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信息技術(shù)的發(fā)展催生了與此相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域。智慧城市就是信息技術(shù)與城市管理相結(jié)合的產(chǎn)物。智慧城市是電子政務(wù)發(fā)展的最新成果，與智慧城市發(fā)展同步的是大數(shù)據(jù)的概念。大數(shù)據(jù)是指隨著互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享以及用戶量的增加而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型以幾何級(jí)數(shù)激增的現(xiàn)象。通過剖析大數(shù)據(jù)與智慧城市之間的關(guān)系，探討在大數(shù)據(jù)時(shí)代利用大數(shù)據(jù)技術(shù)推動(dòng)智慧城市建設(shè)與促進(jìn)智慧城市大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的方式方法。我國(guó)要在信息時(shí)代占據(jù)技術(shù)與管理的制高點(diǎn)，這是必須要高度關(guān)注的問題。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)，智慧城市，電子政務(wù)

一、智慧城市與智慧城市建設(shè)

智慧城市是數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算三者的整合，數(shù)字城市是骨架，物聯(lián)網(wǎng)是神經(jīng)，云計(jì)算是大腦。智慧城市的基本運(yùn)作流程是：智慧城市依托數(shù)字城市的基礎(chǔ)框架，通過遍布各處的傳感網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體城市相關(guān)聯(lián)，將城市管理與城市建設(shè)中的大數(shù)據(jù)交由云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)、計(jì)算、分析、決策，再依據(jù)云計(jì)算平臺(tái)的輸出結(jié)果對(duì)城市的各種設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)化管理與控制[1]。如果說數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算平臺(tái)等相當(dāng)于高速公路，大數(shù)據(jù)則是高速公路上的車輛。

數(shù)字城市是實(shí)體城市的虛擬映射，它存在于網(wǎng)絡(luò)空間中，通過把遍布城市各處的信息采集系統(tǒng)按城市的坐標(biāo)進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了城市全部信息的有機(jī)整合，既便于全面掌握城市各方面的信息，又方便按地理坐標(biāo)快速檢索，一旦發(fā)生緊急情況，可以及時(shí)應(yīng)對(duì)。信息采集系統(tǒng)所采集的城市相關(guān)信息是多種多樣的，包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、街景影像數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)按性質(zhì)可分為部件和事件兩類。部件是城市的靜態(tài)存在物，如一個(gè)路燈；事件則是城市的動(dòng)態(tài)反映，如占用道路擺攤。數(shù)據(jù)城市系統(tǒng)中的各類用戶（包括政府、企業(yè)和公眾）均可以在網(wǎng)絡(luò)上共享、發(fā)布自己的信息，也可以通過網(wǎng)絡(luò)便捷地獲得各類相關(guān)信息和服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)物，顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和延伸，與互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用相兼容，其基礎(chǔ)與核心依然是互聯(lián)網(wǎng)。不過，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端不再局限于電腦、手機(jī)等數(shù)據(jù)處理設(shè)備，而是擴(kuò)展到了任何物品，從而使得物品與物品之間也能進(jìn)行信息的傳遞與交流。物聯(lián)網(wǎng)通過全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等通信感知技術(shù)，按特定的協(xié)議把物品與物品、物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進(jìn)行信息交換和通訊，把物品與網(wǎng)絡(luò)融合起來，“一切皆是互聯(lián)網(wǎng)”，從而實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控與管理。在城市管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大有可為。城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，各種部件極為龐雜，如公路、建筑、橋梁、電網(wǎng)、給排水系統(tǒng)、油氣管道等，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以把感應(yīng)器嵌入和裝備到這些部件中，利用局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把感應(yīng)器、控制器、機(jī)器、人員和部件等聯(lián)系在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)和遠(yuǎn)程控制，從而實(shí)現(xiàn)城市管理的信息化和智能化。根據(jù)世界無線研究論壇的預(yù)測(cè)，未來的世界將是物聯(lián)網(wǎng)的世界，到2017年，世界各地將有7萬億傳感器聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)。這些傳感器通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無處不在、無時(shí)不有的應(yīng)用與服務(wù)。

