济学学人》》“Thedatadeluge””：““海量量数据据”、、“数数据洪流””。•麦肯锡锡公司司：大大数据据指的的是大大小超超出常常规的的数据据库工工具获获取、、存储储、管理和和分析析能力力的数据集集。•国际数数据公公司（（IDC））从大大数据据的四四个特特征来来定义义，即即海量量的数数据规规模（Volume）、快快速的的数据据流转转和动动态的的数据据体系系（Velocity）、多样的的数据据类型型（Variety）、巨巨大的的数据据价值值（Value）。•《大数数据时时代的的历史史机遇遇》赵赵国栋栋：大大数据据是““在多多样的的或者者大量量数据中，迅迅速获取取信息的的能力”；这个个定义更更关心大数据的的功用；；大数据的核心心能力是是“发现规规律和预预测未来来”。1Volume;2Variety;3Velocity；4Veracity大数据往往往比小小样本数数据更有有价值，，从频繁繁模式和和相关性性分析得得到的一一般统计计量通常常会克服个个体的波波动，会会发现更更多可靠靠的隐藏藏的模式式和知识识。大数据的的“4V”特点点——引自：李李清泉““社交大大数据分分析”传统数据据库与大大数据的的区别池塘捕鱼大海捕鱼•••••规模类型对象工具模式人类自古古以来，，在科学学研究上上，先后历经了了实验、、理论和和计算三三种范式式，JimGray提出了一一种新的的“数据探索索型研究”。参考：孟孟小峰等等，大数据据管理：：概念、、技术与与挑战对比传统数据据库与大大数据的的区别传统数据据来源：：•统计年鉴鉴、行业业统计资资料；社社会调查查、深度度访谈；；大数据来来源移动、联联通、电电信等通通信和互互联网运运营商互联网网网站：SNS（（微博、、twitter、FaceBook等社社交网站站）；YouTube等视频频网站、、淘宝等等电子商商务网站站；政务、企业及及公共服服务数据据：公交交IC卡卡；医疗疗；保险险等传感器、、摄像头头监测数数据；移动终端端数据：：智能手手机、GPS等等个人位位置数据据海量遥感感对地观观测数据据等——引自：甄甄峰，基基于大数数据的智智慧城市市研究与与规划ppt（略改））大数据的的关键技技术：云云计算•没有互联联网就没没有云计计算，没没有云计计算模式式就没有有大数据据处理技技术。•将大数据据的应用用比作一一辆辆““汽车””，支撑撑起这些些“汽车车”运行行的“高速公公路”就就是云计计算。正正是云计计算技术术在数据据存储、、管理与与分析等方面的的支撑，，才使得得大数据据有用武武之地。。•云计算时时代会有有更多的的数据存存储于””云端““。数据据是资产产，云是是数据资产保管管的场所所和访问问的渠道道。大数据的的关键技技术：物物联网•“TheInternetofthings””，物联联网就是是物物相相连的互互联网。。•利用互联联网等信信息技术术把传感器、、控制器器、机器器、人员员和物等通过新新的方式联联在一起起，形成成人与物物、物与与物相联联，实现现信息化化、远程程管理控制和智智能化的的网络。。大数据的的关键技技术：数数据挖掘掘与分析析•AnalyticVisualizations（可可视化分分析）•DataMiningAlgorithms（数据据挖掘算算法）•PredictiveAnalyticCapabilities（（预测性性分析能能力）•SemanticEngines（语义义引擎））•DataQualityandMasterDataManagement（数据据质量和和管理））大数据应应用的技技术体系系》大数据据采集技技术RFID技术传感器技技术Web2.0技技术移动终端端技术》大数据据文件系系统技术术》大数据据数据库库技术》大数据据分析技技术》大数据据可视化化技术分布式文文件系统统GFSHDFSLustreHaystack分布式数数据库并行数据据库集成数据据库A/B测测试聚类分析析集成学习习神经网络络自然语言言学习元胞自动动机…空间分析析宇宙星球