信息技術(shù)的發(fā)展催生了與此相關(guān)的應用領(lǐng)域。智慧城市就是信息技術(shù)與城市管理相結合的產(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)展同步的是大數據的概念。大數據是指隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)數據的共享以及用戶(hù)量的增加而產(chǎn)生的數據量和數據類(lèi)型以幾何級數激增的現象。通過(guò)剖析大數據與智慧城市之間的關(guān)系，探討在大數據時(shí)代利用大數據技術(shù)推動(dòng)智慧城市建設與促進(jìn)智慧城市大數據技術(shù)發(fā)展的方式方法。我國要在信息時(shí)代占據技術(shù)與管理的制高點(diǎn)，這是必須要高度關(guān)注的問(wèn)題。

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

一、智慧城市與智慧城市建設

智慧城市是數字城市、物聯(lián)網(wǎng)和云計算三者的整合，數字城市是骨架，物聯(lián)網(wǎng)是神經(jīng)，云計算是大腦。智慧城市的基本運作流程是：智慧城市依托數字城市的基礎框架，通過(guò)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中的大數據交由云計算平臺進(jìn)行存儲、計算、分析、決策，再依據云計算平臺的輸出結果對城市的各種設施進(jìn)行自動(dòng)化管理與控制[1]。如果說(shuō)數字城市、物聯(lián)網(wǎng)與云計算平臺等相當于高速公路，大數據則是高速公路上的車(chē)輛。

數字城市是實(shí)體城市的虛擬映射，它存在于網(wǎng)絡(luò )空間中，通過(guò)把遍布城市各處的信息采集系統按城市的坐標進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)，實(shí)現了城市全部信息的有機整合，既便于全面掌握城市各方面的信息，又方便按地理坐標快速檢索，一旦發(fā)生緊急情況，可以及時(shí)應對。信息采集系統所采集的城市相關(guān)信息是多種多樣的，包括基礎地理數據、街景影像數據、三維模型數據、專(zhuān)題數據等。這些數據按性質(zhì)可分為部件和事件兩類(lèi)。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。數據城市系統中的各類(lèi)用戶(hù)（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(guò)網(wǎng)絡(luò )便捷地獲得各類(lèi)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(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴展和延伸，與互聯(lián)網(wǎng)上的應用相兼容，其基礎與核心依然是互聯(lián)網(wǎng)。不過(guò)，物聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)端不再局限于電腦、手機等數據處理設備，而是擴展到了任何物品，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(guò)全球定位系統、射頻識別、紅外感應器、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(lái)進(jìn)行信息交換和通訊，把物品與網(wǎng)絡(luò )融合起來(lái)，“一切皆是互聯(lián)網(wǎng)”，從而實(shí)現智能化的識別、定位、跟蹤、監控與管理。在城市管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大有可為。城市是一個(gè)復雜的系統工程，各種部件極為龐雜，如公路、建筑、橋梁、電網(wǎng)、給排水系統、油氣管道等，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以把感應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)把感應器、控制器、機器、人員和部件等聯(lián)系在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)和遠程控制，從而實(shí)現城市管理的信息化和智能化。根據世界無(wú)線(xiàn)研究論壇的預測，未來(lái)的世界將是物聯(lián)網(wǎng)的世界，到2017年，世界各地將有7萬(wàn)億傳感器聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)。這些傳感器通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為用戶(hù)提供無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有的應用與服務(wù)。

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算模式，是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展和延伸。云計算的計算能力、存儲能力和交互能力等動(dòng)態(tài)、虛擬的計算資源是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供的，這些資源易于擴展。云計算的計算能力很強，可以快速處理海量數據并借助互聯(lián)網(wǎng)向用戶(hù)提供服務(wù)。比如，利用云計算可以預測經(jīng)濟走向、氣候變化等，用戶(hù)通過(guò)電腦、筆記本、手機等客戶(hù)端借助互聯(lián)網(wǎng)向云計算中心提出計算需求，云計算迅速做出反應并將結果反饋給用戶(hù)。因而，也可以把云計算理解為一種建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式。云計算是一種資源的有效整合機制，計算過(guò)程不是本地計算機也不是遠程服務(wù)器，而是把計算任務(wù)分布在大量的分布式計算機上，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現了任務(wù)的分解、協(xié)同與整合。這好比是用電單位所依賴(lài)的不是單臺發(fā)電機，而是集中供電的電網(wǎng)。在云計算模式中，計算能力成為可以流通的商品，就像管道煤氣和自來(lái)水一樣，使用方便，價(jià)格低廉。當然，與一般商品的不同之處在于，云計算是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的。云計算的核心是向用戶(hù)提供服務(wù)。