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算模式，是并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展和延伸。云計(jì)算的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和交互能力等動(dòng)態(tài)、虛擬的計(jì)算資源是通過互聯(lián)網(wǎng)來提供的，這些資源易于擴(kuò)展。云計(jì)算的計(jì)算能力很強(qiáng)，可以快速處理海量數(shù)據(jù)并借助互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供服務(wù)。比如，利用云計(jì)算可以預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)走向、氣候變化等，用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等客戶端借助互聯(lián)網(wǎng)向云計(jì)算中心提出計(jì)算需求，云計(jì)算迅速做出反應(yīng)并將結(jié)果反饋給用戶。因而，也可以把云計(jì)算理解為一種建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式。云計(jì)算是一種資源的有效整合機(jī)制，計(jì)算過程不是本地計(jì)算機(jī)也不是遠(yuǎn)程服務(wù)器，而是把計(jì)算任務(wù)分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了任務(wù)的分解、協(xié)同與整合。這好比是用電單位所依賴的不是單臺(tái)發(fā)電機(jī)，而是集中供電的電網(wǎng)。在云計(jì)算模式中，計(jì)算能力成為可以流通的商品，就像管道煤氣和自來水一樣，使用方便，價(jià)格低廉。當(dāng)然，與一般商品的不同之處在于，云計(jì)算是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的。云計(jì)算的核心是向用戶提供服務(wù)。

與早期城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和數(shù)字城市建設(shè)相比，智慧城市建設(shè)更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整合與服務(wù)，從“信息孤島”到“共享集成”，從“數(shù)據(jù)為王”到“應(yīng)用至上”，更加強(qiáng)調(diào)城市管理的統(tǒng)籌兼顧、協(xié)同配合、快捷高效、實(shí)時(shí)互動(dòng)、智能服務(wù)。從上述智慧城市的基本構(gòu)成看，智慧城市建設(shè)也非常強(qiáng)調(diào)工業(yè)化與信息化的高度統(tǒng)合與集成。20世紀(jì)90年代，世界信息化發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?。智慧城市建設(shè)以1993年9月美國(guó)開啟“信息高速公路”計(jì)劃為起點(diǎn)，其后經(jīng)歷信息化城市、數(shù)字城市和智慧城市三個(gè)階段。在此方面，我們緊緊把握信息化發(fā)展的機(jī)遇，適時(shí)地推動(dòng)了信息化城市建設(shè)。1993年12月，我國(guó)正式啟動(dòng)“三金工程”，即金橋工程、金關(guān)工程和金卡工程。此后，我國(guó)又提出要加快十二個(gè)重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，即“十二金”工程。這為信息化城市建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。1998年，時(shí)任美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽恕皵?shù)字地球”的概念，信息化城市建設(shè)邁入數(shù)字城市建設(shè)的新階段。我國(guó)也有三百多個(gè)城市開始數(shù)字城市基礎(chǔ)框架建設(shè)，由國(guó)家測(cè)繪地理信息局發(fā)布的“天地圖”成為數(shù)字中國(guó)和數(shù)字城市的重要技術(shù)支撐和運(yùn)行載體。2006年，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興信息技術(shù)被引入城市信息系統(tǒng)。2009年，美國(guó)IBM公司提出了智慧城市的基本理念和發(fā)展愿景。此后，智慧城市逐步成為占據(jù)主流的概念。目前，在北美和歐洲興起了建設(shè)智慧城市的熱潮，僅IBM公司參與的智慧城市項(xiàng)目就達(dá)二千五百多個(gè)。除IBM公司外，其他科技公司如微軟、西門子、思科等以及以埃森哲為代表的咨詢公司也開始介入智慧城市建設(shè)。我國(guó)智慧城市建設(shè)與國(guó)際同步，其目標(biāo)是推進(jìn)城市的綠色、低碳、和諧與可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)當(dāng)前面臨著新型城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、工業(yè)化和信息化“四化合一”的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，智慧城市建設(shè)對(duì)于我國(guó)在信息時(shí)代實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的趕超無疑有著至關(guān)重要的意義。

二、智慧城市中的大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)

信息時(shí)代的重要特征就是海量信息的高度聚集、迅速傳播。我們正在步入大數(shù)據(jù)時(shí)代。“大數(shù)據(jù)”的概念最早可以追溯到托夫勒的《第三次浪潮》（1980年）。不過，直到2009年，這一概念才開始在信息通訊技術(shù)領(lǐng)域得到普及。大數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本特征在于：大容量、高速度與多樣性。大容量體現(xiàn)在其數(shù)據(jù)量已經(jīng)從太字節(jié)（TB，240）級(jí)上升到澤字節(jié)（ZB，270）級(jí)，這種數(shù)據(jù)量已經(jīng)很難用傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行處理；高速度在于數(shù)據(jù)傳輸速度已經(jīng)可以達(dá)到實(shí)時(shí)的程度；多樣性主要是指大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源的多樣性。

