智慧城市下的城市规划培训课件

大数据&智慧城市规划济南大学土木建筑学院建筑与城乡规划系王颖超 189630692665.1 智慧城市 智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。5.1.1 产生背景 智慧城市&数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市、电子政务、智能交通、智能电网 “智慧不仅仅是智能。”智慧城市是信息技术的智能化应用，还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用，更重要的是通过面向知识社会的创新2.0的方法论应用。智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。2010年，IBM经过研究认为，城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境六个核心系统组成：组织（人）、业务/政务、交通、通讯、水和能源。这些系统不是零散的，而是以一种协作的方式相互衔接。而城市本身，则是由这些系统所组成的宏观系统。5.1.2 建设智慧城市的重要意义（1）建设智慧城市是实现城市可持续发展的需要 由于智慧城市综合采用了包括射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术，因此能够有效地化解“城市病”问题。（2）建设智慧城市是信息技术发展的需要 智慧城市正是在充分整合、挖掘、利用信息技术与信息资源的基础上，汇聚人类的智慧，赋予物以智能，从而实现对城市各领域的精确化管理，实现对城市资源的集约化利用。（3）提高我国综合竞争力的战略选择 一方面，智慧城市的建设将极大地带动包括物联网、云计算、三网融合、下一代互联网以及新一代信息技术在内的战略性新兴产业的发展；另一方面，智慧城市的建设对医疗、交通、物流、金融、通信、教育、能源、环保等领域的发展也具有明显的带动作用。5.1.3 智慧城市的两大基因 一是以互联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术 二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。“新一代信息技术与创新2.0是智慧城市的两大基因，缺一不可。”智慧城市不仅需要物联网、云计算等新一代信息技术的支撑，更要培育面向知识社会的下一代创新（创新2.0），创新2.0 是与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放的创新形态。智慧城市的建设不仅需要物联网、云计算等技术工具的应用，也需要微博、维基等社会工具的应用，更需要Living Lab等用户参与的方法论及实践来推动以人为本的可持续创新，同时他结合北京基于物联网平台的智慧城管建设对创新2.0时代的社会管理创新进行了生动的诠释。5.1.4 全球7大智慧城市 美国俄亥俄州的哥伦布市；芬兰的奥卢；加拿大的斯特拉特福；台湾地区的台中市；爱沙尼亚的塔林；台湾地区的桃园县；加拿大的多伦多。5.1.5 数字城市 数字城市是数字地球的重要组成部分，是传统城市的数字化形态。数字城市是应用计算机、互联网、3S、多媒体等技术将城市地理信息和城市其他信息相结合，数字化并存储于计算机网络上所形成的城市虚拟空间。数字城市建设通过空间数据基础设施的标准化、各类城市信息的数字化整合多方资源，从技术和体制两方面为实现数据共享和互操作提供了基础，实现了城市3S技术的一体化集成和各行业、各领域信息化的深入应用。对比数字城市和智慧城市，有以下六方面的差异。当数字城市通过城市地理空间信息与城市各方面信息的数字化在虚拟空间再现传统城市，智慧城市则注重在此基础上进一步利用传感技术、智能技术实现对城市运行状态的自动、实时、全面透彻的感知。当数字城市通过城市各行业的信息化提高了各行业管理效率和服务质量，智慧城市则更强调从行业分割、相对封闭的信息化架构迈向作为复杂巨系统的开放、整合、协同的城市信息化架构，发挥城市信息化的整体效能。当数字城市基于互联网形成初步的业务协同，智慧城市则更注重通过泛在网络、移动技术实现无所不在的互联和随时随地随身的智能融合服务。当数字城市关注数据资源的生产、积累和应用，智慧城市更关注用户视角的服务设计和提供。