與早期城市信息基礎設施建設和數字城市建設相比，智慧城市建設更加強調系統整合與服務(wù)，從“信息孤島”到“共享集成”，從“數據為王”到“應用至上”，更加強調城市管理的統籌兼顧、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成看，智慧城市建設也非常強調工業(yè)化與信息化的高度統合與集成。20世紀90年代，世界信息化發(fā)展駛入快車(chē)道。智慧城市建設以1993年9月美國開(kāi)啟“信息高速公路”計劃為起點(diǎn)，其后經(jīng)歷信息化城市、數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)展的機遇，適時(shí)地推動(dòng)了信息化城市建設。1993年12月，我國正式啟動(dòng)“三金工程”，即金橋工程、金關(guān)工程和金卡工程。此后，我國又提出要加快十二個(gè)重要業(yè)務(wù)系統建設，即“十二金”工程。這為信息化城市建設奠定了基礎。1998年，時(shí)任美國副總統戈爾提出了“數字地球”的概念，信息化城市建設邁入數字城市建設的新階段。我國也有三百多個(gè)城市開(kāi)始數字城市基礎框架建設，由國家測繪地理信息局發(fā)布的“天地圖”成為數字中國和數字城市的重要技術(shù)支撐和運行載體。2006年，物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)被引入城市信息系統。2009年，美國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主流的概念。目前，在北美和歐洲興起了建設智慧城市的熱潮，僅IBM公司參與的智慧城市項目就達二千五百多個(gè)。除IBM公司外，其他科技公司如微軟、西門(mén)子、思科等以及以埃森哲為代表的咨詢(xún)公司也開(kāi)始介入智慧城市建設。我國智慧城市建設與國際同步，其目標是推進(jìn)城市的綠色、低碳、和諧與可持續發(fā)展。我國當前面臨著(zhù)新型城鎮化、農業(yè)現代化、工業(yè)化和信息化“四化合一”的新機遇和新挑戰，智慧城市建設對于我國在信息時(shí)代實(shí)現對發(fā)達國家的趕超無(wú)疑有著(zhù)至關(guān)重要的意義。

二、智慧城市中的大數據和大數據技術(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。我們正在步入大數據時(shí)代?！按髷祿钡母拍钭钤缈梢宰匪莸酵蟹蚶盏摹兜谌卫顺薄罚?980年）。不過(guò)，直到2009年，這一概念才開(kāi)始在信息通訊技術(shù)領(lǐng)域得到普及。大數據不同于傳統數據的基本特征在于：大容量、高速度與多樣性。大容量體現在其數據量已經(jīng)從太字節（TB，240）級上升到澤字節（ZB，270）級，這種數據量已經(jīng)很難用傳統的技術(shù)進(jìn)行處理；高速度在于數據傳輸速度已經(jīng)可以達到實(shí)時(shí)的程度；多樣性主要是指大數據的數據類(lèi)型和數據來(lái)源的多樣性。

智慧城市利用物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)體城市與數字城市連接起來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)每時(shí)每刻都在產(chǎn)生著(zhù)龐大的數據信息。智慧城市管理和運作的基礎就是這些通過(guò)傳感器采取的大數據。這些大數據需要經(jīng)過(guò)存儲、處理、查詢(xún)、分析等技術(shù)環(huán)節才可用于智慧城市的相關(guān)服務(wù)和應用。為實(shí)現對城市的高效管理，智慧城市建設必須面對種類(lèi)繁多、數量龐大的大數據，特別是空間、視頻等方面的大數據，如何充分發(fā)揮云計算的優(yōu)勢，對智慧城市大數據進(jìn)行有效的存儲、融合、檢索、挖掘等，這是亟待解決的問(wèn)題。云計算技術(shù)為智慧城市大數據的有效管理搭建了從基礎設施、數據到服務(wù)的一體化平臺?；谠朴嬎慵夹g(shù)平臺的大數據技術(shù)主要包括大數據存儲技術(shù)、大數據融合技術(shù)、大數據檢索技術(shù)、大數據挖掘技術(shù)。

