基于大数据的智慧城市建设研究

城镇化进程的推进使居民生活质量得到很大提高，同时也暴露了很多问题。智慧城市的理念符合人们和政府对未来城市的设想，智慧城市的建设可以很好的解决目前面对的城市病的各种问题。大数据、云计算等一代信息技术的发展为智慧城市的建设提供了机遇和条件。

引言

城镇化是当今世界上最重要的社会现象、经济现象之一。每年有超过 6000 万的人口涌入城市，21 世纪初，有半数以上的全球人口生活在城市地区，而且这种趋势仍在加剧。随着城镇化进程的加快，居民的生活质量得到了提高，同时也出现了各种城市病，如交通拥堵、生态环境恶化、资源短缺，以及地面沉降、极端环境下的暴雨、洪灾，冰雹等灾害。

智慧城市正是在物联网、云计算、互联网等新一代信息技术与互联技术快速发展的背景下应运而生，并被指定为解决目前面临的城市问题的途径和未来城市的发展方向。2008 年，IBM 公司提出“智慧地球”的概念，2009 年紧接着又提出“智慧城市”。智慧城市是运用云计算的技术，在互联网、物联网以及大数据的基础上实现城市智能化运转，使城市居民生活实现智能化、舒适化、便捷化。智慧城市对经济转型、城市智慧管理和对大众的智能服务具有广泛前景，使得人与自然更加协调发展。

当前，全球信息化的发展已进入到“大数据的时代”。大数据时代的到来正在深刻改变着人们的生活、学习和工作。中国工程院院士、地图学与地理信息工程专家、解放军信息工程大学教授王家耀指出，城市信息化建设的三个基本阶段是数字化、网络化、智能化。

智慧城市是 21 世纪的战略目标，是城市信息化的高级阶段，是“数字化→网络化→智能化”的必然。据统计，截止 2015 年底，我国智慧城市建设的数量已达到 386 个，其中省级和副省级智慧城市建设达到 100%，地级市建设智慧城市达到 74%，县级市建设智慧城市达到 32%，取得重大的进展，但同时也暴露出了一些问题，因此需要对智慧城市的建设发展进一步的深入研这对于将智慧化真正应用到城市的建设发展中以及为我国智慧城市更好的建设发展提供科学的决策依据是非常有必要的。

1 智慧城市建设研究现状

2008 年，IBM 提出“智慧地球”的概念后，引发了智慧城市的建设热潮和研究热潮。一些国家和地区相继提出建设“智慧国家”和“智慧城市”的发展战略，国内外学者对智慧城市的研究也取得了丰富的研究成果。

1.1 智慧城市的理念和定义方面的研究

巫细波，杨再高在智慧城市理念与未来城市发展中提出智慧城市的核心是以一种更智慧的方法通过利用以物联网、云计算等为核心的新一代信息技术来改变政府、企业和人们相互交往的方式，对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出快速、智能的响应，提高城市运行效率，为居民创造更美好的城市生活。李德仁，姚远等在智慧城市的概念、支撑技术及应用[3]中提到智慧城市是数字城市与物联网和云计算等技术有机融合的产物，认为智慧城市的建设可以为城市提供更智能化的服务和更安全的技术保障，并且早闻钟展望了更加安全、高效的智慧城市美好前景。Michael Batty 在未来的智慧城市中指出智慧城市是运用新数字技术进行协同与整合，将现代信息通信技术与城市传统基础设施有机结合起来的城市，并且提出了智慧城市的7个目标。王世伟在“说”智慧城市一文中分析了智慧城市的性质、特点和发展阶段，并且对智慧城市进行了分类，从智慧城市、智慧事业、智慧技术和智慧实践四个方面阐述了智慧城市的内涵。许多学者都对智慧城市的理念和内涵做出了论述，各有说辞，本文中认为智慧城市就是在物联网的基础上，利用大数据、云计算等新一代信息技术使得城市更智慧，使得作为城市主体的人更智慧。

1.2 智慧城市建设现状方面的研究

辜胜阻，杨建武指出目前我国智慧城市建设中存在“千城一面，缺乏特色”，“重项目、轻规划”，“重建设、轻应用”，“重模仿、轻研发”，资源整合难度大等问题，并针对这些问题提出来相对应的应对策咯，为接下来智慧城市的发展提供了宝贵的理论依据。徐静，陈秀万指出我国智慧城市建设由政府主导，企业和公众的主体作用尚需充分发挥，智慧城市工程应用范围非常广泛，但是应用的深度和智能化水平有待提高，新一代信息技术及其在城市中的普及、渗透和扩散将是进一步提升智慧城市的关键。目前我国智慧城市建设取得了很大的进展，但同时也暴露了一些问题，因此对智慧城市的建设发展还需进一步的研究。