智慧城市利用物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)體城市與數(shù)字城市連接起來，物聯(lián)網(wǎng)每時(shí)每刻都在產(chǎn)生著龐大的數(shù)據(jù)信息。智慧城市管理和運(yùn)作的基礎(chǔ)就是這些通過傳感器采取的大數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)需要經(jīng)過存儲(chǔ)、處理、查詢、分析等技術(shù)環(huán)節(jié)才可用于智慧城市的相關(guān)服務(wù)和應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的高效管理，智慧城市建設(shè)必須面對(duì)種類繁多、數(shù)量龐大的大數(shù)據(jù)，特別是空間、視頻等方面的大數(shù)據(jù)，如何充分發(fā)揮云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，對(duì)智慧城市大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)、融合、檢索、挖掘等，這是亟待解決的問題。云計(jì)算技術(shù)為智慧城市大數(shù)據(jù)的有效管理搭建了從基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)到服務(wù)的一體化平臺(tái)?；谠朴?jì)算技術(shù)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)技術(shù)主要包括大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、大數(shù)據(jù)融合技術(shù)、大數(shù)據(jù)檢索技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。

城市管理中產(chǎn)生的海量大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題可以通過云存儲(chǔ)和智能壓縮算法來解決。在云計(jì)算技術(shù)的支持下，城市管理中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)均以虛擬化方式實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)。就技術(shù)層面來說，云存儲(chǔ)通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格或分布式文件系統(tǒng)，將城市管理中產(chǎn)生并存儲(chǔ)的各種類型的大數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同起來，共同提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能。云存儲(chǔ)中的大數(shù)據(jù)對(duì)于云端的每一授權(quán)用戶均是開放的，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)與云存儲(chǔ)連接，相當(dāng)于單一用戶擁有了整個(gè)云存儲(chǔ)的能力，從而突破了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的性能和容量方面的瓶頸。這樣，云存儲(chǔ)把各自為戰(zhàn)的“信息孤島”連為一個(gè)有機(jī)的整體，既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，也解決了數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)所造成的存儲(chǔ)成本高昂的問題。城市管理中空間和視頻類大數(shù)據(jù)占用存儲(chǔ)空間是極大的，但是，這類多媒體信息均存在數(shù)據(jù)冗余。比如，一幅圖像中一片綠地，其中許多像素是相同的，如果逐點(diǎn)存儲(chǔ)，就會(huì)造成存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。再比如，視頻監(jiān)控所獲得的動(dòng)態(tài)畫面中，在相鄰序列中，只有運(yùn)動(dòng)物體有一些變化，靜止的背景不變，僅存儲(chǔ)變化部分即可。數(shù)據(jù)壓縮就是去掉冗余信息。智能數(shù)據(jù)壓縮就是保留有用信息、去掉冗余信息，或者按照一定算法重新組織數(shù)據(jù)，從而達(dá)到縮減數(shù)據(jù)量以減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的目的。

為實(shí)現(xiàn)城市基本構(gòu)成要素（人、物、環(huán)境）的協(xié)同運(yùn)行，智慧城市需要將各種感知設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的集成，大數(shù)據(jù)融合技術(shù)就是為了解決這個(gè)問題應(yīng)運(yùn)而生的。智慧城市需要在多個(gè)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與共享，特別是底層數(shù)據(jù)的融合與集成是實(shí)現(xiàn)智慧城市高效運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件。比如，城市安防系統(tǒng)需要綜合利用城市人口數(shù)據(jù)、犯罪嫌疑人檔案庫、案件卷宗庫、城市道路監(jiān)控視頻等多種數(shù)據(jù)，以便從中發(fā)現(xiàn)犯罪嫌疑人線索，并為案件偵破提供相關(guān)信息。當(dāng)前，我國(guó)智慧城市建設(shè)中存在的問題就是各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)有效的利用和共享。大數(shù)據(jù)融合技術(shù)要求必須強(qiáng)化大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，同時(shí)加強(qiáng)異構(gòu)數(shù)據(jù)建模與融合等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作，為底層數(shù)據(jù)的有效集成和融合提供標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)保障。