球图标签云历史流图图条形码技技术穿戴设备备——引自自：宋刚刚，城市市管理复复杂性与与基于大大数据的的应对策策略——《互联网网进化论论》2城市化与与城市管管理复杂杂性——问题题与挑战战城市的起起源“城”——筑筑城而居居，军事事；“市”——集集市贸易易，经济济孟菲斯，，埃及，，公元前前3200年二里头城城市遗址址，公元元前2000年左右现代城市市四大基基本功能能居住、工工作、交交通、游游憩中国人口口城市化化率变化化趋势城市化是是人类社社会发展展不可阻阻挡的趋趋势联合国人人口基金金会2007年年《世界界人口状状况报告告》报告告称，在在20世世纪，世界城市市人口增增长飞速速，从2.2亿亿增长到到28亿亿。2008年成为为人类历历史上的的一个重重大分水水岭，全全球67亿人口口中，有有超过一半生活活在城市市里。城市化率率%城市化的的两种模模式•人口转移移型的城城市化，强调的的是人口口由农村村向城市市的空间间转移；；•结构转换换型的城城市化，强调的的是城市市区域的的经济社社会结构构由传统社会向向现代社社会的转转型。土地利用用存在的的问题1、建设设用地盲盲目扩张张2、土地地粗放式式使用3、生态态用地忽忽视4、社会会保障类类用地不不足5、棕色色地块简简单改造造6、城市市“弱势势空间””产生……中国城市市化驱动动与土地地利用问问题新型城市市化新型城市市化的追追求——朱江，新新型城市市化下的的广州市市土地利利用总体体规划桑基鱼塘塘三来一补补专业化市市镇产业集群群区域创新新体系农村城镇镇化城市化城市区域域多中心城城市区域域全球城市市区域城市化水平1990年珠三三角建设设用地1995年珠三三角建设设用地2002年珠三三角建设设用地珠三角城城市化空空间与组组织体系系演化——蔡瀛，从从乡村城城市化到到全球城城市区域域现代城市市管理复复杂性城市管理理与社会会管理融融合背景景下的城城市管理理三维结结构图现代城市市及其管管理是一一类开放的的复杂巨巨系统：：①非线性②开放性③关联性④不确定性性⑤自组织性性⑥涌现性宋刚,张张楠,朱朱慧.城市管理理复杂性性与基于于大数据据的应对对策略研研究[J].城市发展展研究，，2014，21（8）摆在眼前前的问题题医疗健康康防洪排涝涝金融服务务……人社会子系系统科学子系系统自然子系系统经济子系系统知识体制文化序空时构量还原消费调控流通生产生气土能城市复杂杂系统示示意图水——来源：中中科院生生态环境境研究中中心城市管理理复杂性性与基于于数据的的综合集集成现代城市市及其管管理是一一类开放放的复杂杂巨系统统，需要要一个城城市管理理综合集集成体系。。通过城城市规划划、建设设、运行行各方面面海量数数据的集集成，运运用数据据挖掘等多种科科学和信信息化手手段，通通过人的的参与、、知识的的汇聚、、集大成成，方能能成智慧，是开开展智慧慧城市管管理的必必由之路路。城市管理理综合集集成体系系图宋刚,唐蔷.现代城市市及其管管理———一类开开放的复复杂巨系系统[J].城市发展展研究，，2007，14（2）3从数字城城市到智智慧城市市——基于于案例的的解读生态城市市（ecologicalcity）•生态城市市这一概念念是在70年代代联合国国教科文文组织发发起的““人与生生物圈(MAB)”计划划研究过过程中提提出。•生态城市市：就是是按照生生态学原原理进行行城市设设计，建建立高效效、和谐谐、健康、可可持续发发展的人人类聚居居环境。。•生态城市市：包含含了生态产业业、生态环境境和生态文化化三个方面面的内容。生态态城市建建设不仅仅仅是单单纯的环环境保护护和生态态建设，，它涵盖盖了环境污污染防治治、生态态保护与与建设、、生态产产业的发发展、人人居环境境建设、生生态文化化等方面面。•从生态学学的观点点，城市市是以人人为主体体的生态态系统，，是一个个由社会会、经济和自自然三个个子系统统构成的的“复合生生态系统统”。