中國工程院崔俊芝院士演講稿

信息技術—數(shù)字城市—

—智慧城市崔俊芝中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院本報告受到國家重點基礎研究專項經(jīng)費資助摘要現(xiàn)代化城市需要精細、高效和人性化的城市管理；數(shù)字化城市管理是現(xiàn)代城市管理與集成化信息技術融為一體的組織管理技術體系。數(shù)字化城市管理集成了云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能終端、3S等現(xiàn)代信息技術與現(xiàn)代城市管理體制、機制及績效評價體系于一體的系統(tǒng)工程和技術。數(shù)字城市是正在迅速發(fā)展中的綜合交叉科學、工程和技術。內容信息技術與數(shù)字城市數(shù)字化城市管理模式—

精髓與技術體系數(shù)字化城市管理

數(shù)字城市

智慧城市

一、信息技術與數(shù)字城市1.1現(xiàn)代信息技術是當今世界發(fā)展最快影響力最大滲透力最強的高新技術。現(xiàn)代信息技術微電子技術計算機與云計算——千萬億次，億億次，百億億次巨型機系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)信息安全技術有線與無線通信技術3S—GIS,GPS,RS等計算機2008年6月，世界上第一臺千萬億次計算機—Roadrunner，由IBM研制成功。其計算能力可達到1petaflops。2009年10月中國第一臺千萬億次超級計算機—“天河一號”在湖南長沙誕生，系統(tǒng)峰值速度為每秒1206萬億次—20多萬個核。2013年中國一臺超億億次的計算機—“天河2號”研制成功；系統(tǒng)峰值速度為每秒超5億億次浮點運算，峰值計算能力目前名列全球第一—300多萬個核。百億億次計算機—900多萬個核。北斗導航系統(tǒng)。信息技術，特別是計算技術，極大地促進了人類對客觀世界和對人類自身的認識：它以空前的影響力和滲透力改變著科學、技術和社會發(fā)展的軌跡。它與數(shù)學、物理、力學、材料科學、生命科學、天文和地球科學、工程科學和技術，以及社會管理學等學科交叉融合，正在衍生出充滿活力的、新的前沿科學和技術領域——包括數(shù)字地球、數(shù)字城市、數(shù)字工程…一個全球網(wǎng)絡化、信息化、充滿著虛擬色彩而又實實在在，處處可以學習和處處可以工作的新時代已經(jīng)到來，它正在改變現(xiàn)代人生產(chǎn)、經(jīng)營、工作、學習、交往和娛樂的方式，對未來人類社會將產(chǎn)生深刻影響。數(shù)字城市，智慧城市!進入大數(shù)據(jù)時代！智慧地球時代！1.2現(xiàn)代城市需要現(xiàn)代化城市管理

隨著經(jīng)濟、科技和文化的發(fā)展，城市作為人類聚居、物質—精神—生態(tài)—文化和社會統(tǒng)一載體的城市正在迅速地擴展和新生。隨著我中國城鎮(zhèn)化的加速，今后十年內，中國的城鎮(zhèn)人口也將由目前占總人口的51%迅速超過60%。現(xiàn)代化城市是一個坐落在有限地理空間上的、聚集著眾多人群、大量的物質財富與豐富的上層建筑形態(tài)的、與時俱進的統(tǒng)一載體。所謂眾多人群包括著政治、經(jīng)濟和文化上的不同層次、不同職業(yè)和不同習俗的人群。所謂大量的物質財富包括著土地和礦產(chǎn)資源、人們居住、生活、學習和工作的建筑物，以及市民賴以生存的城市基礎設施，即交通、水、暖、電、氣、通訊、文化、教育和環(huán)境設施等。所謂豐富的上層建筑形態(tài)主要指保障人類社會有效運行的生產(chǎn)機構、行政管理機構、社團組織機構、文化教育機構等，以及由上述機構生產(chǎn)的各種法規(guī)和文化娛樂產(chǎn)品。一座現(xiàn)代化的城市是一個政治、經(jīng)濟、文化和科技等眾多的有形和無形個體所組成的既相互促進又相互制約的，宏觀、細觀和微觀屬性相互關聯(lián)的，開放性的、迅速演變的復雜巨系統(tǒng)。現(xiàn)代城市的主要特征之一是任何局部的突發(fā)事件或災難都有可能迅速傳播和衍生，造成巨大的人、財、物損失，導致局部、甚至全局失穩(wěn)。現(xiàn)代城市需要現(xiàn)代化的城市管理，需要合理的規(guī)劃、科學的決策，需要將系統(tǒng)工程學同科學發(fā)展觀相結合，綜合集成現(xiàn)代信息技術，創(chuàng)建支撐現(xiàn)代化城市規(guī)劃、建設、管理與服務的體制、機制，技術體系和運行組織體系—