智慧城市建設(shè)強(qiáng)調(diào)以應(yīng)用服務(wù)為中心，如何針對(duì)具體應(yīng)用服務(wù)提供大數(shù)據(jù)的快速檢索服務(wù)就成為智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)意義上的信息管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)快速檢索的辦法是建立數(shù)據(jù)庫，將一條信息作為數(shù)據(jù)庫中的一條記錄，按信息的不同屬性建立相應(yīng)字段并予以賦值，再將這些記錄進(jìn)行排序、索引。對(duì)于復(fù)雜的信息還可以通過數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)聯(lián)以便于信息檢索。但是，在智慧城市中，相當(dāng)多的信息因難以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化而無法通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行檢索。比如針對(duì)視頻監(jiān)控圖像的檢索就需要全新的檢索云服務(wù)。檢索云服務(wù)不但能夠自動(dòng)提取圖像和視頻中的有關(guān)特征，還能針對(duì)視頻中的動(dòng)態(tài)行為（如翻墻、奔跑、聚集、跟蹤等）進(jìn)行提取并建立索引。對(duì)于最終用戶來說，只要提供動(dòng)態(tài)行為和地理信息，即可實(shí)現(xiàn)快速檢索。

數(shù)據(jù)挖掘就是從海量的、不完全的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中提取出潛在的有規(guī)律的知識(shí)和信息的過程，也有學(xué)者將此過程稱為數(shù)據(jù)分析。大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在智慧城市建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用，為智慧政府、智慧交通、智慧社區(qū)等提供重要的技術(shù)支持。大數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)具體包括關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類、預(yù)測(cè)、時(shí)序模式和偏差分析等。關(guān)聯(lián)分析的目的是找出數(shù)據(jù)庫中變量之間的某種規(guī)律性，如簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)、時(shí)序關(guān)聯(lián)和因果關(guān)聯(lián)等。聚類是把數(shù)據(jù)按屬性的相似性歸為一類。分類就是找出一個(gè)類別的概念描述，以用于規(guī)則描述和預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)就是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的規(guī)律性來建立數(shù)據(jù)模型，并以此模型來估算未來數(shù)據(jù)的變化。時(shí)序模式就是通過時(shí)間序列尋找重復(fù)發(fā)生率較高的模式。偏差分析就是發(fā)現(xiàn)觀察值與參照值之間的差異。大數(shù)據(jù)挖掘項(xiàng)目是一個(gè)生命周期，具體又分為六個(gè)階段，即業(yè)務(wù)理解、數(shù)據(jù)理解、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建立模型、模型評(píng)估和實(shí)施部署。這些階段根據(jù)需要可以前后調(diào)整。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

近年來，我國(guó)城市發(fā)展的成績(jī)值得肯定，但城市發(fā)展也面臨著人口增長(zhǎng)過快、能源資源緊張、生態(tài)環(huán)境惡化、交通擁堵、房?jī)r(jià)高昂、公共安全問題嚴(yán)峻等“城市病”問題。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，這為“城市病”問題的解決提供了重要的技術(shù)手段。大數(shù)據(jù)的獲取與傳輸離不開覆蓋廣、速度快的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，因此，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是智慧城市建設(shè)的前提。在“硬件”基礎(chǔ)設(shè)施外，開放數(shù)據(jù)則是智慧城市建設(shè)的“軟件”基礎(chǔ)設(shè)施。智慧城市運(yùn)營(yíng)中心是把“硬件”基礎(chǔ)設(shè)施與“軟件”基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效整合的關(guān)鍵。智慧城市運(yùn)營(yíng)中心包括四個(gè)組成部分：大數(shù)據(jù)中心、城市運(yùn)行監(jiān)控與指揮中心、城市IT基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維中心、智慧服務(wù)中心。大數(shù)據(jù)中心是智慧城市的數(shù)據(jù)資源池和物聯(lián)網(wǎng)的樞紐，可以對(duì)城市運(yùn)營(yíng)的所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)感知。城市運(yùn)行監(jiān)控與指揮中心可以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨地區(qū)、跨部門的協(xié)同與響應(yīng)。城市IT基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維中心負(fù)責(zé)對(duì)智慧城市運(yùn)營(yíng)中心的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和更新，以保證其安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。智慧服務(wù)中心的功能是面向政府、企業(yè)和個(gè)人提供各類服務(wù)。