当数字城市更多注重利用信息技术实现城市各领域的信息化以提升社会生产效率，智慧城市则更强调人的主体地位，更强调开放创新空间的塑造及其间的市民参与、用户体验，及以人为本实现可持续创新。当数字城市致力于通过信息化手段实现城市运行与发展各方面功能，提高城市运行效率，服务城市管理和发展，智慧城市则更强调通过政府、市场、社会各方力量的参与和协同实现城市公共价值塑造和独特价值创造。5.1.6 我国各主要智慧城市发展策略智能北京行动纲要，包含智能交通、电子病历、远程医疗、智能家庭、电子商务等，希望2015年，形成覆盖全市的物联基础网络。打造城市光网，发展3G、WIFI等多种技术的无线宽带，推动智能技术、云计算和物联网等新技术研发应用，加快三网融合。北京上海建设现代化国际港口城市，以杭州湾新区做为建设智慧城市的试验区，提出智慧新城及生态家园的目标定位。2015年将佛山建设成战略性新兴产业聚集区、四化融合先行地，提出智慧服务基设施十大重点工程，希望做到以信息化带动工业化、提升城市化及加快国际化的作用。宁波佛山建设第一个由政府主导、牵手营运商的无线城市官方门户网站，推动市民、企业及社会各界高效便捷的无线宽带网络服务。国家三网融合试点城市之一，致力完善智能基础设施、发展电子商务支撑体系、推动智能交通、培育智能产业基地。广州深圳5.1.7 应用体系 智慧物流体系、智慧制造体系、智慧贸易体系、智慧能源应用体系、智慧公共服务、智慧社会管理体系、智慧交通体系、智慧健康保障体系、智慧安居服务体系、智慧文化服务体系。应用项目 智慧公共服务 智慧城市综合体 智慧政务城市综合管理运营平台 智慧安居服务 智慧教育文化服务 智慧服务应用 智慧健康保障体系建设 智慧交通。要注重系统工程，科学构建智慧城市。要在开展物联网、云计算等新一代信息技术基础上，来推进工业化和信息化的深度融合。要强调优化配置，构建资源节约型社会和环境友好型社会两型性社会。以人为本，科学化管理。整合和共享提升城市基础支撑的建设5.1.8 建设智慧城市过程中注意原则5.2 互联网+5.2.1 互联网+“互联网+”是创新2.0下的互联网发展的新业态，是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果，推动经济形态不断地发生演变，从而带动社会经济实体的生命力，为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。它代表一种新的社会形态，即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各域之中，提升全社会的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。5.2.2 互联网+智慧城市 “互联网+”也被认为是创新2.0时代智慧城市的基本特征，有利于形成创新涌现的智慧城市生态，从而进一步完善城市的管理与运行功能，实现更好的公共服务，让人们生活更便宜、出行更便利、环境更宜居。“互联网+”作为智慧城市的本质特征将形塑面向知识社会的用户创新、开放创新、大众创新、协同创新，推动形成有利于创新涌现的创新生态。互联网+的“+”，不仅仅是技术上的“+”，也是思维、理念、模式上的“+”，其中以人为本推动管理与服务模式创新与大众创业是其中的重要内容。智慧城市作为推动城镇化发展、解决超大城市病及城市群合理建设的新型城市形态，“互联网+”正是解决资源分配不合理，重新构造城市机构、推动公共服务均等化等问题的利器。从另外一个角度来说，智慧城市正为互联网与行业产业的融合发展提供了应用土壤，一方面推动了传统行业升级转型，为传统产业行业通过互联网思维及技术突破推进产业转型、优化产业结构提供了新的空间；一方面能够进一步推动移动互联网、云计算、大数据、物联网新一代信息技术为核心的信息产业发展，为以互联网为代表的新一代信息技术与产业的结合与发展带来了机遇和挑战，并催生了跨领域、融合性的新兴产业形态。6 大数据在智慧城市研究与规划中的应用6.1.1 大数据应用于城市研究的探索 大数据时代的城市规划不是简单的规划信息化，也不是规划中多了一个数据源而已；相反，大数据时代的大数据更多反映的是人的大数据，是中国经济社会与城市发展进入新的转型时期后各种新理念，如以人为本、新型城镇化等的终极体现，是城市研究与城市规划实践的又一个春天。那么大数据与智慧城市这两个经常被相提并论的概念之间存在怎样的关联关系？