大数据技术在智慧城市中的应用

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摘 要：随着我国城镇化建设步伐的逐步加快，城市人口逐步增加，大中型城市的规模逐步扩大，传统的城镇管理模式，已经不适合现在的城市发展。传统的城市管理模式势必难以跟上新形势。同时，城市与社会间的关系也越来越复杂，生活在城市里的社会群体也在悄然的发生变化。大数据时代的到来，给城市群注入了新的活力。本文总体论述了大数据技术与城市管理智能化水平的关系，介绍大数据技术运用到城市管理中提升城市管理的智能化与自动化，推动智慧城市的构建。对整个城市的信息处理方式，城市治理方法，城市智能化建设起到抛砖引玉的作用。

关键词：大数据;智慧城市;智能化管理

一、引言

近些年我国经济突飞猛进的发展，我国人民生活在盛世里。随着国家对城镇化的大力投入，人口逐渐向大中型城市流入，城市规模越来越大。如何管理好越来越大的城市，是我们需要解决的一个问题。传统的城市管理方法，已经不适合现代的城市管理模式。现代的城市是信息化的城市，人们已经时时刻刻离不开网络。在这种情况下，城市的管理逐渐趋向数字化智能化。面对着整个城市的文教卫生，城市绿化，交通运输等等等问题，让我们把建设智慧城市提上了日程。通过智慧城市管理，在大数据系统的帮助下，一切城市运作变得井井有条。原有的粗矿化管理已经不适合现在的高速发展的智能型城市。我们需要更加精细化的管理，数字化的管理。

大数据时代已经开启，我们生活中每天都会产生数量巨大的数据，这些数据在我们生活中传播着，很大一部分被人们实用。大数据时代的数据量每年都在成倍的增长，当存储设备从古代的书记转变成现代的电子存储以后，数据量就像爆炸了一样令人震惊。有人说我们最近5年所产生的数据量比有人类后到近代产生的数据量总和还多，这一点都不是危言耸听。大数据中的数据指代的范围非常广，并不是我们想象中的那么狭窄。人们日常生活中使用手机通讯或者上物联网所产生的数据，仅仅是大数据中的一小部分。可以说有传感器的地方，有网络的地方，就是有数据产生的地方。比如水表所产生的数据量，煤气表产生的数据量，电表所产生的数据量。又如数控机床所产生的数据量，电子门禁系统产生的数据量，我们随身所带的智能手环，汽车的定位系统等等。这些数据量都是会直接或者间接的通过传感器传输到网络上而形成一條条的数据。这些数据有可能是关于物体的运动轨迹的，有可能是关于人们运动情况的，更有可能是一个设备的状态或者是震动频率的。无数的数据慢慢的汇聚到了互联网上，越来越多，形成了大数据，也将我们带入了一个大数据的社会。

二、大数据概述

大数据资源作为一种新兴资源在我们的社会生活中占有举足轻重的地位。他和石油资源、人才资源等等都是我国重要的战略资源，是一个国家综合实力的体现。在这样一个以互联网为主的世界里，各个国家的竞争除了基本能源的竞争，人才的竞争，也慢慢的发展到了大数据的竞争。如何能更好的掌控互联网所产生的大数据对其进已进行加工并应用于现实生活中非常重要。

大数据时代的到来标志着人类的进步，大数据在互联网中占据着举足轻重的地位。大数据最开始的生成是大数据研究的第一阶段，我们在研究大数据的时候，都会研究互联网中各个数据是如何生成的使其生成的原因。这这些大数据生成的时候，我们会对一些经典的特殊的数据进行收集采集，这也就是大数据研究的第2阶段。而物联网中产生的大量的数据成倍的增长，如何把这些数据进行存储，也就是我们研究的第三阶段。当然大数据有好的也有不好的，有有用的，也有没用的，如果对这些大数据进行分析，去粗取精，去伪存真，是我们对大数据分析的第四阶段，通过各种分析方法，比如聚类分析，回归分析相关分析，对比分析，挖掘分析等等对大数据进行分析。