城市管理中產(chǎn)生的海量大數據的存儲問(wèn)題可以通過(guò)云存儲和智能壓縮算法來(lái)解決。在云計算技術(shù)的支持下，城市管理中產(chǎn)生的大數據均以虛擬化方式實(shí)現云存儲。就技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，云存儲通過(guò)集群應用、網(wǎng)格或分布式文件系統，將城市管理中產(chǎn)生并存儲的各種類(lèi)型的大數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )協(xié)同起來(lái)，共同提供數據存儲和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能。云存儲中的大數據對于云端的每一授權用戶(hù)均是開(kāi)放的，用戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與云存儲連接，相當于單一用戶(hù)擁有了整個(gè)云存儲的能力，從而突破了傳統存儲方式的性能和容量方面的瓶頸。這樣，云存儲把各自為戰的“信息孤島”連為一個(gè)有機的整體，既可以實(shí)現數據共享，也解決了數據重復存儲所造成的存儲成本高昂的問(wèn)題。城市管理中空間和視頻類(lèi)大數據占用存儲空間是極大的，但是，這類(lèi)多媒體信息均存在數據冗余。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，就會(huì )造成存儲空間的浪費。再比如，視頻監控所獲得的動(dòng)態(tài)畫(huà)面中，在相鄰序列中，只有運動(dòng)物體有一些變化，靜止的背景不變，僅存儲變化部分即可。數據壓縮就是去掉冗余信息。智能數據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據，從而達到縮減數據量以減少數據存儲空間的目的。

為實(shí)現城市基本構成要素（人、物、環(huán)境）的協(xié)同運行，智慧城市需要將各種感知設備獲得的數據信息進(jìn)行有效的集成，大數據融合技術(shù)就是為了解決這個(gè)問(wèn)題應運而生的。智慧城市需要在多個(gè)系統之間實(shí)現數據交換與共享，特別是底層數據的融合與集成是實(shí)現智慧城市高效運轉的前提條件。比如，城市安防系統需要綜合利用城市人口數據、犯罪嫌疑人檔案庫、案件卷宗庫、城市道路監控視頻等多種數據，以便從中發(fā)現犯罪嫌疑人線(xiàn)索，并為案件偵破提供相關(guān)信息。當前，我國智慧城市建設中存在的問(wèn)題就是各個(gè)系統之間的數據缺乏統一的標準，導致數據無(wú)法實(shí)現有效的利用和共享。大數據融合技術(shù)要求必須強化大數據的標準化建設，同時(shí)加強異構數據建模與融合等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作，為底層數據的有效集成和融合提供標準和技術(shù)保障。

智慧城市建設強調以應用服務(wù)為中心，如何針對具體應用服務(wù)提供大數據的快速檢索服務(wù)就成為智慧城市建設的關(guān)鍵。傳統意義上的信息管理系統對數據快速檢索的辦法是建立數據庫，將一條信息作為數據庫中的一條記錄，按信息的不同屬性建立相應字段并予以賦值，再將這些記錄進(jìn)行排序、索引。對于復雜的信息還可以通過(guò)數據庫之間的關(guān)聯(lián)以便于信息檢索。但是，在智慧城市中，相當多的信息因難以實(shí)現數字化而無(wú)法通過(guò)數據庫技術(shù)進(jìn)行檢索。比如針對視頻監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。對于最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)，只要提供動(dòng)態(tài)行為和地理信息，即可實(shí)現快速檢索。

數據挖掘就是從海量的、不完全的、隨機的數據中提取出潛在的有規律的知識和信息的過(guò)程，也有學(xué)者將此過(guò)程稱(chēng)為數據分析。大數據挖掘技術(shù)在智慧城市建設中有著(zhù)廣泛的應用，為智慧政府、智慧交通、智慧社區等提供重要的技術(shù)支持。大數據挖掘的任務(wù)具體包括關(guān)聯(lián)分析、聚類(lèi)分析、分類(lèi)、預測、時(shí)序模式和偏差分析等。關(guān)聯(lián)分析的目的是找出數據庫中變量之間的某種規律性，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(lèi)是把數據按屬性的相似性歸為一類(lèi)。分類(lèi)就是找出一個(gè)類(lèi)別的概念描述，以用于規則描述和預測。預測就是根據歷史數據的規律性來(lái)建立數據模型，并以此模型來(lái)估算未來(lái)數據的變化。時(shí)序模式就是通過(guò)時(shí)間序列尋找重復發(fā)生率較高的模式。偏差分析就是發(fā)現觀(guān)察值與參照值之間的差異。大數據挖掘項目是一個(gè)生命周期，具體又分為六個(gè)階段，即業(yè)務(wù)理解、數據理解、數據準備、建立模型、模型評估和實(shí)施部署。這些階段根據需要可以前后調整。