既保證城市經(jīng)濟、科技、文化和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，不斷地提高市民的物質文化生活，又實現(xiàn)精細、實時和人性化的社會管理，使全體市民充分享用現(xiàn)代城市所擁有的一切有形和無形的社會資源，構建和諧社會。網(wǎng)格化城市管理新模式北京市東城區(qū)區(qū)委和區(qū)政府，為了改變城市管理中的條塊分割、機構重疊、缺乏監(jiān)督、效能低下，提高政府管理城市的水平，通過機構調整、業(yè)務重組、作業(yè)流程再造，以及信息資源整合與共享，于2004年創(chuàng)建了萬米單元網(wǎng)格化城市管理新模式。網(wǎng)格化城市管理新模式是集成計算技術、互聯(lián)網(wǎng)、有線與無線通信、3S等現(xiàn)代信息技術與現(xiàn)代城市管理體制、機制及評價體系于一體的、支持現(xiàn)代化城市管理的組織和技術體系。二、數(shù)字化城市管理模式

—精髓和技術體系數(shù)字化城市管理模式的精髓：建立了監(jiān)督和指揮兩個既獨立分離，又統(tǒng)一協(xié)調的“雙軸心”的管理體制；再造了城市管理的無縫連接的業(yè)務流程；建成了全新的綜合績效評價體系；建立了基于地理格網(wǎng)的城市資源和城市基礎設施的數(shù)據(jù)庫群；研制了城管信息采集系統(tǒng)—‘城管通’及城管信息傳輸系統(tǒng)；建成了集成化的，支持全方位和全時段城市管理的、運行穩(wěn)定可靠、快速高效信息平臺。數(shù)字化城市管理的技術標準體系

數(shù)字城市管理新模式—技術體系集成化信息技術數(shù)字城市管理的標準體系數(shù)字城市管理建設和運行的組織體系1.集成化信息技術：云計算(CloudComputing)互聯(lián)網(wǎng)-政府專網(wǎng)，公用網(wǎng)（計算機網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣播網(wǎng)）移動互聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings)；數(shù)據(jù)庫技術；信息安全技術；有線與無線通信技術；3S(GIS,GPS,RS)等。移動互聯(lián)網(wǎng)與云計算

——CloudComputing云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、通過虛擬方式共享計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的計算模式和網(wǎng)絡運行模式；。在云計算模式下，計算和存儲資源是動態(tài)、可伸縮的，可以按需進行動態(tài)部署、動態(tài)優(yōu)化，。云計算大大提高了各類資源的利用率，帶來了信息化成本的降低和效率的提高。云計算(CloudComputing)有了云計算平臺，用戶不再需要單獨購置計算機和應用軟件；用戶可以通過能上網(wǎng)的個人電腦、帶瀏覽器的手機，而擁有遠程操控超級計算的能力。用戶只需要將數(shù)據(jù)、計算和存儲等業(yè)務需求提交給云計算平臺，平臺就可完成指定任務。應用軟件編統(tǒng)譯系編統(tǒng)譯系服程序務編統(tǒng)譯系服程序務開發(fā)工具文件文件絡網(wǎng)文件絡網(wǎng)圖形文件絡網(wǎng)圖形多體媒文件絡網(wǎng)圖形多體媒據(jù)數(shù)庫編統(tǒng)譯系服程序務開發(fā)工具中間件操作系統(tǒng)軟件技術