三、关于智慧城市的概述

3.1城市的智能化

城市发展到今天已经不再像数字化城市那么简单。目前的城市已经是网络普及，智能手机普及，传感器普及，卫星定位普及的一种状态。在这种状态下，原有的数字化城市已经悄然升级为智能化城市。智能化城市的一个特点就是信息高度发达。人们生活在智慧城市中享受到智慧城市所带来的优越感。例如先进的物流配送技术，网络送餐技术，网上医疗预约挂号技术，出行便捷化技术，足不出户的费用缴纳技术等等。在这种情况下如何管理好智慧城市是一个非常重要的问题。对于智慧城市的管理，我们一般都通过借助大数据系统将城市的所有数据进行管理。对于城市每天产生的大量数据，根据不同种类不同领域进行划分，然后再应用到相应的城市区域中，比如交通方面的数据归为交通领域，医疗方面的数据归为医疗领域，社区方面的数据归为社区领域等等。建设成一个更加健康的，具有活力的城市。这样的智慧化城市特点鲜明，利用先进的电子设备，智能设备以及网络设备，传感器设备在互联网上进行链接运行。通过大数据对产生的数据进行收集和处理，为城市的管理提供所有的可能帮助。使智慧城市的管理更加灵活，在智慧城市中居住的公民更加有幸福感。全新的智能化的城市一个个的在我国建成，充分体现出了社会主义的优越性。

3.2大数据对城市进行规划比以往更加合理

我国的城镇化建设要远远晚于资本主义国家，随着人们生活水平的提高，我们的经济生活水平已经向发达国家开始靠拢。尤其像一些一线二线大城市，已经达到了欧洲的水平。每一个生活在这里的市民都有自己生活圈。而不同居民所涉猎的生活圈是不一样的，我们要通过对其进行深入研究而了解其本质。我国城镇化起步比较晚，我们对于这个生活圈的研究还是比较少，投入比较少。大数据技术的兴起为我们提供了一个很好的研究城镇化的工具。这几年我们的各个城市在不断扩张，相对应的城市人口也在急剧增长。在城市扩张和人口增长的同时，我们思考的是一个城市的具体能力和作用，不可能再像传统城市发展模式那样进行发展，电子信息飞速增长时代的人们对城市的功能有着更高的要求。传统模式下的城市存在着数据的信息量不足，城市空间局促，信息更新速度缓慢等问题。严重的拖累了城市的发展建设。而新的城市发展需要借助大数据保驾护航。我国现在已经进入了大数据时代，数据的增速成倍增长，在一个城市里，任何一个人一个事物都可以是产生数据的数据源，而且这些数据源在不停的创造着新的数据。所以一个城市的数据量的增长速度可想而知。这些数据有城市中关于教学的，也有关于生活的，有关于交通的，也有关于经济信息的，还有关于政府部门的等等，各种各样，五花八门。通过这些数据，我们可以分析出很多事物。比如我们可以通过大数据分析出交通信息和趋势，也可以分析出个体行为特征和相关诉求。如果你把大数据只当做一种数据记录，那你就大错特错了。大数据是我们对任何事物进行数据分析的一种工具，也是人类更加智能化的基础，是我们解决已出现问题的参考工具，为我们预防未来问题，制定战略做出了指导方向。

四、大数据与智慧城市的关系

网络速度是制约一个城市发展的因素。我国在网络速度建设方面，已经远远超过世界其他国家。4G的普及，5G的到来，都给了我们新的展望。大数据技术是随着网络科技的不断提升而产生的一项新的技术。并且成为全世界各国都非常重视的一种战略资源。他的本质就是所有网络数据的集合，并在众多数据集合里挑选出对自己有利的数据加以利用。任何一个大城市每天都会产生巨量的数据，这些有用没用的数据，通过分门别类以后，都会显示出他们背后所隐藏的信息。如何利用这些信息为社会服务，如何把这些信息用到对社会发展有意义的地方，是我们一直需要研究的问题。智能化城市管理中有大数据的介入，显得得心应手。通过大数据的帮助可以使城市管理更加规范系统。