三、大數據技術(shù)在智慧城市建設中的應用

近年來(lái)，我國城市發(fā)展的成績(jì)值得肯定，但城市發(fā)展也面臨著(zhù)人口增長(cháng)過(guò)快、能源資源緊張、生態(tài)環(huán)境惡化、交通擁堵、房?jì)r(jià)高昂、公共安全問(wèn)題嚴峻等“城市病”問(wèn)題。大數據技術(shù)在智慧城市建設中有著(zhù)非常廣泛的應用，這為“城市病”問(wèn)題的解決提供了重要的技術(shù)手段。大數據的獲取與傳輸離不開(kāi)覆蓋廣、速度快的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，因此，互聯(lián)網(wǎng)基礎設施是智慧城市建設的前提。在“硬件”基礎設施外，開(kāi)放數據則是智慧城市建設的“軟件”基礎設施。智慧城市運營(yíng)中心是把“硬件”基礎設施與“軟件”基礎設施進(jìn)行有效整合的關(guān)鍵。智慧城市運營(yíng)中心包括四個(gè)組成部分：大數據中心、城市運行監控與指揮中心、城市IT基礎設施運維中心、智慧服務(wù)中心。大數據中心是智慧城市的數據資源池和物聯(lián)網(wǎng)的樞紐，可以對城市運營(yíng)的所有數據實(shí)時(shí)感知。城市運行監控與指揮中心可以實(shí)現跨系統、跨地區、跨部門(mén)的協(xié)同與響應。城市IT基礎設施運維中心負責對智慧城市運營(yíng)中心的基礎設施進(jìn)行維護和更新，以保證其安全、穩定地運行。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(lèi)服務(wù)。

智慧城市有六大系統，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、智慧市民。其中智慧經(jīng)濟側重產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智慧市民側重教育、個(gè)人發(fā)展和社會(huì )公平等，與大數據的相關(guān)性較少，故本文側重分析大數據技術(shù)在智慧城市前四個(gè)方面的應用。

智慧管理方面的大數據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(lèi)終端上的刷卡信息，以及由市民通過(guò)手機應用或網(wǎng)站所產(chǎn)生的信息等。這些大數據主要應用于三個(gè)領(lǐng)域。一是公共安全管理。城市是一個(gè)人口密集的區域，實(shí)時(shí)監控與突發(fā)事件處置尤為重要。在城市大規模、全方位地布置攝像頭或傳感器可以及時(shí)發(fā)現火災隱患或犯罪行為等異常情況，還可以通過(guò)設置實(shí)時(shí)監控系統來(lái)對交通事故、管道泄漏等突發(fā)事件及時(shí)做出應對處置。二是市政服務(wù)。比如可以開(kāi)通移動(dòng)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站，市民可通過(guò)此網(wǎng)站對市政服務(wù)進(jìn)行投訴，或及時(shí)報告道路坑洼、交通信號燈損壞、垃圾收集不及時(shí)等市政問(wèn)題，并監督其解決。也可以在城市公共場(chǎng)所安裝智能攝像頭，并與分析軟件相結合，自動(dòng)識別異常情況并提醒有關(guān)部門(mén)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)系統工程，需要各方面的協(xié)同參與，特別是大數據在智慧城市中的應用大大方便了公眾參與?；诖髷祿?，反映城市環(huán)境實(shí)時(shí)變化的三維可視化系統得以構建，這可以作為公眾參與的平臺。