智慧城市有六大系統(tǒng)，分別是智慧管理、智慧出行、智慧環(huán)境、智慧生活、智慧經(jīng)濟(jì)、智慧市民。其中智慧經(jīng)濟(jì)側(cè)重產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智慧市民側(cè)重教育、個(gè)人發(fā)展和社會(huì)公平等，與大數(shù)據(jù)的相關(guān)性較少，故本文側(cè)重分析大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市前四個(gè)方面的應(yīng)用。

智慧管理方面的大數(shù)據(jù)主要包括攝像頭拍攝的視頻影像、傳感器收集的環(huán)境方面的信息、各類終端上的刷卡信息，以及由市民通過手機(jī)應(yīng)用或網(wǎng)站所產(chǎn)生的信息等。這些大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于三個(gè)領(lǐng)域。一是公共安全管理。城市是一個(gè)人口密集的區(qū)域，實(shí)時(shí)監(jiān)控與突發(fā)事件處置尤為重要。在城市大規(guī)模、全方位地布置攝像頭或傳感器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患或犯罪行為等異常情況，還可以通過設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)來對(duì)交通事故、管道泄漏等突發(fā)事件及時(shí)做出應(yīng)對(duì)處置。二是市政服務(wù)。比如可以開通移動(dòng)門戶網(wǎng)站，市民可通過此網(wǎng)站對(duì)市政服務(wù)進(jìn)行投訴，或及時(shí)報(bào)告道路坑洼、交通信號(hào)燈損壞、垃圾收集不及時(shí)等市政問題，并監(jiān)督其解決。也可以在城市公共場(chǎng)所安裝智能攝像頭，并與分析軟件相結(jié)合，自動(dòng)識(shí)別異常情況并提醒有關(guān)部門及時(shí)處置。三是綜合社會(huì)管理。城市社會(huì)管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要各方面的協(xié)同參與，特別是大數(shù)據(jù)在智慧城市中的應(yīng)用大大方便了公眾參與?；诖髷?shù)據(jù)，反映城市環(huán)境實(shí)時(shí)變化的三維可視化系統(tǒng)得以構(gòu)建，這可以作為公眾參與的平臺(tái)。

大數(shù)據(jù)因其廣泛性和實(shí)時(shí)性而為實(shí)現(xiàn)智慧出行提供了可能：一是實(shí)時(shí)監(jiān)控交通流量，二是實(shí)時(shí)提供交通信息。具體而言，解決交通擁堵問題是通過智能交通系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。這一系統(tǒng)集汽車、電子、通信、計(jì)算機(jī)為一體，即對(duì)車輛進(jìn)行智能改造，增加信息處理功能，接人互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集和傳輸動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)經(jīng)整合后，可用于城市交通的協(xié)同和預(yù)測(cè)。借助智能交通網(wǎng)絡(luò)，管理者可以實(shí)時(shí)監(jiān)控行人、車輛、貨物等的位置移動(dòng)狀況，對(duì)被管車輛進(jìn)行監(jiān)管和調(diào)度，向社會(huì)提供實(shí)時(shí)路況，輔助市民優(yōu)選出行方案，并為交通管理部門提供輔助決策的技術(shù)支持。另外，智能交通系統(tǒng)還可以與公安信息系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)連接起來，以便及時(shí)處置交通事故、第一時(shí)間施救。再如，智能交通系統(tǒng)運(yùn)用于地鐵線路上的列車調(diào)配，列車可根據(jù)客流量自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)車間隔時(shí)間，減少客流擁擠不堪或者列車幾近空載的狀況。市民通過市政交通一卡通，即可支付公交、地鐵、出租車、停車費(fèi)等，實(shí)現(xiàn)便捷出行。