4.1海量数据的处理

一个现代化的智能城市，信息量的产生是越来越大的。这些信息包括的范围非常广泛，如教育教学信息，物流配送信息，交通信息，医疗卫生信息，政府部门相关信息，商业信息等等，这些信息的产生的源头是人们的日常生活工作。而这些信息最终的去处将是大数据系统。大数据系统通过自动收集信息系统把城市中每天产生的信息集中到一起。通过这些被收集的信息，城市的管理者，就可以对城市的任何一个地方有清晰准确的了解。只有这样，我们才能对城市进行更加高效的准确的定位。城市的管理者在管理一个城市的时候，面临很多难题，其中城市资源利用就是一个很重要的难题，在资源有限的情况下，如何更好的把资源分配和组织好，是管理者所面要研究的，在大数据技术的参与下，通过决策支持分析，大数据会给城市管理者提供相关方面的规划建议和整改方法，城市管理者在大数据的环境下，这个问题可以得到非常好的解决，这是一个非常好的办法，通过大数据的帮助，把广大人民群众的相关信息进行整理集合，然后通过汇总在分析出大家都能接受的城市规范方法，使得城市管理者不在因为某些问题而耽误了时间又兼顾了大局。从而让广大人民群众得到实惠，使整个城市有条不紊的运行。这是一个城市高速有效发展的基础。

大数据系统每天都在获得城市中的各种数据。这些数据是非常庞大的。数据的质量高低决定了大数据处理的难易程度。数据的质量问题是我们首先要关注的焦点，我们的数据是用来分析的，但是数据分析之前首先要确定数据的准确度。如果数据的质量问题被忽略了，我们用没有质量的或者是无用的数据进行分析分析的结果可想而知，很有可能大数据分析出来的结果是错误的，如果我们所用于分析的数据是有害的，有可能对整个城市的發展有弊而无益。网络安全同样影响着数据的准确性，，数据被收集来以后首先进行存储，然后进行分析。存储设备很容易受到网络黑客的威胁，一不小心后台数据库被黑客攻陷，他们就有可能进行数据篡改，数据被破坏后再被分析也就成了有害数据。当今社会大数据系统比的就是谁的数据量大，谁的数据量多。同时也是对大数据系统的数据处理能力的一种考验。城市建设规划需要大数据系统提供相关有利的数据进行参考和决策。但是纷繁冗余的数据哪些是正确的，哪些是错误的，哪些是可以利用的，哪些是不可以利用的？都考验着的大数据系统。面对各种数据的差异化，片面化。大数据通过各种手段运行算法进行数据处理。我们经常会遇到某些网络社交数据，突然间信息量增大。对于大数据系统首先就要对这些信息量进行分析，把这些信息量进行相应的处理。把有用的和没用的数据区分开来，再把这些有用的信息进行一定的关联处理。重新归类按照一定顺序进行排列，这样我们就得到了有用的能够反映这些网络社交数据所反映的特征。

4.2智能城市与网络科技

智能城市的管理与传统城市管理大有不同，其复杂性，关联性，承接性显得更加突出。任何一个领域都要涉及到其他领域的合作。已经没有单独存在的事物。任何事物项目之间都会有相关的联系，而这些联系随着科技的进步越来越紧密。例如一个道路需要进行拓宽，虽然说这是一个道路方面的维修问题。但是在现代智能城市里面，涉及的方面就会很多。首先是道路施工方的信息，施工时天气持续的信息，交通管制的信息，煤气水电管网的信息等等，只有这些相关部门和相关信息都处理完毕以后，这条道路才可以进行维修。维修的时间，维修的注意事项，都与这些相关部门息息相关。当时施工到一个路段，需要进行停电处理，就需要提前通知相关部门对所涉及到的用电客户进行通知，当需要进行停水处理时，方法也是相同。由于这些相关信息在智能城市里都有大数据进行计算和相应的研究分析。这就给相关的施工带来了很大的方便。去除了很多繁琐的不必要的程序。并可以根据相关的获得信息，进行相应的计算机运算，处理得出最佳的方案。模拟出最后的处理结果和竣工后的模型。由此我们可以看出计算机网络技术对智能城市管理有着很大的帮助，通过大数据处理技术，对各个部门的信息进行共享以后，可以减少很多不必要的环节，为智慧城市的高效率提供了保证。传统的城市管理方法已经不适用于现代的高科技智能城市的管理。计算机网络大数据的应用是智能城市管理的必由之路。

