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大數據時代城市公共信息治理建設

2019-04-12 16:06 來源:社會治理期刊
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  本文從智慧城市的直接建設者角度出發,結合目前各地區開展智慧時空基礎設施建設及應用的任務,以及大數據技術的發展和建設實際情況,提出基于城市信息化的治理建設指導思想、建設原則、核心建設內容及建設與運行模式,剖析其實際的功能與性能需求。針對大型城市治理所面臨的問題,綜合基本架構、集成能力、可擴展性、數據交互標準和信息安全規范等因素,提出適應功能需求不斷變化的智慧城市系統架構和按功能分層的智慧城市運營方式,為各地的智慧城市建設提供新思路,體現智慧城市標準化建設“可復制”和“可推廣”的理念。

  一、數據匯聚平臺為城市治理信息化提供支撐

  數據匯聚平臺是智慧城市公共信息平臺的延伸和升級,是智慧城市建設的基礎和必要組成部分,這個平臺定位于整個智慧城市建設的基礎核心,以構建城市公共數據庫為基礎,結合各種城市感知手段匯聚城市管理、生活、生產相關的各種異質異構數據,并將其整合為面向城市智慧應用的信息服務資源,通過物聯化、互聯化、智能化方式滲透到城市建設管理、城市功能提升、政務服務、基本公共服務和專項服務等智慧應用中,提高政府的服務水平與協同辦公能力;并構建開放共享的公共服務環境,提高各個系統間的基礎數據交換、挖掘分析與服務能力,為各部門及第三方系統集成應用提供支撐,進而促進部門和行業間信息互聯、互通、融合和共享,加速智慧應用的孵化進程,實現城市共性問題的統一處理,解決某一個應用單位或機構難以獨立完成的公共問題,讓城市中各個功能彼此協調運作,為政府、企業、公眾的各類應用提供平臺支撐。

  一個完整有機的數據匯聚平臺聚焦數據應用和數據分析,應該在協同多源異構數據的基礎之上,在城市環境、能源、交通、經濟、規劃等方面進行城市大數據的脈動分析,為有效緩解直至解決“城市病”提供決策支持,科學引導城市的建設與治理。

  二、城市公共信息治理的總體規劃

  中國科學院遙感與數字地球研究所已經開展了 “脈動城市”的頂層設計,制定了《城市公共信息治理的總體規劃》(以下簡稱《規劃》),《規劃》為實施智慧城市建設制定了長期目標、短期目標,為實現大數據時代的城市公共信息的建設目標,必須不斷完善頂層設計、繼續深化細化頂層設計,挖掘符合各個城市特色的智慧城市建設思路。

  智慧城市的核心是城市的數據。數據匯聚平臺圍繞城市數據,構建包含城市感知層、數據匯聚層、大數據分析層和公共服務層在內的多個層次,對城市數據進行匯聚、處理、管理、分析和應用,使城市中各種數據相互關聯、流動起來,更好的發揮城市數據的作用。

  (一)城市感知層

  城市感知層主要用來抓取城市中的各種數據,作為數據匯聚平臺的初始數據來源,包括位于城市信息化體系前端的信息采集設施與技術,如遙感技術、射頻識別技術、GPS終端、傳感器,以及攝像頭視頻采集終端等。感知層是智慧城市的神經末梢,用于實時獲取城市各個角落的運行數據。

  城市感知綜合應用天、空、地一體化觀測手段近實時獲取城市要素(例如環境要素、交通要素、管理要素、規劃要素、人口要素等)隨時間的變化情況,相關觀測方法可分為航天遙感(天)、航空遙感(空)、地面傳感(地)三類。

  (二)數據匯聚層

  數據匯聚層是以空間信息公共平臺為核心的云計算共享服務中心。平臺實現數據的匯聚、處理、存儲、管理與融合,以及數據交換與數據分發服務,實現整個城市的信息管理、流程管理、應用請求響應、應用服務提供等任務。

  在城市的發展過程中,與城市發展相關的數據越來越多,數據無論從規模還是數量上都已經超過了城市現有管理系統承載能力。同時隨著天空地一體化的逐步實現、“互聯網+”的廣泛推進和物聯網技術的加速發展,使得城市數據來源變得越來越多。而且隨著城市的發展和科技的進步,可用于城市管理的數據種類也是日益豐富,包括圖片、視頻、音頻、文字以及基于位置信息在內的各種數據形式。作為數據匯聚平臺,能夠廣泛匯交各類城市數據,具備靈活拓展的各類匯交接口,顯得至關重要,也是匯聚平臺輸入途徑的重要內容,決定著整個城市大數據匯聚平臺的實用性和靈活性。

  (三)大數據分析層

  大數據分析層包括信息提取、脈動分析,用來展現城市的變化和規律,為智慧城市的經營管理提供決策支持與信息服務。

  數據是智慧城市的源泉,智慧城市之所以智慧,是因為城市運行的數據中蘊含著豐富的、有價值的信息能夠幫助我們發現城市發展變化的規律,這些規律為決策者提供了城市管理的科學依據。然而,城市中的數據體量巨大、種類繁多、結構多樣,其中所蘊含的信息和知識往往是不易于發現和理解的,就需要采用特定的數據分析手段,從海量數據中挖掘提取出這些信息,并用合理的可視化手段呈現出來。而這些有用的信息,正是我們開展專題應用和服務的基礎。

  (四)公共服務層

  智慧城市大數據匯聚平臺在實現天、空、地一體化數據感知、數據動態匯聚、數據高效安全管理以及脈動分析的基礎上,構建開放共享的公共服務體系,為政府、公眾的各類應用提供平臺支撐,為有效緩解直至解決“城市病”提供決策支持,科學引導城市的建設與管理。