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧環(huán)境方面的應(yīng)用有很多。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，我們可以搜集到大量有關(guān)城市環(huán)境質(zhì)量的信息，由云計(jì)算中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用以指導(dǎo)環(huán)境保護(hù)方案的制訂，并實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境治理效果。在此過程中，還可以借助大數(shù)據(jù)的開放性，鼓勵(lì)社會(huì)公眾和企業(yè)參與環(huán)境保護(hù)。大數(shù)據(jù)還可以應(yīng)用于能源使用管理方面，即利用安裝在電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器來實(shí)時(shí)收集用戶的能耗信息，智能調(diào)配能源供給，提高能源的使用效率[3]。水務(wù)智能管理也是智慧環(huán)境的重要應(yīng)用。其具體做法是建立一個(gè)以數(shù)據(jù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)為基礎(chǔ)的城市水務(wù)智能管理系統(tǒng)，全面整合城市的供水、排水、污水處理等事務(wù)，促進(jìn)信息資源共享，實(shí)現(xiàn)水資源的動(dòng)態(tài)、高效管理。例如，在飲用水管道設(shè)置信息采集點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析水質(zhì)和水量，發(fā)現(xiàn)異常，迅速通知有關(guān)人員予以處理。通過污水在線監(jiān)控，匯集污水處理信息，提高城市污水處理效率。還可以結(jié)合城市降水量和地面水量的歷史數(shù)據(jù)分析和對(duì)城市未來用水量的預(yù)測(cè)，在城市規(guī)劃中科學(xué)、合理地布局供水、排水和污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施。

大數(shù)據(jù)在智慧生活領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)為生活服務(wù)，比如在開放大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開發(fā)生活服務(wù)類手機(jī)應(yīng)用，或通過云計(jì)算等技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析并向市民提供生活服務(wù)實(shí)時(shí)信息。社區(qū)是市民社會(huì)生活的基本單元，智慧社區(qū)則是智慧生活的一個(gè)重要組成部分。通過智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將社區(qū)的服務(wù)、信息、人群等各種資源有效整合，從而在實(shí)體社區(qū)的基礎(chǔ)上再造一個(gè)虛擬社區(qū)，使得社區(qū)居民能夠更加緊密地聯(lián)系在一起。智慧生活的另一個(gè)應(yīng)用是智慧醫(yī)療服務(wù)。智慧醫(yī)療服務(wù)以增進(jìn)市民健康為目標(biāo)，通過建立市民健康電子檔案和服務(wù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)互通。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，各醫(yī)院可以根據(jù)自身的具體情況（如醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療水平等）定位適當(dāng)?shù)牟∪?。患者也可以根?jù)病情和檢查結(jié)果在各個(gè)醫(yī)院之間流動(dòng)，接受適合的治療而不必重復(fù)檢查。

四、發(fā)展智慧城市大數(shù)據(jù)技術(shù)的對(duì)策

智慧城市建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須做好各個(gè)方面的規(guī)劃與建設(shè)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在給智慧城市建設(shè)帶來了機(jī)遇的同時(shí)，也存在著一些必須引起高度重視的問題。比如，如何規(guī)劃、布局傳感器及其他軟、硬件設(shè)施以確保大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、全面地反映城市運(yùn)營(yíng)的總體狀況？如何實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)換代的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性？如何使來源于不同部門的大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享與整合？如何挖掘大數(shù)據(jù)內(nèi)在的高價(jià)值信息？如何有效管理、維護(hù)和使用大數(shù)據(jù)？如何實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等與大數(shù)據(jù)技術(shù)的銜接?

要解決困擾智慧城市發(fā)展的上述問題，建設(shè)好智慧城市，滿足公眾需求，完善公共服務(wù)，城市管理部門應(yīng)當(dāng)從以下方面來探索大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的對(duì)策。

第一，應(yīng)做好以大數(shù)據(jù)為核心的智慧城市的頂層設(shè)計(jì)。智慧城市的有效運(yùn)轉(zhuǎn)是以城市管理的各軟、硬件系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)為前提的。不同系統(tǒng)之間除了業(yè)務(wù)上的邏輯聯(lián)動(dòng)外，大數(shù)據(jù)的共享、融合、交換等信息聯(lián)動(dòng)是智慧城市系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的重要方面。為此，在智慧城市建設(shè)的設(shè)計(jì)中，必須把大數(shù)據(jù)技術(shù)的理念引入頂層設(shè)計(jì)，針對(duì)智慧城市建設(shè)的總體目標(biāo)，充分考慮各個(gè)系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體要求，只有從根本上解決問題，才能真正實(shí)現(xiàn)智慧城市的高效、協(xié)調(diào)。智慧城市系統(tǒng)本質(zhì)上是“人一機(jī)”系統(tǒng)，系統(tǒng)的高效、協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)離不開高素質(zhì)的人，因此，要加大宣傳和培養(yǎng)力度，提高城市管理者和市民的大數(shù)據(jù)意識(shí)和能力。要在全社會(huì)普及大數(shù)據(jù)知識(shí)，通過培訓(xùn)提高城市管理者的大數(shù)據(jù)能力。