1.3 智慧城市评价体系方面的研究

顾德道等在我国智慧城市评价指标体系的构建研究中从智慧人群、智慧基础设施、智慧治理、智慧民生、智慧经济、智慧环境与智慧规划建设七个角度出发去评价智慧城市建设发展状况。陈铭等人以“智慧南京”建设为例，从基础设施、城市智慧产业、城市智慧服务、城市智慧人文四个方面建立评价指标体系，探索总结出一套结合南京实际，兼顾“智慧城市”建设总体特征的评价指标体系。目前智慧城市的建设还在探索之中，而且“智慧城市”本身就是一种对未来城市发展模式的探索，再加上数据、方法以及经验的缺乏，使得建立以“智慧市”为目标的评价指标体系也具有一定的难度，因此关于智慧城市评价指标体系的研究与探索还需要在实践中逐步调整完善。

2 大数据时代的智慧城市建设

在城镇化进程中，智慧城市的建设是必不可少而且对于城市发展有着深远影响，政府规划和各地市政府报告中也时常把“智慧城市”放入其中，全球智慧城市建设已成为必然趋势。智慧城市的建设势必会产生越来越多的数据，大数据技术可以从海量数据中挖掘出有价值的信息，探索人们生活和行为规律、社会潮流和趋向，推断市场演变规律等等。而且智慧城市的智慧正是源自对大数据的充分挖掘分析和利用。因此，大数据就是智慧城市建设和运行的基础，没有大数据的智慧城市只是一个空壳子。大数据时代的智慧城市建设体现在方方面面，从政府政务建设、民生建设到智慧企业建设等等。

2.1 智慧政务建设

智慧政务是指政府机构利用互联网、物联网、计算机网络等新一代信息技术等，将政府的管理和服务职能有线下转换为线上方式，打破时间和空间的制约，实现信息公开、数据共享，从而提高政府各部门机构的办公效率和办事效率，提升政府的社会治理能力和公共服务能力，实现政府职能的转变。

基于大数据技术建立电子政务云平台，一方面政府机构可以通过平台对政务信息、互联网信息、民生民情信息、舆情舆论信息等进行筛选和挖掘，进行科学的分析和预测，提高政府决策的准确性和科学性，提高政府在社会治理、公共服务和宏观调控等方面的响应能力、服务水平和预测能力。另一方面，公众可以通过电子政务云平台进行信息查询、网上预约、监督反馈等，与政府之间实现同步交流、双向沟通，形成网上办事全天候、一站式、信息公开透明的政务服务新形式。

另外，政府机构还可以“变闲为宝”，利用大数据技术对过去积累的大量地理信息、环境信息、气象信息、经济社会信息等数据进行挖掘和分析，为城市运营管理提供重要的决策依据。同时，在享受智慧政务带来的便利时，还要注重城市的公共安全问题。在大数据时代，可以利用RFID 技术、通信技术、网络技术、传感器技术、检测识别技术和信息发布技术等，实现城市安全信息的全面感知，通过大数据技术对海量数据分析挖掘，及时发现安全隐患，提升应急处理能力、安全防范能力，以保障城市公共安全。

2.2 智慧民生建设

智慧民生建设涉及到医疗卫生、基础设施、环境旅游、教育等领域。医疗卫生领域，病人信息、诊疗信息、检查报告、药品信息等等共同构成大数据资源，利用大数据技术可以对其进行挖掘、归类、存储、分析处理等等，为患者、医生、医院提供数据决策支持。面向患者，可以实现患者个性化健康管理，如健康记录、健康问答、健康咨询、健康预警、个性化健康教育等；面向医生，通过对大量的电子化病例进行数据挖掘，可以为医生提供临床决策支持；面向医院，可以帮助各个医院合理分配医疗资源，优化就医流程、提高效率。

除此之外，大数据技术还可用于网上预约、疾病预测、一卡通支付、医保联网等方面，以缓解“看病难”问题。基础设施领域，可以利用大数据技术，对轨道交通、电力设施、水利设施等基础设施进行据采集与挖掘分析，促进城市基础设施建设的完善。

比如建立基于大数据技术的综合交通运输管理系统，实现客流预测、事件预警以及路线规划等功能，减少交通负荷，避免交通事故，保证交通安全，缓解“行车难、停车难”的问题。环境旅游领域，可以借助大数据技术对城市的环境质量信息进行采集和挖掘分析，用于环境保护方案的制订，并实现环境治理效果的实时监控。还可以借助大数据技术，记录游客的消费习惯、旅游路线、消费习惯等信息，通过对这些数据的挖掘，建立旅游推荐系统，适时地向游客推荐旅游景点、规划路线、提供避开旅游高峰期等个性化服务，成为旅游业市场营销的利器。