低碳城市市（Low-carbonCity）•指以低碳经济济为发展模模式及方方向、市市民以低碳生活活为理念和和行为特特征、政府府公务管管理层以以低碳社会会为建设标标本和蓝蓝图的城城市。低碳经济济低碳生活活低碳社会会生态产业业生态环境境生态文化化低碳、生生态城市低碳城市市＝强调调减“碳碳”的生生态城市市低碳生态态城市：：强调城城市建设设管理的的理想目目标与状状态，对对具体技术支支撑、实实施步骤骤欠缺深深入的考考量。数字城市市（digitalcity）••“数字城市市”：基于于互联网网和现代代测绘地地理信息息技术，，对城市市进行多多分辨率、多多尺度、、多时空空和多种种类的数数字化描描述与管管理。数字城市市是将城市市地理、、资源、、环境、、人口、、经济、、社会社社情和各各种社会服务等等复杂系系统进行行数字化化，整合合城市信信息资源源，构建建基础信信息平台台，建立电子子政务、、电子商商务等信信息系统统和信息息化社区区，实现现城市管管理与公公众服务的的信息化。“数字城城市”：：为智慧慧城市建建设奠定定物质基基础，但但更多停停留在信息息化技术术管理层层面，对对人的需需求和城城市运行行内在规规律缺乏深深度发掘掘和应对对，数字字城市建建设的效效益被弱弱化。城市通信网络络基础设设施建设为数字城城市（乃乃至后来来的智慧慧城市）铺设设了“信信息高速速公路””数字城市市建设城市空间信息息基础设设施建设为数字字城市奠奠定了““地理空空间基准框框架”数字城市市建设•国家测绘绘地理信信息局已已经初步步建成(验收)了280多个个数字城城市空间间地理信信息基础设设施项目目；•国家地理理信息公公共服务务平台已已有300多个个城市的的高分辨辨率影像像；•城市网络地地图已经能能够满足市市民的基本本要求。城市空间信信息基础设设施基本完完善电子政务和各部门业务应用系系统建成并并逐渐投入使使用数字城市建建设数字企业、、电子商务务与现代物流流平台开始建设并产生生效益数字城市建建设数字城市的的社会公众服服务有了良好开开端实现了从二二维到三维维的跨越数字城市建建设城市网格化化管理系统统建立及应应用传感网技术术及其在城城市中的应应用数字城市建建设成就截至2013年10月底，中中国的数字城市建建设已经形形成了城市市综合管理水平平的服务平平台，作为为牵动国家测绘绘地理信息息局的“牛牛鼻子工程”，，取得了辉辉煌成果。。全国31个省省、自治区区、直辖市市的310余个个城市开展展了数字城城市建设，，智慧城市时空信息云云平台试点点开始启动。数字城市建建设成就2Europe5123456普通手机智能手机（（拥有互联联网和数据据订阅服务务）智能手机（（无互联网网和数据订订阅服务））平板电脑（（拥有互联联网和数据据订阅服务务）平板电脑（（无互联网网和数据订订阅服务））以上皆非134659%57%65%64%54%57%28%34%26%41%38%14%11%15%15%10%6%4%2%7%5%3%35%16%11%2%1%1%0%2%2%3%5%7%8%6%4%2%2%0%13%UnitedStatesBrazilAustraliaChinaIndiaJapan数据来源：：InSitesConsulting,SocialMediaaroundtheworld2011微博微信移动互联网网、大数据据、智慧城城市移动互联网网是移动和和互联网融融合的产物物，继承了了移动随时时随地随身身特性，也继承了互互联网分享享、开放、、互动的优优势，移动动互联网是是自适应的的、个性化化的、能够感知周周围环境的的服务，移动互联催催生大数据据，激发智智慧城市。73%数字城市智慧城市物联网云计算、大大数据现实城市•“智慧城市市”：利用新一一代信息技技术，以整整合、系统统的方式管管理城市的运行，让让城市中各各个功能彼彼此协调运运作，为城城市中的““人”提供供更高的生活品品质和更优优质的发展展空间。•“智慧城市市”的建设设是信息化化、城市化化不断向纵纵深发展的的一个综合合性表现；其内涵简单单来说，就就是更聪明的城市。