第二，優(yōu)化政府機(jī)構(gòu)設(shè)置，建立健全大數(shù)據(jù)管理體系。大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)管理流程相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理流程已經(jīng)發(fā)生了根本的變革，這就要求轉(zhuǎn)變政府職能，調(diào)整政府原有機(jī)構(gòu)設(shè)置，根據(jù)工作任務(wù)，合理配置人力、物力和財(cái)力。大數(shù)據(jù)收集方法的重要變革亟須改革調(diào)查方法和調(diào)查制度。在調(diào)查方法上，必須豐富數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源。在調(diào)查制度方面，要變傳統(tǒng)官僚制下線性的統(tǒng)計(jì)制度為信息時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)式信息匯集制度。大數(shù)據(jù)管理體系中一個(gè)很重要的方面是大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。當(dāng)前我國(guó)智慧城市建設(shè)中存在的問題之一就是大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致城市管理各系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)同。因此，必須建立與完善國(guó)家層面乃至與國(guó)際接軌的大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)共享有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于智慧城市建設(shè)和我國(guó)智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和贏得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)都有著非常重要的意義。

第三，引進(jìn)和創(chuàng)新大數(shù)據(jù)技術(shù)，強(qiáng)化大數(shù)據(jù)智能分析。智慧城市建設(shè)中的大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展日新月異，我國(guó)在此方面相對(duì)落后，為此，必須引進(jìn)和創(chuàng)新大數(shù)據(jù)技術(shù)，才能在智慧城市建設(shè)中掌握主動(dòng)權(quán)。在智慧城市建設(shè)初期，可以引進(jìn)為主，但要力求掌握核心技術(shù)。隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，要引進(jìn)與創(chuàng)新相結(jié)合，探索適合我國(guó)城市管理的大數(shù)據(jù)技術(shù)，最終目標(biāo)是開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智慧城市大數(shù)據(jù)技術(shù)[8]。智慧城市的基礎(chǔ)是遍布城市的傳感網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)，城市各方面的信息得以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)反映。這些多領(lǐng)域、多維度的大數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)、基本特征、變化趨勢(shì)等均需通過深入分析與挖掘才能發(fā)現(xiàn)。要為城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市管理提供決策支持，必須強(qiáng)化智慧城市大數(shù)據(jù)的智能分析。

第四，要在科學(xué)的指導(dǎo)下使用大數(shù)據(jù)，強(qiáng)化大數(shù)據(jù)的信息服務(wù)功能。城市大數(shù)據(jù)的使用必須圍繞城市管理的中心目標(biāo)，要統(tǒng)籌使用大數(shù)據(jù)，最大限度地提高大數(shù)據(jù)的使用效率。必須特別注意大數(shù)據(jù)在使用中可能造成的泄密問題。城市管理中的大數(shù)據(jù)只能用于合法的、正當(dāng)?shù)哪康?。公眾和企業(yè)的私有信息和商業(yè)秘密不應(yīng)被公開或泄漏。大數(shù)據(jù)具有多樣性和變動(dòng)性的特點(diǎn)，為了更好地使用大數(shù)據(jù)，必須協(xié)調(diào)好大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、提供者和使用者之間的關(guān)系，共同為社會(huì)各界信息共享注入合適的、可靠的數(shù)據(jù)，確保大數(shù)據(jù)的可持續(xù)性。智慧城市建設(shè)的目的就是更好地服務(wù)于社會(huì)，因此，必須做好大數(shù)據(jù)信息服務(wù)工作。目前，我國(guó)各地在智慧城市建設(shè)中將公共安全、政務(wù)服務(wù)、城市交通、醫(yī)療保障、環(huán)境保護(hù)等放在首位，使智慧城市建設(shè)惠及民生，這是正確的方向。未來，智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)仍應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用模式，為社會(huì)提供更加人性化的、更加豐富的大數(shù)據(jù)信息服務(wù)。