4.3 人人参与的智慧城市

智慧城市的管理不是一个人能够决定的，也不是一群人能够决定的，他需要整个城市的市民都要参与进来。政府是为人民服务的，人民满意的城市才是真正需要的城市。当一个城市的人民能动的为整个城市发展献计献策，城市将会越来越兴旺。政府更想听到人民群众关于城市建设的想法，随着科技的发展，网络时代的到来，大数据的参与，这种愿望由以前的传统方式变成了现代化的网络方式。人民群众可以通过APP软件在相应的政府交互平台提出自己对智慧城市建设的想法和愿望。同时在大数据的帮助下，政府也可以通过多个渠道进行了解人们在城市中过得满意的和不满意的地方。并对这些收集的，关于城市建设的各个方面的信息进行深度研究，加以了解并付诸于实施。这些获得的正确改革意见对政府想来的城市规划有很大的帮助和益处。例如人们有可能在社交平台进行讨论菜市场购物的信息。例如：有的人说菜市场过于拥挤，或者有人提议菜市场的规模太小已经不适合周围小区人民的使用，再或者有人说菜市场是露天的，需要整体搬入防雨防晒的菜市场大厅等等。通过这些信息我们可以了解到人们在购买蔬菜的时候对整个市场氛围的评价，对市场卫生的评价，对市场公共秩序的评价等等。也包括菜价，服务态度等等。还可以包括人们从家里出行到菜市场的所用时间，距离远近等等。大数据对这些数据进行收集，然后并进行整合。把这些相关数据分为几类，并提交给市场管理者或者是智慧城市管理者。相关人员会通过大数据所反映的问题，可以对相关的市场加以一定的改造，从而更符合人民群众的日常生活。例如市场本身南边儿没有门儿，只有东边和西边有大门。而如果大多数群众都是从南边儿过来，为了方便群众，可以在南边设立一个进入市场门。如果市场的卫生不符合要求，可以通过相关的治理，把卫生情况进行改进。等等一系列数据都是由大数据收集而来的。大数据系统是人民群众更加紧密的与相关管理人员联系在一起，政府通过这些信息的获取，可以更好的为人民群众服务，为人们的生活带来方便。而这只是城市中点点滴滴生活的一个缩影，还有很多事情我们可以逐步改进，可以逐步完善。进入互联网大数据，在人人参与的情况下，智慧城市的规划会变得更加有条理。没有人民群众的参与，智慧城市无从谈起。另一种方式就是人民群众直接去政府网站对自己的所见所想，进行发表意见，提出问题，以及为政府出谋划策。总体来讲，大数据在信息收集方面，做到了人民群众主动和被动的参与，他把人们的信息收集起来，有针对性行进行分析，为政府部门提供决策支持。

4.4大数据的前瞻性，帮助城市规划具有合理性

一个城市的发展和前进都需要进行详细的规划，不管这个城市的规模是小型的县级城市，还是大规模的中心城市，在规划的时候都要具有前瞻性，规划人员都要对这个城市以前、现在、未来所有的已经发生、正在发生、将要发生的情况进行相关信息的收集、整合、分析。对于以前出现的情况进行详细的分析，找到这个城市中发展的好的方面，好的方面就要继续发扬，而对于以前出现的不利于城市发展的现象也要总结出问题是出在哪个方面，以免在未来的规划中还犯有同样的错误。而对于现在城市中正在出现的问题和状况也要进行详细的剖析，要设置应急机制，在城市和人们出现紧急状况的时候，可以应用应急方案来处理现在的问题。同样，对于一个城市未来的发展，虽然这是还没有发生的，谁也不能去说未来一定会发生某某种事情，未来一定不会发生某某中事情，但是对于未来可能会发生的事情，还是要作出前瞻性的预测和判断的。一个有前瞻性规划和设计的城市，它在发展和改革的过程中，一定会避免很多的错误发生，可以让这个城市少走很多弯路，但是如果这个城市在规划和设计之初没有做到充足的前瞻性规划，那么，这个城市在发展的过程中就会出现一些人们难以预料的事情和状况，这个城市的发展之路就会受到一定程度的掣肘。因此，前瞻性规划和设计对于一个城市来说至关重要。随着大数据技术和大数据系统的普及和广泛应用，我们可以获得更多的大数据信息，因此，在对一个城市进行规划和设计的时候，相关工作人员就可以对这些获得的数据信息进行分析，同时，还可以将这些大数据信息与其他城市的大数据信息进行对比。对比其他城市大数据信息的目的，就是为了让这些数据帮助我们，工作人员通过对这些数据的分析和对比，分析出这个城市在未来几年，甚至是未来十几年中可能发生的情况，并通过这些分析推测出这个城市未来的发展方向和发展趋势。通过对这些大数据的整合、分析，可以让这些数据活起来，让这些死的数据会说话，帮助政府和城市规划的工作人员可以借助这些数据得来的信息，找到城市发展的趋势，并提出合理化的布局方案。这样规划和设计出台的城市发展方案，既可以满足人们对城市化发展的高要求，让城市发展的水平赶上人们日益增长的物质文化需求，也可以帮助政府出台一些更加符合城市发展，人们需要的政策，让政府的办事效率和办事水平达到事半功倍的效果，让政府在执政的过程中少走很多弯路。无论一个城市它的规模是小，还是大，它的大数据系统都是及其复杂和繁琐的，并且这些数据信息并不是一成不变的，而会是根据不同情况随时发生着变化。我们常说一个国家的历史就是这个国家的灵魂和根基，我们在浩瀚的历史面前如此渺小，我们要尊重历史、牢记历史。而历史就是由方方面面的数据信息组合而成，那么，我们如何对这些历史数据进行有效的保管，如果这些数据信息发生盗窃、丢失、窜改的现象，我们就不会有正确的数据进行参考，那么对于未来而言，我们就无法作出正确的预测和判断，我们也无法和新获得的数据信息进行对比。这些都是工作人员需要处理的问题。