在具体的智慧城市规划中，大数据又扮演着什么角色，具有怎样的发展前景？6.1.2 大数据与智慧城市之间的关联 可以看到，智慧城市概念的演进与ICT的日趋发展密不可分。概括而言，大数据与智慧城市分别代表了20世纪以来ICT进步的两个方面大数据概念的提出和发展主要来自于ICT领域的发展，而智慧城市概念的提出和发展则是ICT影响下人类社会的思想观念与建设实践演进的反映，两者之间具有紧密的关联关系。智慧城市的发展必须依托于ICT技术的发展，而城市生产、生活的日趋复杂也为ICT领域提出了新的机遇和挑战。一方面，市民对基于ICT的各类服务需求激增，为ICT的进一步发展提供了市场支持；另一方面，用户在享受服务的同时，也生成了巨量潜存巨大社会、商业、科学价值的信息，也就是大数据。年代ICT数据管理技术特点城市演进阶段1970年代等级数据管理系统(HDS)1980年代关系数据库管理系统(Relational Database System)信息城市:计算机技术开始应用于城市生产,对城市不同行业影响初显1990年代关系数据库管理系统，面向对象的数据管理库系统(Object-oriented Database System）智能城市、数字城市：计算机技术进一步发，展互联网技术兴起，城市各行业兴起数字化热潮2000年后大数据，非关系数据库管理系统（Big Data，noSQL Relational Database System）智慧城市：Web 2.0技术、物联网、移动无线网络，移动智能终端等技术的广泛应用，大数据涌现6.2 目前，中国的智慧城市发展还停留在概念炒作的初级阶段，现有试点城市主要围绕政务、产业、交通、社区、民生、市政等各个方面的信息基础设施进行建设或应用，强调云计算、物联网大数据等新一代ICT支撑下的城市职能管理，忽视了以空间分析为核心的城市研究在智慧城市发展过程中的前提和基础作用。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6.2.1 目前，中国已经完成大规模的信息基础设施建设，新一代通信技术以及物联网、互联网、云计算等技术的集成和应用，以及“三网融合”的开展，正形成新的城市技术支撑系统。但是，智慧城市建设不仅仅是部门和领域信息化的深入，而是依托和借助信息化，促使城市社会、经济、环境、空间及管治全方面、多尺度的互联、互通与互动。因此，智慧城市的建设不仅有利于解决当前城市信息化建设面临的“孤岛”困境，也有利于城市资源的高效利用、公共服务能力的提高与居民的宜居宜业，进而促进新型城镇化和城市可持续发展目标的实现。在信息与通信技术下，推动智慧城市建设成为实现新型城镇化的重要手段6.2.2 在中国城镇化向新型城镇化转型发展过程中，包括城市公共服务（布局和供给）、城市运行效率、城市社会空间割裂等在内的城市问题也是集中爆发期。随着ICT的快速发展和智慧城市建设的全面推进，城市内部各种传感器、摄像头的安装以及微博、微信等社交网站的普及，将会产生大量数据源，从而为我们提供新的观察城市、分析城市和研究城市的平台，更提升了我们解决城市在公共服务（各类城市空间的布局和政府各项供给服务）、经济运行效率（产业选择和发展模式、资源供给和分配）、群体社会空间）居民认同感、社会犯罪、城市文化）、生态环境（居民生活环境、自然灾害）等关键领域发生问题的能力。大数据增强了智慧城市研究分析和解决问题的能力6.2.3 大数据成为“热点”，其更大的意义在于促使学术界、政府和企业重新发现和认识数据的价值，从而为城市规划与决策提供新的思维、理念和方法。同时，智慧城市建设也并非全部推倒重来、另起炉灶，而是用新的技术在新的理念引领下更好、更加智慧地促进城市发展。因此，我们需要充分考虑企业和城市居民的需求，促使采用“上下结合”的方式，跳出单一要素而从要素整合的高度去思考城市发展的问题，以及解决的思路与对策。大数据为智慧城市规划提供了新的思维和理念6.3 基于大数据应用的智慧城市规划6.3.1 以大数据整合为突破的智慧化多规协同体系 针对智慧城市空间资源的复合型利用诉求，ICT支撑下的智慧城市规划应该可以进行有效的应对。一方面，智慧城市规划可以充分利用先进的技术手段去考虑不同规划之间整合，构建政府各相关部门规划公共平台，从而形成协同规划、共谋发展的合理机制；另一方面，ICT也可以将“多规协同”规划成果进行整合，“智慧”地展示、实施规划方案。