智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應。其實質(zhì)是利用先進的信息技術，實現(xiàn)城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續(xù)成長。
自2013年住建部開展第一批智慧城市建設試點以來，經(jīng)過近幾年的探索和建設，智慧城市正進入一個全新發(fā)展階段。
“鄭州作為首批國家智慧城市試點城市，力圖打造自主可控、聯(lián)合創(chuàng)新的時空大數(shù)據(jù)服務典范?！编嵵菔腥嗣裾泵貢L、鄭州智慧城市研究院院長商建東在接受記者采訪時表示，由鄭州大學、超圖軟件和鄭州市數(shù)字城市辦公室共同研發(fā)的鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)近日通過了中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織的專家組鑒定。
作為“智慧鄭州”空間信息基礎設施，鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)包括基于超算和云計算環(huán)境開發(fā)的二三維一體化服務平臺、800平方公里城市三維模型、2000多平方公里影像、矢量、地名地址數(shù)據(jù)、POI、行政區(qū)劃等豐富的地理信息數(shù)據(jù)，已在鄭州公安、城市規(guī)劃、公共衛(wèi)生應急、燃氣、房管、市政等多個行業(yè)得到成功應用。特別是該成果是國內(nèi)首次成功于2015年12月在鄭州召開的“上合組織峰會”等國際重大活動中，受到公安部、省廳的一致好評；實現(xiàn)了城市級時空信息服務平臺基于超算環(huán)境開發(fā)和部署。鑒定專家們一致認為，這一成果設計科學、技術前沿、新穎實用，整體達到國內(nèi)前列、國際先進水平，其社會效益、經(jīng)濟效益顯著，具有重要的示范和推廣價值。
鄭州千禧廣場三維模型圖
實現(xiàn)“房上圖，人進房”精細化管理
“智慧城市既要解決數(shù)據(jù)問題，還要解決平臺問題，更重要的是面臨頂層設計缺失、運營和管理問題?！鄙探|開門見山地說，目前無論是信息化還是智慧城市建設，都存在標準不統(tǒng)一、缺少頂層設計的短板。
他告訴記者，鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)最大的創(chuàng)新就在于，其建立了一套從研究、開發(fā)到運維（簡稱RDO）一體化的智慧城市建設管理模式，形成了自主可控的三維標準規(guī)范體系，進而為智慧城市提供具有長效機制的發(fā)展模式。同時，基于超算和云計算環(huán)境，利用點云數(shù)據(jù)建設了800平方公里的三維模型數(shù)據(jù)，并對模型進行分層分戶處理，還開發(fā)了一套公共二三維一體化服務平臺，解決了大數(shù)據(jù)量和大尺度城市級二三維數(shù)據(jù)的計算和服務問題。
事實上，新時期的智慧城市，既不能沿用原來1.0時代數(shù)據(jù)孤島式各干各的；也不是2.0時代簡單化地把數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)連起來、信息跑起來，而是在城市真實三維模型下，基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動，將政府力量、業(yè)界力量、老百姓的參與全部調(diào)動起來，形成真正的互動。
為此，商建東表示，數(shù)字鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)是“智慧鄭州”重要的空間信息基礎設施，將為鄭州地理信息服務由數(shù)字城市地理空間框架向智慧城市時空信息云平臺轉型升級奠定基礎。
想象這樣一個場景：街邊的路燈，可以根據(jù)周圍環(huán)境和人流自動調(diào)節(jié)開關和明暗，還能進行實時監(jiān)測；這樣的智慧路燈還可以給汽車充電、充當網(wǎng)絡熱點；智慧路燈搖身一變，又能成為城市物聯(lián)網(wǎng)平臺的接入設備；井蓋回傳數(shù)據(jù)也可以通過路燈接入，解決井蓋過于分散數(shù)據(jù)難回傳問題……這是眾多智慧化生活場景之一，背后承載的必是大數(shù)據(jù)技術和地理空間信息平臺技術。
超圖信息鄭州子公司總經(jīng)理李江川補充說，系統(tǒng)利用密集匹配的點云、樓盤表和戶型圖、室內(nèi)三維建模等技術，建成了800平方公里大尺度城市三維分層分戶模型，這是全國首創(chuàng)。當點擊任一個分戶圖，建筑的內(nèi)外部信息和該住戶詳細信息便呈現(xiàn)出來，包括這個樓里或者小區(qū)里有多少戶、有多少老人和孩子等，獲得這些數(shù)據(jù)，就可以知道一平方公里內(nèi)有多少學齡兒童、有多少60歲以上老人等人口信息；還可以了解這片區(qū)域到底有多少城市部件等。在這個真實三維平臺上，還可以用于規(guī)劃，如要建多少學校，商業(yè)設施布設等，同時也可以用于城市安保，為百姓提供便利服務等，實現(xiàn)精細化管理。
“這徹底改變了鄭州市信息平臺建設中大數(shù)據(jù)存儲、運算、共享、擴展、應用支撐等方面薄弱的現(xiàn)狀。”李江川表示，總體而言，這種“房上圖、人進房”，實現(xiàn)人口、房屋和空間的關聯(lián)與精細化管理模式，不僅促進了二三維地理信息系統(tǒng)（GIS）在室內(nèi)室外的一體化應用，而且為鄭州各級部門之間數(shù)據(jù)信息共享交換、融合應用，提供了高效的地理信息資源服務。
