城市规划-基于大数据的智慧城市研究与规划

基于大数据的智慧城市研究与规划一、大数据时代的到来二、大数据时代为智慧城市建设和可持续发展提供了革命性机遇三、基于大数据的智慧城市研究与规划主要内容bigdata：是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构成的数据集合，是基于云计算的数据处理与应用模式，通过数据的整合共享，交叉复用，形成的智力资源和知识服务能力。要处理的数据量实在是太大、增长太快了，而业务需求和竞争压力对数据处理的实时性、有效性又提出了更高要求，传统的常规技术手段根本无法应付。非结构化数据；大量半结构化、非结构化的数据是大数据重要的形态和组成部分；持续地更新；实时地获取。大数据是什么？一、大数据时代的到来IBM用3个特征来定义大数据：数量、大数据的特征一、大数据时代的到来种类和速度IDC定义了大数据的四大特征（4V）海量的数据规模（volume）快速的数据流转和动态的数据体系（velocity）多样的数据类型（variety）巨大的数据价值（value）维克托•迈尔•舍恩伯格被誉为“大数据商业应用第一人”。大数据带来的信息风暴正在变革我们的生活、工作和思维，大数据开启了一次重大的时代转型。思维颠覆：放弃对因果关系（为什么）的渴求，而取而代之关注相关关系（是什么）。一、大数据时代的到来何谓大数据时代？大数据为我们带来了什么？一、大数据时代的到来大数据为我们带来了什么？大数据为企业带来了巨大商机，企业在行动！传统数据来源：统计年鉴、行业统计资料；社会调查、深度访谈；遥感影像大数据来源移动、联通、电信等通信和互联网运营商互联网网站：SNS（微博、twitter、FaceBook等社交网站）；YouTube等视频网站、淘宝等电子商务网站；政府网站企业及公共服务数据：公交IC卡；医疗；保险等传感器、摄像头监测数据；移动终端数据：智能手机、GPS等个人位置数据卫星云图数据等智慧臺北建設(以智慧城市創造優質生活)一、基礎建設無線與光纖寬頻網路建設二、應用服務(一)悠遊卡多元應用(二)節能減碳-智慧型運輸系統(ITS)(三)市民服務-1999市民服務熱線(四)市政網站-單一窗口服務(五)行動應用-行動應用服務(LBS)(六)健康照護-市民健康生活照護•阿姆斯特丹智慧城市——数据和系统平台建设通过数据和系统整合来推动智慧城市建设，11个不同的控制中心来管理城市主要基础设施：电力、水、供气、公共交通、气候调节等。巴塞罗那智能垃圾处理与回收系统：通过在垃圾箱安装感应器，根据其发出的信号来安排、分配垃圾运输车的出行频率和路线。葡萄牙帕雷德斯市——智能建筑监测•该计划在每栋建筑里安装传感器，监测建筑的能源使用情况、温度、工作人员数量等，传感器收集的信息将传送到城市中央处理器——就好像人的大脑——它将根据这些信息适时调节建筑的能源使用。•这项计划将于2015年实现。到时，将有15万人感受到智慧城市能源管理的发展成果。维也纳智慧城市建设——数字化历史街区•通过数字化历史街区，达到对其动态监控、数字化管理的目的。里约热内卢，巴西在整个都市区范围内采用整体监测控制和数据采集系统，提高水分布系统、电力和燃气分布系统的效率；通过交通管理系统优化城市流动性；通过智能操作中心，展示城市历史区的整体景观。首尔U-city城市管理服务：利用无线传感器网络，管理城市道路、停车场、地下管网等；城市安全服务：利用无线传感网络，监测火灾，提高火灾监测自动化水平；城市交通服务：建设智能交通服务系统，为市民提供便捷服务；居民生活服务：通过智能电力、智能卡等，提高居民生活服务。中国成为全球最重要的大数据市场之一，中国人口数是全球第一，也就造就了全球第一互联网用户数和全球第一的移动互联网用户数，创造数据的规模远远超过全球其他各个国家。二、大数据时代为智慧城市建设和可持续发展提供了革命性机遇智慧城市产生背景与概念阐释作为城市化进程的下一阶段目标，智慧城市目前得到了广泛的讨论。