总体而言，构建智慧化的协同规划体系需要以“数据、业务（体系）、系统（机制）”三大协同为抓手，找出各类规划亟需解决的共同问题，并通过城乡总体发展规划将各类规划重点关注内容落实到城市空间。6.3.2 空间战略的制定侧重对区域城市要素联系的网络分析和政府、企业、居民等主体对城市空间发展愿景的舆情分析，可以科学确定城市未来空间发展方向。空间发展评价重点关注基于主题网站或社交网络数据的空间评价指标体系构建和对城市现状各类空间发展质量的综合分析，找出现状空间发展的关键问题及成因。以大数据分析为核心的智慧城市空间规划体系 空间发展预测主要利用智能手机、主题网站、土地利用等数据分析城市历年人口和用地规模变化，并合理预测支撑未来智慧城市发展的合理容量。空间布局方法抓住城市居民、企业及政府活动对城市场所空间的影响，深入挖掘网络数据，通过对活动类型和结构的综合分析来判别城市现状土地利用的实际功能和效率，并结合传统社会调查与城市空间规划编制手段来优化和安排具体用地布局。6.3.3智慧产业规划需要充分利用周边城市产业发展数据和城市现有企业经营数据，深入分析区域产业发展趋势、转移方向及产业政策的影响，结合城市资源优势，综合确定产业发展类型、定位和目标，促进一批新兴产业和智慧服务业的发展，并合理安排产业发展功能片区和各类智慧产业园区布局。以挖掘特色为目标的智慧城市规划与建设重点1智慧交通规划结合城市现有交通网络的空间安排，以“居民出行便捷、城市运行效率提高”为出发点，通过对交通监测数据、社交网络及智能手机记录的居民出行数据的综合分析，合理规划或改造城市交通干线走向，并重点设计城市居民智慧出行系统、智慧公交服务系统、智慧物流引导系统及停车诱导系统等，从而解决城市交通拥堵、环境污染、交通安全等问题。2智慧社区规划主要通过对城市居民社交网络活动、社区网站或监控数据的分析，充分了解居民日常生活圈和生活规律，综合确定各类智慧社区的主要服务功能，合理安排社区周边配套服务设施和社区内部智能系统或设施（智能社区管理系统、智能公共服务系统、智能家居系统等）。3智慧基础设施规划运用城市传感器和各类监控数据，分析城市现状基础设施服务范围和服务质量，重点规划建设城市信息基础设施、智能管网及智慧防灾系统，并注重不同类型基础设施之间的整合与协同，结合城市重要或特色功能空间来合理安排设施布局，从而实现城市公共服务智慧化。46.3.4 总体来看，智慧城市规划建立在对城市问题和规律综合研究的基础之上，充分利用城市各类监测或记录大数据，通过对居民、企业及政府的行为与活动的时空汇总分析，发现整个城市活动移动系统的时空间特征及存在问题，进而对城市空间结构进行优化和调整已经成为大数据时代城市研究的新范式，这也是构建智慧城市规划框架、实现规划预期目标的基本立足点。以综合研究为基础的智慧城市规划框架构建7.结论 智慧城市研究与规划离不开现有基于大数据应用的城市研究基础，同时也需要不断创新数据应用思维，坚持“以人为本”的规划理念，并从大数据平台构建、城市问题分析、目标确定、多规协同、空间规划、规划与建设重点、体制与机制创新等方面构建综合研究框架来指导未来的智慧城市建设与管理。探索 在规划实践层面，智慧城市建设除了需要解决大数据的存储、组织、管理处理这一系列ICT领域技术问题外，规划所面临的如下问题也有待深入探索。如何规划布局传感器以及相关数据捕捉的软、硬件设施，这将影响到最终获得的大数据是否能够全面、有效地描述整个城市系统。如何能够以经济、可持续的方式实现各类基础设施升级，也即智慧城市所需的新型基础设施建设与传统基础设施之间的更新换代与对接问题。由于大数据的来源往往分属于不同政府职能部门管理（如交通部门与市政部门），如何能促使各职能部门相互合作，真正实现数据开放与有效整合。在有效建立统一的数据系统后，政府将如何有效分析挖掘数据以促进规划管理，同时数据的管理、维护和使用权责又将如何划分，这也是智慧城市规划在行政领域的顶层设计问题。是在智慧城市新趋势的影响下，传统的规划法律、法规、规章、规范以及实施标准与细则，需要进行怎样的调整，相应的规划方法又需要进行怎样的转变的问题。虽然智慧城市和大数据在经历发展热潮的同时也面临着“炒作”、”泡沫“等质疑，但可以肯定的是，随着ICT的技术进步和应用渗透，以及市民生产生活方式的转变，城市规划建设的理论与实践也将获得相应扩充与调整，探索新的规划方法并产生新的规划思想，现在还只是开始。济南大学土木建筑学院建筑与城乡规划系王颖超 18963069266THANK YOU