大數據因其廣泛性和實(shí)時(shí)性而為實(shí)現智慧出行提供了可能：一是實(shí)時(shí)監控交通流量，二是實(shí)時(shí)提供交通信息。具體而言，解決交通擁堵問(wèn)題是通過(guò)智能交通系統來(lái)實(shí)現的。這一系統集汽車(chē)、電子、通信、計算機為一體，即對車(chē)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)交通數據。這些大數據經(jīng)整合后，可用于城市交通的協(xié)同和預測。借助智能交通網(wǎng)絡(luò )，管理者可以實(shí)時(shí)監控行人、車(chē)輛、貨物等的位置移動(dòng)狀況，對被管車(chē)輛進(jìn)行監管和調度，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(mén)提供輔助決策的技術(shù)支持。另外，智能交通系統還可以與公安信息系統、醫院信息系統連接起來(lái)，以便及時(shí)處置交通事故、第一時(shí)間施救。再如，智能交通系統運用于地鐵線(xiàn)路上的列車(chē)調配，列車(chē)可根據客流量自動(dòng)調節發(fā)車(chē)間隔時(shí)間，減少客流擁擠不堪或者列車(chē)幾近空載的狀況。市民通過(guò)市政交通一卡通，即可支付公交、地鐵、出租車(chē)、停車(chē)費等，實(shí)現便捷出行。

大數據技術(shù)在智慧環(huán)境方面的應用有很多。借助大數據技術(shù)，我們可以搜集到大量有關(guān)城市環(huán)境質(zhì)量的信息，由云計算中心進(jìn)行數據分析，用以指導環(huán)境保護方案的制訂，并實(shí)時(shí)監控環(huán)境治理效果。在此過(guò)程中，還可以借助大數據的開(kāi)放性，鼓勵社會(huì )公眾和企業(yè)參與環(huán)境保護。大數據還可以應用于能源使用管理方面，即利用安裝在電網(wǎng)系統中的傳感器來(lái)實(shí)時(shí)收集用戶(hù)的能耗信息，智能調配能源供給，提高能源的使用效率[3]。水務(wù)智能管理也是智慧環(huán)境的重要應用。其具體做法是建立一個(gè)以數據平臺、網(wǎng)絡(luò )平臺和應用平臺為基礎的城市水務(wù)智能管理系統，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)現水資源的動(dòng)態(tài)、高效管理。例如，在飲用水管道設置信息采集點(diǎn)，實(shí)時(shí)監測和分析水質(zhì)和水量，發(fā)現異常，迅速通知有關(guān)人員予以處理。通過(guò)污水在線(xiàn)監控，匯集污水處理信息，提高城市污水處理效率。還可以結合城市降水量和地面水量的歷史數據分析和對城市未來(lái)用水量的預測，在城市規劃中科學(xué)、合理地布局供水、排水和污水處理等基礎設施。

大數據在智慧生活領(lǐng)域的應用主要體現為生活服務(wù)，比如在開(kāi)放大數據的基礎上開(kāi)發(fā)生活服務(wù)類(lèi)手機應用，或通過(guò)云計算等技術(shù)對大數據進(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。社區是市民社會(huì )生活的基本單元，智慧社區則是智慧生活的一個(gè)重要組成部分。通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò )系統將社區的服務(wù)、信息、人群等各種資源有效整合，從而在實(shí)體社區的基礎上再造一個(gè)虛擬社區，使得社區居民能夠更加緊密地聯(lián)系在一起。智慧生活的另一個(gè)應用是智慧醫療服務(wù)。智慧醫療服務(wù)以增進(jìn)市民健康為目標，通過(guò)建立市民健康電子檔案和服務(wù)中心，實(shí)現數據共享和業(yè)務(wù)互通。在大數據技術(shù)的支持下，各醫院可以根據自身的具體情況（如醫療設備、醫療水平等）定位適當的病人?；颊咭部梢愿鶕∏楹蜋z查結果在各個(gè)醫院之間流動(dòng)，接受適合的治療而不必重復檢查。

四、發(fā)展智慧城市大數據技術(shù)的對策

智慧城市建設是一項系統工程，必須做好各個(gè)方面的規劃與建設。大數據技術(shù)在給智慧城市建設帶來(lái)了機遇的同時(shí)，也存在著(zhù)一些必須引起高度重視的問(wèn)題。比如，如何規劃、布局傳感器及其他軟、硬件設施以確保大數據準確、全面地反映城市運營(yíng)的總體狀況？如何實(shí)現基礎設施升級換代的經(jīng)濟性和可持續性？如何使來(lái)源于不同部門(mén)的大數據實(shí)現共享與整合？如何挖掘大數據內在的高價(jià)值信息？如何有效管理、維護和使用大數據？如何實(shí)現傳統的法律、法規、技術(shù)標準等與大數據技術(shù)的銜接?

