城市仿真助力新型智慧城市建设

文｜万碧玉

目前，智慧城市建设在中国的探索与实践逐渐深入，智慧城市对社会、经济等方面的影响越来越大，引起了社会各界的广泛关注。在围绕经济发展、自然环境、科学技术、社会文化来建设智慧城市的同时，更应以人为本，提高民众的幸福和文明，推进城市发展向人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的方向前进，为市民提供宜居、安全、美丽的生活环境，让人们有更高的幸福指数才是智慧城市要达到的目的。

城镇化是国家发展战略，要实现产业支撑、人居环境、社会保障、生活方式的转变，实现由乡到城市转变，提升城市水平、促进大中小城市和小城镇协调发展。随着城镇化进程的不断加快，城镇化对于促进我国经济发展、民生改善、民主进步等都发挥着越来越重要的作用。但是，我们无法忽视城镇化快速发展对环境产生的各类诟病，如大气污染、人口众多、水资源污染、洪涝灾害等。

据统计，截至到2017年7月21日，中国大约有98个城市都在2017年发生了涝灾，经济损失共计达229.33亿人名币（约34.56亿美元）。截止到8月，已有5932万群众受灾。雨季看海如今已经成为部分城市每年挥之不去的梦魇，而城市排水系统与城市水环境实际匹配度低，是造成雨季看海的重要原因。城市仿真模拟为解决城市内涝、洪水等问题的解决提供科学支撑。

空气污染也是城市化快速发展带来较为严重的问题。数据显示，2017年12月全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为66.0%，PM2.5浓度为65微克/立方米，PM10浓度为103微克/立方米。如今大气污染导致的雾霾，已经深度影响到了民众的生活，空气污染对于国民经济、民生的影响已不容忽视。

城市仿真通过数字化的方式真实再现城市现实，并基于城市运行数据，运用人口、交通、环境、经济等理论，分析城市实际问题，预测城市发展，为城市规划、管理、防灾减灾等提供科学依据的一种手段。城市仿真从2000年开始到2018年已走过三个阶段，从BIM（建筑信息模型)时代、CIM（城市信息模型）时代到现在的DSM（数字地表模型）时代。基于计算流体力学（CFD Computational Fluid Dynamics）的严密理论，利用有关数据建立精确城市模型，根据气象数据设定准确的边界条件，综合考虑地形、气象、水文、建筑物、污染源等因素对现状以及发展趋势的影响，真实再现城市各种复杂现象，提供各种现象细节的有关数据；实现实时三维可视化，形成城市环境“诊断书”、“疾病预防报告”，提供决策支持，检验及优化方案，为城市规划、管理服务。

国内一些城市已经启动城市仿真实验室的研究和建设工作，拟通过数据驱动模拟城市系统，感知城市体征，监测城市活动，预演城市未来，最终构建智慧化的城市治理决策平台。