学生视角 | 基于大数据的智慧城市管理
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编者按：由中国石油大学（华东）万剑华教授主讲的《时空信息与智慧城市》课程已结课，学生们结合自己的兴趣点，通过查阅资料，积极思考，撰写了短文，陆续在【慧天地】“学生视角”栏目刊发。刊发这些短文的目的是鼓励在校大学生、研究生们不要拘泥于书本和课堂，要有独立思考的能力，写出自己的所思所想。尽管这些文章在专家们看来显得稚嫩，甚至或多或少存在一些问题，但考虑他们的身份是学生，还望以育人的初心对他们的文章进行批评指正，谢谢大家。【慧天地】也欢迎全国各高校的同学们向本栏目投稿（点击文末“阅读原文”查看投稿指南）。
近年来，随着21世纪中国的城市化进度加快，大量农村人口涌进城市，我国已有一半左右人口生活在城市当中。人们不断增长的需求与城市不断减少的资源之间的矛盾也越来越突出，这种形势之下，城市管理必须更加精细化，网格化以及信息化。大城市的规模效应为经济发展奠定了基础，但也带来一系列困扰政府管理问题，例如治安、居住环境、交通等，传统的粗放型管理在应对上述矛盾时捉襟见肘。
大数据主要是使用主流软件工具，在一定时间内检索、管理、处理及分类信息，为企业的商业决策提供积极有效的信息。自从大数据被广泛地使用以后，已成为各行各业高度关注的一个重要焦点。大数据技术凭借着精准检索海量信息的功能、存储及处理信息作用等，受到了越来越多人的关注，也潜移默化地改变了人们的生活方式。大数据技术在智慧城市管理中的应用，可谓智慧城市管理提供更加精准度的规划与发展方向，这就提高了城市发展水平。除此之外，大数据技术是不断革新的，在越来越成熟的发展下，必然会为智慧城市管理提供全面的参考数据，也为智慧城市管理提供了可靠的技术支持。如何运用好“互联网+”与大数据，做好新形势下的城市治理工作，提高城市管理信息化、智能化、精细化水平，调动市民理解、关心、支持，积极参与城市管理，形成共建共治共享的社会治理新格局，是当前城市管理面对的重大课题。[1]
一、大数据及其派生数据
大数据是智慧城市的血液，这些数据来源包括政府部门资料、互联网数据（例如社交软件、新闻、论坛、微博等）、智慧城市物联网数据，遥感和GPS 技术逐渐成熟也成为智慧城市获取数据的新手段。卫星遥感和普通航空遥感都能为城市精细化管理提供有用的数据，特别是近年无人机技术的迅猛发展。无人机遥感拥有适时、动态、影像精度高、现势性强、回访快和灵活等优点，甚至能够适时交互，能够有效率弥补卫星遥感和普通航空遥感的不足，有望未来成为城市大数据的主要来源。目前大数据存在的主要问题是标准不一致，数据分散存储和使用，没有共享。智慧城市大数据不是传感器等提供的原始数据（raw data），它应该根据需求和标准进行一定的处理，形成可以相互交换的可用数据。特别是3S 数据，在使用前需要大量的前期处理工作。数据处理系统是数据基础设施的延展，作为边缘计算系统依附和靠近数据获取设施，隔离开基础设施同数据分析和应用系统。这些数据可以存储的统一的数据中心，也可以分散存储，但必须有统一的管理平台，所有对数据的使用都应该通过这个平台。边缘系统处理过的数据成为可用数据，但是根据需要，这些数据还需再生出派生数据。由于大数据的获取、处理和使用涉及多个不同部门，因此需要用统一的机构管理，否则很难保证数据的顺畅流通。
二、大数据技术在智慧社区管理中的应用
智慧社区建设在社区管理和社区便民服务方面发挥着重要作用，即可提高社区服务质量，也可丰富居民生活。依托社区基层服务管理智慧平台大数据，为智慧社区的智能化服务提供技术支撑，可以提升服务群众的效率，满足了居民多样化服务的需求。利用基层服务管理智慧平台将社区的人、地、房、事、物、组织等基础数据整合，建成基础数据库，形成基础数据“一本账”，有效实现了基层党组织对社情民意的动态掌握、精准管理、高效服务。
三、大数据技术在智慧城市交通领域中的应用
运用大数据技术整理和分析信息，就能全面、及时地了解城市的各路段交通情况。同时，在大数据分析下，也能掌握城市车辆运速的主要影响作用，以便于智慧城市管理人员对交通信号进行有效的调整，并缓解城市交通压力，从大数据角度治理城市交通拥堵的问题。在大数据分析下，这也为城市道路交通突发状况的预案制定提供了科学的依据，有助于降低城市交通压力，并降低城市交通事故发生率[2]。当然，从市民角度来看，结合大数据和技术，市民就能掌握城市交通路段情况，避免拥堵阶段和易发生交通事故的路段，并确保市民的安全、高效便捷出行。如公众出行的APP，百度地图、高德地图、滴滴出行、曹操出行等，能为市民提供出行线路查询功能，也能为市民提供实时位置查询等功能。
四、大数据技术在智慧城市环境保护领域中的应用