1、产生背景2000年，美国提出“精明增长”（SmartGrowth）概念，并以此为原则指导城市建设；欧盟一直致力于在推动都市甚至区域发展过程中融入智慧的理念。OECD和欧盟统计局（EUROSTAT）强调，城市知识创新为城市发展提供新的动力，宏观层面表现为信息通讯技术在影响城市经济方面扮演了重要的角色。智慧社区论坛（IntelligentCommunityForum）也研究了全球信息化变革所产生的地方效用。智慧城市聚焦于ICT基础设施建设，但同样也关注文化创意科技产业、人力资源、社会关系资本和环境等城市发展的其他重要驱动力。••••智慧城市即利用新一代信息技术，以整合、系统的方式管理城市的运行，让城市中各个功能彼此协调运作，为城市中的企业提供优质的发展空间，为市民提供更高的生活品质。智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、资源分配更加合理和充分、城市有可持续发展的能力、城市的环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力等。“智慧城市”的建设是信息化、城市化不断向纵深发展的一个综合性表现。其内涵简单来说，就是更聪明的城市。技术进步造就了智慧城市，它并不止于技术。更重要的是贯穿其中的思想，以及背后隐藏的人文因素。智慧城市产生背景与概念阐释2、概念阐释3、特征“智慧城市”的内涵特征相对较为模糊，并且经常发生变化。西方学术界关于智慧城市讨论出现频率最高的特征总结：基础设施发展的新台阶基础设施包括商业服务、居住、休闲和ICT；主要聚焦于网络化基础设施的使用推动城市经济发展、办公效率和社会、文化的发展；创造城市竞争环境的重要策略利用ICT推动经济繁荣和提升城市竞争力是智慧城市的重要途径；智慧城市强调“商业主导型”城市发展，构建商业友好型环境以达到吸引商业企业的入驻，如迪拜、日本高知等；包容性城市、可持续城市的重要途径智慧城市的社区应当学会如何学习、适应和创新。这就强调了多阶层城市居民的社会包容性和城市发展的公众参与；可持续是智慧城市的主要策略构成；包括社会可持续性和环境可持续性。智慧城市产生背景与概念阐释国外关于智慧城市建设的代表项目，会议或研究团队：••智慧城市区域项目智慧城市未来会议在智慧城市建设方面，大学、企业和政府之间建立提升开放创新和有效合作的潜能•欧洲智慧城市调查中心城市必须与大城市在诸多议题的警政署合作，原因在于缺少资源和组织能力。•麻省理工智慧城市研究团队主要分为城市分析模型、智慧管治、交通网络、生活工作地、社会网络和能源网络等课题•URENIO（UrbanandRegionalInnovationResearch）团队聚焦于智能城市研究和规划•MeetingoftheMinds每年召开，引导城市思考者们阐释加速城市可持续发展的所有途径和智慧策略。•智慧城市建设已经上升为国家战略•《2006～2020年国家信息化发展战略》•《2008国家发改委关于组织开展信息化试点工作的通知》•《关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》•《国家新型城镇化规划（2014－2020年）》•科技部、建设部、工信部等都在推进智慧城市规划与建设工作，尤其是建设部已先后推出了2批202个国家智慧城市试点城市（区、县、镇），智慧城市建设成为推动国家新型城镇化发展的重要抓手。国家政策智慧城市建设随着智慧城市的推进，各种传感器以及SNS为我们提供了新的观察城市、分析城市和研究城市的平台。对企业、对政府、对研究机构来说，包括社交网络在内的互联网大数据蕴含的巨大价值已经开始显现。大数据的研究，能够更好地为智慧城市的建设提供条件。如在公共服务如交通领域，对大数据源的分析，有利于对公交服务、货物运输、物流配送方面做出更优决策；2007年，他描绘了“第四范式”（thefourthparadigm）的愿景。将大数据科研从第三范式（计算机模拟）中分离出来单独作为一种科研范式，是因为其研究方式不同于基于数学模型的传统研究方式，强调了数据密集型科学研究的快速发展。