第五，清醒認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)的缺陷，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。數(shù)據(jù)可以作為智慧城市建設(shè)的重要依據(jù)，但不應(yīng)是唯一依據(jù)，因?yàn)檫^分依賴數(shù)據(jù)也可能會(huì)產(chǎn)生一些風(fēng)險(xiǎn)。比如，有些數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，數(shù)據(jù)指標(biāo)尚未達(dá)到可以量化的程度，依此數(shù)據(jù)所做的分析可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)?，F(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，基于某些特殊的原因，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假現(xiàn)象。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題在大數(shù)據(jù)時(shí)代依然存在，而且由于大數(shù)據(jù)的新特征，也會(huì)產(chǎn)生一些新問題。大數(shù)據(jù)在一定程度上可以使城市管理更加智能和高效，但是大數(shù)據(jù)的集合和高密度的測(cè)量會(huì)使錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)增加。盡管大數(shù)據(jù)搜集的是全體數(shù)據(jù)，不存在抽樣偏差問題，但是大數(shù)據(jù)收集也存在信號(hào)問題，即數(shù)據(jù)的代表性可能存在局限。再比如，智慧城市的大數(shù)據(jù)來源之一是智能手機(jī)用戶信息，能夠發(fā)布信息的市民也并非市民的整體，沒有智能手機(jī)的用戶數(shù)據(jù)是缺失的，這些人群主要是高齡人士、低收入者、文化程度較低者、殘障人士等。因此，要運(yùn)用好大數(shù)據(jù)，必須確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性，縮小數(shù)據(jù)鴻溝，對(duì)數(shù)據(jù)的局限性有充分的了解。

第六，要進(jìn)一步提高網(wǎng)速，降低資費(fèi)水平。智慧城市建設(shè)與大數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、處理、傳輸?shù)染x不開互聯(lián)網(wǎng)，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。但是，當(dāng)前最大的問題是網(wǎng)速過慢、費(fèi)用過高。以北京聯(lián)通非套餐價(jià)手機(jī)流量為例，每兆0.3元，如果用手機(jī)看一部1G左右的電影，費(fèi)用高達(dá)300元！調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以下載為例，數(shù)據(jù)大小超過100兆時(shí)，用戶會(huì)選擇WiFi網(wǎng)絡(luò)，這嚴(yán)重制約了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的推廣應(yīng)用。2015年4月14日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在一季度經(jīng)濟(jì)形勢(shì)座談會(huì)上表示：“現(xiàn)在很多人，到什么地方先問‘有沒有WiFi'，就是因?yàn)槲覀兊牧髁抠M(fèi)太高了！”他希望降低網(wǎng)費(fèi)的同時(shí)提高網(wǎng)速。網(wǎng)費(fèi)降低與加大信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度息息相關(guān)。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的評(píng)估，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)帶寬在世界范圍內(nèi)的排名在80位以后?，F(xiàn)在，手機(jī)已經(jīng)進(jìn)入4G時(shí)代，但資費(fèi)偏高、覆蓋不好等問題依然是阻礙4G快速普及的重要原因。因此，加大信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低資費(fèi)水平，對(duì)于更好地發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的作用極為重要。

第七，完善相關(guān)法律法規(guī)，確保信息安全?！吨腥A人民共和國(guó)統(tǒng)計(jì)法》明確規(guī)定，統(tǒng)計(jì)調(diào)查要“充分利用行政記錄等資料”，這為城市管理使用大數(shù)據(jù)提供了法律依據(jù)。在具體實(shí)施中，還需要制定相關(guān)細(xì)則以明確行政記錄和商務(wù)記錄使用的責(zé)任和義務(wù)；要規(guī)范行政記錄和商務(wù)記錄的使用目的、內(nèi)容、方法等；要對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立周密的保密措施；要根據(jù)大數(shù)據(jù)的收集對(duì)象和使用目的確立發(fā)布機(jī)制；要運(yùn)用法律約束以確保大數(shù)據(jù)的合法化、官方化和規(guī)范化。大數(shù)據(jù)的透明開放并非意味著數(shù)據(jù)的無條件開放，國(guó)家機(jī)密、商業(yè)秘密和個(gè)人隱私就不屬于數(shù)據(jù)開放的范圍。為此，必須建立健全大數(shù)據(jù)信息安全方面的法律法規(guī)，明確大數(shù)據(jù)的管理者和使用者在數(shù)據(jù)收集、整理、分析和共享中的責(zé)任和權(quán)利。同時(shí)，也需要強(qiáng)化大數(shù)據(jù)的信息安全技術(shù)和完善政府大數(shù)據(jù)管理組織體系，共同維護(hù)大數(shù)據(jù)的信息安全。