智慧城市大數(shù)據(jù)如何轉起來
數(shù)字鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)量非常大，達到6TB?；诮y(tǒng)一的時空基準，系統(tǒng)集成了城市三維模型庫、地下空間三維模型庫、區(qū)劃地名地址庫，以及地下管線、點云數(shù)據(jù)、可量測實景影像數(shù)據(jù)、POI數(shù)據(jù)、視頻信息數(shù)據(jù)、及海量、多時相時空大數(shù)據(jù)等基礎地理信息數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)城市三維模型數(shù)據(jù)與城市4大基礎數(shù)據(jù)庫間的關聯(lián)應用。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在這個系統(tǒng)中，僅精細化建模的建筑物就有約9萬棟，還有白模成果約16萬棟。系統(tǒng)支持多種類型數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了空間信息的瀏覽、共享、交換、管理等服務，應急、疾控、消防……無論哪個部門有需求都可以隨時調(diào)用，其為鄭州市政府的各類信息化應用提供數(shù)據(jù)和功能支持。
商建東告訴記者，將來應對突發(fā)情況，可以迅速把這棟樓的結構、建筑物模型調(diào)出來，馬上能知道誰住在里面，人口結構，還可知道水源、消防栓和所有交通通道?！八哉f，沒有數(shù)據(jù)不行，沒有平臺也不可能做到?！?/span>
商建東認為，智慧城市的可量測、可感知、可釋放、可分析，再加上攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)位置傳感的動態(tài)信息，這樣一個真實城市三維空間，相當于一個“活的作戰(zhàn)地圖”，坐在家里360度觀看現(xiàn)實場景，應用前景非常大。
該項目的建設成果，可直接應用于全國各大省市、各行業(yè)的輔助決策，同時可實現(xiàn)與公安、社區(qū)管理等專題應用系統(tǒng)對接融合。他舉例說，基于系統(tǒng)開發(fā)的鄭州市公安局三維GIS指揮調(diào)度平臺，為2015年底在鄭州召開的“上合組織峰會”保駕護航。
平臺系統(tǒng)將鄭州核心區(qū)域和會場區(qū)域以一比一真實仿真的城市模型搬到了電腦上，每棟大廈、每條道路、每個路口都真實地反映在大屏幕中，從而在指揮大廳就能一目了然真實的鄭州核心區(qū)域情況，完成安全區(qū)域無死角布控、安防組織預演練、應急處置管理、人員與車輛的動態(tài)調(diào)配和實時定位、核心高層建筑的可見區(qū)域布控、狙擊手覆蓋可見區(qū)域的布控與分析、天網(wǎng)視頻的實時調(diào)取、會議路線的方案模擬制定和上會討論等相關內(nèi)容，做出詳細的部署安排。還可以將這些信息直接推送到每一個工作人員的手持設備中，實現(xiàn)前后方互動，信息送達無遺漏。
“系統(tǒng)建設提高了鄭州安防布控能力，推進了‘平安鄭州’建設，提升了鄭州在國際城市中的城市品牌形象?！鄙探|表示。
未來鄭州要建“城市大腦”
時空信息在城市信息化建設中越來越重要。系統(tǒng)基于共享的理念，打破了傳統(tǒng)模式多頭重復建設、條塊分割、信息孤島的局面。實現(xiàn)了統(tǒng)一采集、共享共建和更新維護機制。
據(jù)悉，項目實施以來，社會和經(jīng)濟效益顯著，不僅降低了專題應用系統(tǒng)建設周期、難度，而且減少了成本。近兩年來，累計節(jié)約財政資金10億元以上。同時，該系統(tǒng)的建設還有利于城市資源的優(yōu)化配置和協(xié)調(diào)發(fā)展，減少經(jīng)濟、管理決策失誤而引起的損失，提升政府管理決策能力。
商建東給記者算了這樣一筆賬：在大部分涉及到地理信息的信息化項目建設中，基礎地理信息數(shù)據(jù)采集和基礎服務平臺約占總項目投資約80%，同時基礎數(shù)據(jù)的更新、平臺的維護升級對于單個委局來說都是很重的負擔。鄭州市基礎地理信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一采集，基于服務平臺免費共享，每年15個委局建設專題應用項目中，僅三維模型數(shù)據(jù)方面，以每個項目2500萬元計算，15個局共需投入3.75億元；平臺建設以每個800萬元計算，共計1.2億元。初步估算，采用共享模式進行項目建設，年可節(jié)約財政資金近5億元。此外，基于全市統(tǒng)一的時空基準和共享交換服務平臺，實現(xiàn)全市政務專題“一張圖”，促進政務大數(shù)據(jù)交換、共享和深度挖掘應用，加快鄭州市智慧城市建設。
據(jù)世界銀行測算，建成一個百萬人口以上的智慧城市，在投入不變的條件下，實施全方位的信息管理，將能增加城市的發(fā)展紅利2.5到3倍，這意味著智慧城市可促進實現(xiàn)4倍左右的可持續(xù)發(fā)展目標，并且引領未來世界城市發(fā)展的方向。
“這只是剛開個頭。有了這樣的循環(huán)更新機制，有了政產(chǎn)學研用的良性運營模式，未來鄭州還要建‘城市大腦’，但這其中要走的路還很長?！鄙探|表示。