  公共服務層包括面向政務、產業與民生的智慧應用服務。智慧政務應用涵蓋政務管理信息化及城市經營網絡化,涉及城市資源管理、規劃管理、環境保護等:智慧城市大數據匯聚平臺集成智慧管理服務體系,為提高城市各管理部門間的基礎數據交換、挖掘分析與服務能力,進而促進部門和行業間信息互聯、互通、融合和共享,實現城市共性問題的統一處理,解決某一個應用單位或機構難以獨立完成的公共問題,讓城市中各個功能彼此協調運作提供支持。智慧產業側重于為城市產業經濟發展提供的智慧應用服務:城市產業經濟的合理和快速發展依托于對城市及其周邊環境的充分了解和認識,合理規劃和決策,實際解決產業發展中的核心問題,促進產業的合理、正常和快速發展,也是數據匯聚平臺的重要作用之一。智慧民生緊密圍繞社會公眾在衣食住行各方面個性化需求,提供便捷、文明、安全和健康的服務:公眾和政府用戶對智慧城市大數據匯聚平臺關心的內容與重點不盡相同,平臺通過權限管理實現公眾應用和政府應用分離,通過構建面向公眾的智慧民生服務體系將平臺推向公眾,使平臺真正為公眾生活帶來便利。

  三、城市公共信息治理平臺的建設應用

  數據收集完善后,如何讓數據跑起來、用起來?在這方面可依托公共空間服務平臺這一數據匯合處理技術,以地圖為基礎,使城市治理決策層、政府政務部門了解整個城市的情況,基于城市數據,為政府提供城市管理的服務應用,實現城市數據的一體化應用。

  數據匯聚平臺的主要功能包括:1. “一張圖”功能:按照不同大類展示和應用城市數據,使城市治理者能夠全方位管理城市公共空間服務的所有數據,不僅是部門內部的一張圖,還是多部門協同數據的一張圖;2. 多尺度數據展示:則是從城市、區域、地塊等多個尺度展示城市概貌;3. 專題應用:是為各個委辦局構建應用服務,將整個城市的數據整合到了一起,實現多源數據的空間化展示和應用;4. 數據中心:提供平臺應用數據的信息,政務部門能夠方便地查詢到數據的來源和內容。

  在智慧城市的建設過程中,各委辦局的信息化系統中逐步積累了大量的城市運行數據,然而,數據資源中蘊含的知識遠未得到充分的挖掘和應用,致使數據爆炸但知識匱乏。例如,中新天津生態數據匯聚平臺以城市大數據為核心,通過數據分析和信息挖掘技術手段反映城市各項參數變化脈動特征,采用多種數據分析手段挖掘數據的隱藏價值,分析城市脈動發展規律,使匯聚的城市數據發揮更大的作用,為政府決策、民眾生活提供更大價值。

  以中新天津生態數據匯聚平臺為例,該數據平臺以四大基礎庫和七大領域庫為核心,在城市環境、城市能源、城市交通、城市管理、城市審批和城市房價這六個方面嘗試和實現了城市的脈動分析,為政府的決策和治理信息化起到了積極作用:

  1. 城市環境脈動分析:通過收集水環境質量、空氣質量等指標數據,通過數據挖掘分析,對比環境實時監測指標,并在城市地理空間進行直觀呈現,從而探索生態城環境隨時間、空間變化的脈絡,為城市管理者、城市生活者展示城市環境脈絡地圖,方便城市管理,也為展示生態城優良的環境指標提供了一扇特殊窗口;

  2. 城市能源脈動分析:通過匯集城市區域全部能源相關數據信息,分析城市能源產生、能源消耗、能源流動及能源趨勢和能耗節約等變化情況,形成城市用能情況分析處理能力,為城市管理者掌握城市用能情況提供支撐;

  3. 城市交通脈動分析:通過分析城市公交車客流量、公交站點空間格局,反映生態城公交線路、站點規劃是否合理,新的線路該如何規劃,通過分析出入境車輛牌照,分析生態城客流主要來源;

  4. 城市管理脈動分析:通過收集城市管理部件、案卷數據等,展現城市部件實時動態變化情況,將數據管理情況進行實時展現,實現城市管理動態監控;

  5. 項目審批脈動分析:通過收集工商營業執照審批、土地規劃審批、經濟項目審批、社會組織審批等實時審批數據,掌握生態城一系列審批流程動向,將城市重要審批脈絡通過數據匯聚平臺展示出來,讓領導、企業、公眾能夠一目了然跟蹤城市建設各種相關事項審批動向,及時跟蹤城市審批每日更新情況,在一清二楚地獲知自身相關審批節點的同時,自然提高業務辦公效率;

  6. 城市房價脈動分析:通過收集城市的房屋銷售和出租的數據,分析影響生態城房屋銷售率、入住率的各種因素和城市發展方向等。

  傳統的信息系統只對數據進行簡單的采集和存儲,而對行為等關鍵語義信息缺乏有效的自動提取和分析。同樣,在智慧城市的建設過程中,智慧城市公共信息平臺大多只是局限于城市大數據的采集和存儲,對于城市大數據的深層次挖掘和分析應用缺少思考和實踐。城市的數據匯聚平臺在原有的公共信息平臺基礎之上,針對城市不斷增長的大數據進行完善和建設,收集整合城市多源時空大數據,充分挖掘和發現城市大數據的作用,使城市的決策和發展更加科學,更加高效、低碳和安全地運行。

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責任編輯:bozhihua
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