吉姆·格雷（JimGray）的第四范式但是，大数据时代不仅仅有大数据：大数据成为“热点”促使政府和企业重新发现和认识数据的价值，学术研究可以从中受益；借助于智能技术，我们也可以根据需要去订制中数据、小数据；大数据的覆盖范围目前仍有局限性：虽然Twitter、Facebook、微博的用户已经开始扩展到更广泛的用户群体，但其依然无法普遍代表整个社会群体，特别是老人、低收入、欠发达地区的人群在这些渠道中显著的缺失代表。当然，随着智慧城市（社区）的建设，这部分群体也将可能被大数据所覆盖。由于大量非结构化数据的存在，大数据也会存在一些天然的问题。大数据在描述相关关系具有科学性和精准性，但是在解释因果关系方面以及精准研究，还需要借助多手段的数据获取。Z在解决实际问题时，更倾向于多种手段的组合与集成运用（GPS、GIS、网站数据等的组合运用）。近日，中共中央、国务院印发了《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》，努力走出一条以人为本、四化同步、优化布局、生态文明、文化传承的中国特色新型城镇化道路。规划明确并强调了将智慧城市作为提高城市可持续发展能力的重要手段和途径。技术对城市发展的全面影响——技术改变城市生活技术变革在经济增长和发展过程中处于核心地位，随着“转型与升级”成为今后改革与发展的主线，技术进步对今后中国社会经济发展的影响会越来越大；技术使得新结构、新的经济活动、新的组织方式、新的地理区位、新产品和新结构成为可能信息通讯技术交通技术物联网技术产品和工艺技术（产品创新和产品生命周期、生产过程和技术）微软中国既有城镇化模式“土地”的城镇化城市管理民生需求“转型”资源匹配环境发展信息技术手段新型城镇化模式“人”的城镇化关系信息技术成为新型城镇化建设的重要手段传统城镇化模式面临转型以建设智慧城市的形式完成新型城镇化，是未来新型城镇化的主要发展方向•技术的空间影响–影响空间临近性和区位的具体含义。技术决定着克服空间距离的能力，因而影响着区位的重要性和有效空间组织的具体操作；–影响着地点（place）的特征。技术决定着一个地点可能会发生什么、什么人可能会生活在那、以及居民对地点的感觉；–通过改变社会对自然的需求和改变环境管理的手段，塑造着人地关系。••城市居民日常活动的碎片化远程办公与居住地、非通勤出行的时空模式之间存在一定的相关性（Pendyalaetal.，1991；Saxena&Mokhtarian，1997；Mokhtarian，1998）；信息技术支持人们对时间的分段利用以及对活动的时空重构（Couclelie，2000，2004；Lenz&Nobis，2007）；城市公共服务（布局和供给）城市运行的效率城市社会空间割裂城市问题？（宏观层面？中微观层面？）大数据时代的到来，使得我们分析和解决城市问题的能力加强其他借助于大数据，这些问题是否可以找到症结所在？大数据在降低经济社会运行成本、提高政府决策效率和社会公共服务方面都有广阔的应用空间。我们需要做的，就是从政府、企业、居民三个层面去挖掘大数据的学术及应用价值。智慧城市建设•信息孤岛•重复建设•资源浪费•政绩工程•••••城市环境治理与营造（固体废弃物收集等）公共交通管理与服务（汽车、航空等）城市社区监管与服务医疗保健与保险、公共卫生城市市政设施监测与管理–获得新的城市竞争力：智慧产业、人力资本、服务等•人群分类并制定服务•创新企业竞争模式、产品和服务•区域或城市功能挖掘利用大数据时代带来的机遇去致力于解决城市政府–增加城市管理效率与创造透明度•部门间的数据共享•简化行政审批程序•辅助人工决策–提高公共服务质量（民生、安防等）••••研发和个性化产品设计运营和供应链分析分配和物流优化建筑节能监测与可视化–劳动生产率提高•生产设备监控与管理•劳动力资源分配优化（投入时间、劳动力数量或质量）–企业模式创新（物流、金融、电信等重点领域）••••基于位置的营销客户行为与情感分析（购买偏好、习惯、行动轨迹等）新商业模式（经营方式选择）管理模式