大数据技术在智慧城市环境保护领域中的应用，主要是从环境污染源的监测与预警做起，这有助于工作人员更全面地掌握城市污染状况，并结合城市污染情况作出环境管理的相应策略。具体来说，在环境各个污染源设置环境监测站，在大数据技术作用下实时监控各个环境监测站的一些环境信息，一旦污染严重就会向环境监测站上传相关的数据信息，大数据在分析整理后，就能总结出环境污染状况，并准确地分析出是哪类污染，并将相关的分析报告发送给环境监测站科学人员，以便于做好环境保护的策略调整。当然，在大数据技术作用下，智慧城市环境保护得以实现，这大大提高了城市环境保护的力度，也提高了环境治理的效益，更为环境治理提供了新的思路与新的方法，有助于保障城市居民的居住环境，并为城市居民带来蓝天白云与绿水青山。
五、大数据技术在智慧城市规划方面的应用
在智慧城市建设中，大数据技术通过整理分析城市发展的相关数据信息，并为城市自然灾害及人为灾害的预防提供有效的科学策略，在一定程度上减少灾害带来的损失，尽可能地保障城市居民的生命财产安全，进而确保城市的安全发展[3]。确切来说，大数据在为城市建设发展提供技术支持与数据支持时，主要是通过分析城市建设用地、城市空间格局、人口规模与空间分布、城市交通、城市联系度、城市公共服务城市职住空间、城市环境质量、绿色空间亲密度等，进而结合这些信息，做好城市的规划管理，并促进智慧城市的规范化、科学化管理。分析城市建设用地时，主要是分析城市建设用地扩张情况；人口规模与空间分布则是从城市经济社会发展、城市人口规模和空间分布等进行综合性分析；城市空间格局则是从城市公共重心体系、城市空间结构及城市公共服务中心范围等方面分析；城市联系度则是从城市机场与全省市各市联系强度、城市与周边城市联系度等方面进行综合分析[4]。这说明，大数据技术可为智慧城市规划提供城市公共交通便捷度、城市道路交通拥堵情况、城市公共交通走廊、城市教育设施利用现状、绿色空间亲近度、城市空气质量等提供精准又科学的数据信息，全面服务于智慧城市规划工作。
六、大数据技术在智慧城市应急管理中的应用
在现今的城市中，会发生很多紧急的情况，如特大交通事故，天然气管道爆炸，港口爆炸，城市绿地火灾等等。大数据相关技术的不断发展，给社会、企业管理带来了大量新的管理模式，数据时代涌现出的海量数据对智慧应急管理的创新提出了新的要求。目前，很多城市应急管理的突出问题在于信息的有效利用能力不足，应急管理中没有运用大数据为其服务，智慧城市建设中政府部门纵向进行系统建设存在信息共享困难、部门之间协同难度大等问题。政府应建立相关的应急预案和快速反应机制，在突发事件的事前预防、事件响应、事中控制和事后处理过程中，应急指挥和应用协同进行联动，保护公众财产生命安全促进社会健康和谐发展，消除“信息孤岛”的瓶颈。从危机管理角度来看，控制和应对应急事件大致可以分为事前、事中与事后3个阶段。针对原有应急联动系统中各环节相互脱离的问题，综合应急决策，系统地分析了综合应急全生命周期。其中包括: 应急准备、应急预警、应急响应中与评估重建环节，以及各阶段中智慧城市大数据信息资源的地位与价值。应急准备阶段是智慧城市应急响应全生命周期的起源，功能是将城市多源、海量且异构的信息资源逻辑集中起来，利用大数据技术为后续各环节的应急信息资源规划、调度、组合与分析处理，提供数据基础。应急预警阶段主要用于预测并告警城市灾害事件的发生。因此，在整个应急响应全生命周期中扮演着不可或缺的一环。应急响应阶段发生于应急预警之后，主要用于实时处理各类应急事件，其职能包括城市信息资源协同规划和实时处理。评估重建阶段是整个应急响应全生命周期中的最后一环，其职能是用于灾害评估、灾害恢复重建与调整新的平衡等。
七、总结
综上所述，大数据技术为智慧城市管理带来了巨大的价值，对推进智慧城市建设意义重大。对此，大数据技术在智慧城市管理中的应用，要依托于云计算平台，从数据融合、敏捷创新及业务协同角度为智慧城市管理的各个方面提供科学的决策与技术支持。值得一提的是，唯有重视了大数据技术的优势特点，才能在智慧城市的环境管理、交通管理及城市规划等方面体现出大数据技术的真正价值，才能为城市居民的生活、学习提供诸多便利，并促进城市的可持续发展。
参考文献
[1]李德智, 朱诗尧. 大数据时代下的城市精细化管理[J]. 现代管理科学,2018(12):30-32.
[2] 阎函 . 大数据技术与智慧城市建设——基于技术与管理的双重视角[J].电脑迷，2018,07(22):43.
[3] 吕甜 . 试述大数据在智慧城市城乡规划中的应用成果 [J].中国房地产业，2019,10(9):41.
[4] 王起 . 大数据时代智慧城市的建设与发展 [J]. 建筑工程技术与设计，2017，04(14):130-130.
● 作者简介
付宇轩，中国石油大学（华东）资源与环境2020级硕士研究生。
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