•技术进步催催生了智慧慧城市，它它并不止于于技术，更重要的是是贯穿其中中的思想，以及及背后隐藏藏的人文社社会因素。。智慧城市安全食品追追踪即给放养的的牲畜中的的每一只羊羊都贴上一一个二维码码，这个二二维码会一一直保持到超市出出售的肉品品上，消费费者可通过过手机阅读读二维码，，知道牲畜畜的成长历历史，确保食食品安全。。因特网羊肉的种类类、产地、、出栏时间？？种类：山羊羊产地：宁夏夏香山出栏时间：：09年9月智慧食品智慧城市实实践智慧医疗个人保健通过人身上上安装的不不同传感器器，对人的的健康参数数进行监控控，并且实时传送到到相关的医医疗保健中中心，如果果有异常，，保健中心心通过手机机，提醒您去医医院检查身身体。智慧城市实实践远程医疗即实现各级级医院之间间医疗卫生人才资源源、医疗信信息资源和和医疗文件资源源共享，医医学检验、、影像检查结果果互认，大大型贵重和和特殊医学仪器器设备共享享，药物不不良反应监测结结果共享，，重要医疗疗救治资源共享享，将有效效提高医院院资源使用效率率，提升管管理水平和和医疗服务质量量。智慧城市实实践摄像机及云云台.含可移动摄摄像机......摄像机及云云台.....…视频监控网网互联网/VPN访问客户端端10M/100M专专线/VPN报警输出采集点1采集点n报警输入POWERFAULTDATAALARM全球眼视频频服务器（本地录像像）监控点网络存储单单元视频分发单单元数字矩阵中心管理服服务器元数字显示墙墙（电视墙））控制台客户监控中中心采集点1采集点n报警输出报警输入POWERFAULTDATAALARM全球眼视频频服务器（本地录像像）监控点互联网/专专线/VPN互联网/专专线/VPN监控管理平平台智慧城市实实践平安城市利用部署在在大街小巷巷的监控摄摄像头，实实现图像敏敏感性智能能分析并与与110、、119、112等交交互，实现现探头与探探头之间、、探头与人人、探头与与报警系统统之间的联动，从从而构建和和谐安全的的城市生活活环境。网络存储单单智慧家居智能家居以计算机技技术和网络络技术为基基础，实现现各类消费费电子产品品、通信产产品、信息家电及及智能家居居等设备，，通过不同同的互连方方式进行通通信和数据据交换,实实现家庭网络中中各类电子子产品之间间的“互联联互通”的的一种服务务。数字家庭娱乐生活信息通信信智慧慧城城市市实实践践智慧慧交通通智慧慧城城市市实实践践DMSP/OLS非非辐辐射射定定标标夜夜间间灯光光强度度遥感感对对地地观观测测大大数数据据遥感感对对地地观观测测大大数数据据城市市餐餐饮饮中规规院院李栋栋博博士士@规勒勒个个划划城市市用用地地空空间间变变化化1997-2013年年，，17年年间间北北京京核核发发用用地地规规划许许可可证证的的年年际际空空间间变变化化趋趋势势图图。。（中中规规院院李栋栋博博士士供供图图））广州州停停车车场场分分析析停车车场场核核密密度度估估计计住宅宅核核密密度度估估计计Numberofpick-upsanddropoffs1stJune5am5am9am14pm14pm22ndJuneJune3rdJune4thJune5thJune6thJune7thJune19pm城市市内内部部人人类类活活动动节节律律180001600014000120001000080006000400020000PickupDropoffMobilephonecalls,Harbin,ChinaPick-upsanddrop-offsofTaxiTrips,Shanghai北大大刘刘瑜瑜博博士士供供图图“百百度度迁迁徙徙””：：QQ在在线线分分析析基于于地地理理位位置置的的城城市市间间交交互互关关系系分分析析基于于社社交交媒媒体签签到到数数据据基于于钱钱币币追追踪踪数数据据获获取取来源源：：北北京京大大学学刘瑜瑜美国国做做了了一一个个网网上上调调查查，，拿拿出出一一幅幅世世界界地地图图，，让让ta找找到到乌克克兰兰，离离实际际位位置置越越近近标标点