所謂軟件，是相對于計算機系統(tǒng)的硬件而言的。它是一組可以使計算機系統(tǒng)進行有效工作的指令的集合。軟件體系結構圖物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings—IOT)物聯(lián)網(wǎng)是把傳感器、傳感器網(wǎng)絡及射頻識別（RFID）等感知元器件及其網(wǎng)絡與智能計算、通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等融為一體，實現(xiàn)對客觀世界的全面感知、信息傳輸、智能處理；它是連接物理世界的、具有感知功能的網(wǎng)絡體系。先進的物聯(lián)網(wǎng)應該是智能化、實時的。感知層—傳感器、執(zhí)行器、RFID等組成傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡層—物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關//互聯(lián)網(wǎng)應用層——信息處理、集成、專業(yè)/行業(yè)應用信息安全技術各類密碼芯片和智能個人安全卡；數(shù)字簽名和數(shù)字水印技術；防火墻和防火墻接入技術；網(wǎng)絡安全監(jiān)控和網(wǎng)絡安全管理；網(wǎng)絡的災難恢復及應急反應技術；GIS,GPS,RS技術：綜合空間數(shù)據(jù)與多維屬性數(shù)據(jù)融合技術基礎地理數(shù)據(jù)庫市政設施數(shù)據(jù)庫正射影像數(shù)據(jù)庫規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫審批成果數(shù)據(jù)庫MAPGIS矢量數(shù)據(jù)MAPGIS影像數(shù)據(jù)MAPGISDEM數(shù)據(jù)面向行業(yè)數(shù)據(jù)管理組件系統(tǒng)集成技術標準體系—頒布9個行業(yè)標準和2個國家標準《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－單元網(wǎng)格劃分與編碼規(guī)則》（CJ/T213-2005）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－管理部件和事件分類、編碼及數(shù)據(jù)要求》

（CJ/T214-2007）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－地理編碼》

（CJ/T215-2005）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)技術規(guī)范》

（CJ/T106-2010）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－監(jiān)管數(shù)據(jù)無線采集設備》

（CJ/T293-2008）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－績效評價》

（CJ/T292-2008）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－監(jiān)管案件立案、處置與結案》

（CJ/T315-2009）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－管理事件、部件信息采集標準》（CJ/T423-2013）《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)－建設與運行驗收》（CJ/T422-2013）《數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)第1部分：單元網(wǎng)格》（GB/T30428.1-2013)《數(shù)字化城市管理信息系統(tǒng)第2部分：管理部件和事件》（GB/T30428.2-2013)三、數(shù)字城市

智慧城市數(shù)字城市管理新模式改變了城市管理中的條塊分割、職能交叉、管理粗放、缺乏監(jiān)督和效率低下的狀況；實現(xiàn)了城市管理由粗放型向集約、精確和實時性的轉變，實現(xiàn)了對市政、公用、園林、環(huán)衛(wèi)、建筑、房產(chǎn)等城市基礎設施，以及擺攤、燒烤、乞討、非法小廣告等城市管理對象的高效、全時段、全方位的監(jiān)督和管理，并具有防范和協(xié)助處理突發(fā)事件之功能。數(shù)字化城市管理創(chuàng)造了和諧、整潔、安全、優(yōu)美的城市環(huán)境，提高了政府管理城市的水平。狹義的數(shù)字城市管理廣義的數(shù)字城市管理數(shù)字城市

智慧城市智慧城市建設數(shù)字化城市管理是貫徹以人為本、執(zhí)政為民理念，是建設有中國特色的城市管理模式的有力武器。現(xiàn)代化城市發(fā)展，需要與時俱進城市管理;伴隨著信息技術的飛速發(fā)展，實現(xiàn)智慧城市是百姓之期望。智慧城市的近期目標是使智能信息技術進入城市規(guī)劃、建設、管理，文化和社會生活的各個角落；遠期目標是漸進意義下實現(xiàn)智能城