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李 扬
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    基于“云+端”的实景三维智慧城市

    作者:周落根 出版时间:2014年01月
    摘要:智慧城市要通过可视化、可控化、智慧化三阶段来实现。通过移动测量系统采集的空地一体化实景三维影像是智慧城市的数据基础,将成为所有信息的主要入口。基于“云+端”的实景三维智慧城市能解决智慧城市所面临的大数据管理、政务协同、公共服务、便捷易用、低成本运营等难题,是智慧城市建设的最佳方案。

    一 对智慧城市的认识

    (一)智慧城市背景

    智慧城市的提出有一个大的背景和过程(见图1):1998年的时候,美国的前副总统戈尔提出了数字地球的概念,我国紧跟这个概念的步伐,曾于1999年在北京召开了首次数字地球国际大会,发布了《北京宣言》。2000年起,全国各地曾掀起数字城市建设的舆论高潮,包括一些二线、三线的城市。但到现在,当初纷纷提出建设数字城市的地方在数字城市方面都还处于一个起步阶段。2004年,北京东城区提出了“万米单元网格”市管理模式,它对城管的建设应该说起到了很大的促进作用。从2005年开始,国家测绘局开始启动数字城市地理空间框架的建设;2007年,公安部开始启动警用地理信息系统PGIS的建设。自2008年IBM提出智慧城市概念以来,随着物联网、云计算、移动互联、移动测量、大数据等技术发展与应用,国家发改委、住建部、国家测绘地理信息局、科技部、工信部等从不同角度推动智慧城市发展,智慧城市建设如火如荼,但目前更多地处于概念、论证、探讨阶段,机遇与挑战并存。

    图1 数字城市和智慧城市的发展

    (二)智慧城市概念

    “智慧城市”是指通过广泛采用物联网、云计算、人工智能、计算机识别、数据挖掘、知识管理等技术,提高城市规划、建设、管理、服务的智能化水平,使城市运转更高效、更敏捷、更低碳。智慧城市是人脑智慧、机器智能与物理城市三位一体构成的新城市形态,是所有人的智慧与城市及大自然的和谐统一。

    智慧这个词,一般是形容人的,把智慧加到城市上面应该怎么理解?人可以分两个部分,身体和精神。所谓身体,需要有健全的感官,还需要有感知的神经系统,对应于现在打造的智慧城市如同一个人(见图2),有感知终端,像人的五觉一样,有如人的神经网络,相当于要构建的基础设施,比如感官对应于传感器系统,神经系统对应于现在的互联网、物联网、通信网。通过这个传输到我们的大脑即数据中心,通过这个中心来指挥城市的行为。另外一个部分就是精神,从智力角度人拥有和其他动物不一样的能力,可思考又可分析,在云计算平台上,要构建的也是这样一个能够模仿人类的智慧,能够进行运算的智能平台。

    图2 智慧城市与人体的类比

    一座城市如果可以冠以智慧的定义,那是非常不容易的事情。智慧城市可以从三个方面剖析(见图3),第一个层面是数字城市的层面,数字城市主要实现物理世界可视化,把我们管理的一切东西数字化,把所看到的世界体现在电脑里面,在网络里面实现可视化的展现,建立数字化应用系统。第二部分是物联网的概念,互联网实现了人和人之间的关联,物联网将会实现物与物之间的关联,以及人对地球上及城市里面物体的控制。第三部分是云计算的概念。单单实现可视化和可控化不足以实现智慧城市,要想实现智慧城市有一件很重要的工作,就是发展云计算平台和人工智能的技术,离开了人的智慧,不可能叫智慧化。只有这三个层面的工作都落实了之后,才能真正达成智慧城市的目标。

    图3 智慧城市的三个阶段

    (三)智慧城市误区

    目前社会对智慧城市认识有几个误区:一是把智慧城市建设复杂化,无限扩大智慧城市建设的内涵,包罗万象。实际上有些城市也认为智慧城市可以解决城市的所有问题,这是错误的观念。二是把智慧城市建设简单化,当作一个具体项目来做,智慧城市绝对不是一个项目,而是一个目标,和生态城市是一样的,要通过很多的过程,要积累,才能逐渐实现这样一个远景目标。三是不重视数据的建设。过去我们的需求是系统、软件,现在大数据时代,数据是非常核心的,所有的系统是围绕数据来应用的。比如高速公路,没有人流、车流,高速公路的价值就无法发挥,再好的网络、设备,没有足够丰富的数据支撑也毫无价值。四是停留在OA、MIS阶段,在移动互联网和大数据时代,应为政府、企业和公众提供服务,发挥公众智慧,为公众创造价值。五是智慧城市建设一窝蜂,凑热闹,不因地制宜,脱离实际。针对不同城市的形态要因地制宜制定相应的顶层设计,不能千篇一律。

    (四)智慧城市难点

    智慧城市建设需要在试点或示范中逐步完善。智慧城市建设目前有五大难点(见图4):一是大数据的管理。所有格式的办公文档、文本、图片、