教育领域，一方面可以运用大数据技术，为每一位学生提供个性化的定制课程，避免学生产生厌学情绪，实现课堂学习形式多样化，推动教学模式变革。另一方面，教育大数据还有助于推动教育评估、教育决策以及创新教育实践。

2.3 智慧企业领域

在大数据时代，大数据处理能力将成为企业的核心竞争力。企业通过获取大量内部和外部的数据，对其进行数据挖掘，获取有价值的信息，用于预测市场需求，进行智能化决策分析。智慧企业的智慧主要体现在智慧电子商务和智慧物流两个方面。

利用大数据技术打造电子商务云平台，将电子商务中的信息流、资金流、物流等要素整合，实现金融、保险、物流等商业应用的实时感知、动态信息发布、智能商务管理等功能，企业不仅可以降低经营成本，提升客户体验，还可以创新商业模式[13]。智慧物流是指利用 RFID、传感器、GPS、互联网、移动互联网等技术，实现供应链上产品的生产制造、包装运输、配送出售每一环节的智能感知，利用大数据技术对物流信息网络的挖掘分析，实现物流信息的有效管理，进一步降低物流成本，为客户提供个性化的服务。

3 大数据背景下智慧城市建设的建议

3.1 重视顶层设计，注重信息安全

智慧城市建设的重点是城市各个系统的协同运转，其涉及到各类应用，以及海量数据的处理。为了确保智慧城市的有效运转，必须将大数据技术的理念引入到智慧城市的顶层设计，聚焦智慧城市建设总目标，将大数据技术应用到城市各个系统中去，从根本上解决问题，才能真正实现智慧城市的高效、协调。智慧城市的建设和运转都离不开人，智慧城市的最终用户也是人，因此智慧城市的建设应该体现以人为本的理念，提高城市管理者和城市居民的大数据意识，不断扩大智慧城市应用的覆盖面，让居民满意，才是智慧城市建设的目的，才能体现大数据的价值。

同时，智慧城市的建设要注意信息安全。数据是智慧城市建设的基础，数据安全也是智慧城市建设的首要问题，尤其是智慧政务的建设过程中涉及到国家安全和稳定的数据，智慧企业建设过程中涉及到的商业机密的企业数据，以及智慧民生领域建设过程中涉及到的市民的个人隐私数据。智慧城市的信息安全一旦出现漏洞，很容易造成城市混乱，甚至社会动荡。

3.2 促进信息共享，避免信息孤岛

智慧城市的智慧正是源于对海量数据的挖掘和再利用。如果没有足够的数据信息，大数据技术将无用武之地，智慧城市的建设也无从谈起。而如今城市之间的“信息孤岛”现象普遍存在，数据和信息享无法实现，给大数据技术的应用带来很大困难，这是如今智慧城市建设过程中存在的最大难题。因此，在智慧城市顶层设计时就应该充分考虑信息共享的需要，制定相关数据接口、信息编码的标准，科学规划数据库的建设，建立起基于大数据的智慧城市信息共享机制。

3.3 促进数据创新，培养信息意识

大数据技术对于智慧城市的建设来说只是一种工具，数据和人才是智慧城市建设的核心。数据是基础，人是运用大数据技术的关键。有了海量的数据，对于海量数据的处理、挖掘、再利用等数据创新活动是创造价值的重要途径，这个过程更需要有大数据专业人才的支持。所谓的大数据专业人才有两层含义，一是指决策者和城市管理者要具备大数据头脑和信息意识，要认识到大数据的价值；二是指大数据技术专业人员，要有目的地培养一批的大数据技术应用专业人才，主动地、创造性地使用大数据工具实施创新活动，把海量大数据变成真正可操作的实际行动，发挥其真正价值。此外，还需要通过宣传和培训，提高广大市民的数据意识和信息意识，在全社会普及大数据知识，因为广大市民才是智慧城市的最终使用者。

4 结语

如今超大城市、各种城市病问题的出现，使得智慧城市的建设遇到了挑战，而大数据技术的出现正是解决目前面临的城市问题的途径和未来城市的发展方向。本文论述了大数据时代，智慧城市的建设问题，智慧城市的建设首先要从顶层设计入手，将大数据技术与城市建设过程中的各个系统应用的建设紧密结合，同时要注意促进信息共享，促进数据创新，注重信息安全，保证智慧城市的建设和有效运转。