要解決困擾智慧城市發(fā)展的上述問(wèn)題，建設好智慧城市，滿(mǎn)足公眾需求，完善公共服務(wù)，城市管理部門(mén)應當從以下方面來(lái)探索大數據技術(shù)發(fā)展的對策。

第一，應做好以大數據為核心的智慧城市的頂層設計。智慧城市的有效運轉是以城市管理的各軟、硬件系統的協(xié)同聯(lián)動(dòng)為前提的。不同系統之間除了業(yè)務(wù)上的邏輯聯(lián)動(dòng)外，大數據的共享、融合、交換等信息聯(lián)動(dòng)是智慧城市系統有別于傳統信息系統的重要方面。為此，在智慧城市建設的設計中，必須把大數據技術(shù)的理念引入頂層設計，針對智慧城市建設的總體目標，充分考慮各個(gè)系統中大數據技術(shù)的具體要求，只有從根本上解決問(wèn)題，才能真正實(shí)現智慧城市的高效、協(xié)調。智慧城市系統本質(zhì)上是“人一機”系統，系統的高效、協(xié)調運轉離不開(kāi)高素質(zhì)的人，因此，要加大宣傳和培養力度，提高城市管理者和市民的大數據意識和能力。要在全社會(huì )普及大數據知識，通過(guò)培訓提高城市管理者的大數據能力。

第二，優(yōu)化政府機構設置，建立健全大數據管理體系。大數據時(shí)代數據管理流程相比傳統數據管理流程已經(jīng)發(fā)生了根本的變革，這就要求轉變政府職能，調整政府原有機構設置，根據工作任務(wù)，合理配置人力、物力和財力。大數據收集方法的重要變革亟須改革調查方法和調查制度。在調查方法上，必須豐富數據類(lèi)型和數據來(lái)源。在調查制度方面，要變傳統官僚制下線(xiàn)性的統計制度為信息時(shí)代的網(wǎng)絡(luò )式信息匯集制度。大數據管理體系中一個(gè)很重要的方面是大數據標準體系。當前我國智慧城市建設中存在的問(wèn)題之一就是大數據的標準不統一，導致城市管理各系統之間無(wú)法實(shí)現有效的協(xié)同。因此，必須建立與完善國家層面乃至與國際接軌的大數據標準，確保數據采集、數據交換、數據接口和數據共享有統一的標準，這對于智慧城市建設和我國智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和贏(yíng)得國際競爭優(yōu)勢都有著(zhù)非常重要的意義。

第三，引進(jìn)和創(chuàng )新大數據技術(shù)，強化大數據智能分析。智慧城市建設中的大數據技術(shù)發(fā)展日新月異，我國在此方面相對落后，為此，必須引進(jìn)和創(chuàng )新大數據技術(shù)，才能在智慧城市建設中掌握主動(dòng)權。在智慧城市建設初期，可以引進(jìn)為主，但要力求掌握核心技術(shù)。隨著(zhù)智慧城市建設的推進(jìn)，要引進(jìn)與創(chuàng )新相結合，探索適合我國城市管理的大數據技術(shù)，最終目標是開(kāi)發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權的智慧城市大數據技術(shù)[8]。智慧城市的基礎是遍布城市的傳感網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)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、多維度的大數據之間的內在關(guān)聯(lián)、基本特征、變化趨勢等均需通過(guò)深入分析與挖掘才能發(fā)現。要為城市規劃、城市建設和城市管理提供決策支持，必須強化智慧城市大數據的智能分析。

第四，要在科學(xué)的指導下使用大數據，強化大數據的信息服務(wù)功能。城市大數據的使用必須圍繞城市管理的中心目標，要統籌使用大數據，最大限度地提高大數據的使用效率。必須特別注意大數據在使用中可能造成的泄密問(wèn)題。城市管理中的大數據只能用于合法的、正當的目的。公眾和企業(yè)的私有信息和商業(yè)秘密不應被公開(kāi)或泄漏。大數據具有多樣性和變動(dòng)性的特點(diǎn)，為了更好地使用大數據，必須協(xié)調好大數據的生產(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、可靠的數據，確保大數據的可持續性。智慧城市建設的目的就是更好地服務(wù)于社會(huì )，因此，必須做好大數據信息服務(wù)工作。目前，我國各地在智慧城市建設中將公共安全、政務(wù)服務(wù)、城市交通、醫療保障、環(huán)境保護等放在首位，使智慧城市建設惠及民生，這是正確的方向。未來(lái)，智慧城市建設的重點(diǎn)仍應進(jìn)一步創(chuàng )新技術(shù)和應用模式，為社會(huì )提供更加人性化的、更加豐富的大數據信息服務(wù)。

第五，清醒認識數據的缺陷，提高數據的質(zhì)量。數據可以作為智慧城市建設的重要依據，但不應是唯一依據，因為過(guò)分依賴(lài)數據也可能會(huì )產(chǎn)生一些風(fēng)險。比如，有些數據質(zhì)量不高，數據指標尚未達到可以量化的程度，依此數據所做的分析可能會(huì )產(chǎn)生誤導?，F實(shí)的數據統計中，基于某些特殊的原因，可能出現數據造假現象。傳統數據的質(zhì)量問(wèn)題在大數據時(shí)代依然存在，而且由于大數據的新特征，也會(huì )產(chǎn)生一些新問(wèn)題。大數據在一定程度上可以使城市管理更加智能和高效，但是大數據的集合和高密度的測量會(huì )使錯誤的風(fēng)險增加。盡管大數據搜集的是全體數據，不存在抽樣偏差問(wèn)題，但是大數據收集也存在信號問(wèn)題，即數據的代表性可能存在局限。再比如，智慧城市的大數據來(lái)源之一是智能手機用戶(hù)信息，能夠發(fā)布信息的市民也并非市民的整體，沒(méi)有智能手機的用戶(hù)數據是缺失的，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，要運用好大數據，必須確保數據的真實(shí)性，縮小數據鴻溝，對數據的局限性有充分的了解。

第六，要進(jìn)一步提高網(wǎng)速，降低資費水平。智慧城市建設與大數據收集、存儲、處理、傳輸等均離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。但是，當前最大的問(wèn)題是網(wǎng)速過(guò)慢、費用過(guò)高。以北京聯(lián)通非套餐價(jià)手機流量為例，每兆0.3元，如果用手機看一部1G左右的電影，費用高達300元！調查發(fā)現，以下載為例，數據大小超過(guò)100兆時(shí)，用戶(hù)會(huì )選擇WiFi網(wǎng)絡(luò )，這嚴重制約了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的推廣應用。2015年4月14日，國務(wù)院總理李克強在一季度經(jīng)濟形勢座談會(huì )上表示：“現在很多人，到什么地方先問(wèn)‘有沒(méi)有WiFi'，就是因為我們的流量費太高了！”他希望降低網(wǎng)費的同時(shí)提高網(wǎng)速。網(wǎng)費降低與加大信息基礎設施建設力度息息相關(guān)。根據國際電信聯(lián)盟的評估，我國的網(wǎng)絡(luò )帶寬在世界范圍內的排名在80位以后?，F在，手機已經(jīng)進(jìn)入4G時(shí)代，但資費偏高、覆蓋不好等問(wèn)題依然是阻礙4G快速普及的重要原因。因此，加大信息基礎設施建設，提高網(wǎng)絡(luò )帶寬，降低資費水平，對于更好地發(fā)揮大數據技術(shù)在智慧城市建設中的作用極為重要。

第七，完善相關(guān)法律法規，確保信息安全?！吨腥A人民共和國統計法》明確規定，統計調查要“充分利用行政記錄等資料”，這為城市管理使用大數據提供了法律依據。在具體實(shí)施中，還需要制定相關(guān)細則以明確行政記錄和商務(wù)記錄使用的責任和義務(wù)；要規范行政記錄和商務(wù)記錄的使用目的、內容、方法等；要對統計數據建立周密的保密措施；要根據大數據的收集對象和使用目的確立發(fā)布機制；要運用法律約束以確保大數據的合法化、官方化和規范化。大數據的透明開(kāi)放并非意味著(zhù)數據的無(wú)條件開(kāi)放，國家機密、商業(yè)秘密和個(gè)人隱私就不屬于數據開(kāi)放的范圍。為此，必須建立健全大數據信息安全方面的法律法規，明確大數據的管理者和使用者在數據收集、整理、分析和共享中的責任和權利。同時(shí)，也需要強化大數據的信息安全技術(shù)和完善政府大數據管理組織體系，共同維護大數據的信息安全。