五、大数据对智慧城市的作用

大数据作为一个时代的产物，已经随着科技的发展融入了我们的是日常生活中。这给智能城市的管理带来了很大的益处。如果想把一个智慧城市建立的更好更完善，就必须有人民群众的参与，才能实时的把握住城市的建设重点和未来城市的建设方向，如何把人民群众的呼声和政府，大数据系统给了我们最好的媒介。它把城市管理者与人民群众有机的连接在了一起。同时大数据技术作为一种科技，也应用于智慧城市的管理部分，比如文教卫生管理，交通出行管理，城市规划管理，智慧小区管理等等。

5.1大数据在交通出行中的作用

大数据的作用对于交通出行来说十分重要，把大数据技术应用到交通出行之后，大数据就可以对整个城市的交通路段进行合理的数据收集。通过收集的数据进行判断出城市中不同路段的交通出行情况，并加以分析。为城市交通管理部门出谋划策，提供有力的帮助。大数据的实时管理能力在交通出行方面也显现的淋漓尽致。对于即将拥堵或者拥堵的路段，给出相应的解决办法，为缓解交通出行压力做出了贡献。大数据不仅仅具有数据收集能力，数据分析也是大数据的强项。通过大数据对交通拥堵的分析，给出一个合理化建议，例如：需要道路拓宽，需要错时上班，需要改变交通信号系统等等。供城市管理部门参考，通过大数据的建议交通管理部门可以做出相应的应急方法防止突发交通情况的危险。有了大数据的帮助，交通拥堵减少了，突发事件没有了，城市交通压力缓解了。

对于出行的人来说，当人们融入大数据以后，各种出行软件地图软件，如雨后春笋般的呈现出来。这些软件都是通过高科技卫星定位，对相关的车辆和行人进行主动和被动的定位，以方便人们对自己关心路段的信息获取。例如：滴滴打车，高德地图，腾讯地图，百度地图等等。这些耳熟能详的出行软件由于大数据的作用为我们呈现了一张立体的交通出行状态图，不论是自驾、打车还是公交出行，这些软件标识的都非常准确。这样就避免了人们在出行的时候过于盲目而造成大量的时间浪费在旅途中。这些出行软件还会配套相应的多种出行路线选择，可以避开拥堵路段，而选择畅通路段出行。提高了出行效率，确保了人身安全。

5.2大数据在城市绿化环保中的作用

习主席曾经说过：金山银山，不如绿水青山。绿色环保的生活环境是我国一向提倡的。也是人民群众所向往的。一系列摆在我们面前的环境问题如空气质量问题，饮用水质量问题，环境绿化问题等等显得尤为重要。以前我们做这些事情都是人为的，手工的，按时间和地点的不同而定期取样，这样的缺点是过于片面性，保守性，不能全时空的对需要观察的环境进行检测，从而造成了很大的偏差。大数据技术可以有效的为我们提供环境污染方面的数据指标，有助于我们从各种途径进行环境的污染检测和警示工作。我们可以对需要监测的地方设立监测点，并把这些监测点与大数据连接起来，通过大数据就可以实时的监测该区域环境质量。实时的将相应的监测数据上传到管理中心。大数据可以设置相应的污染量的标准。如果设定的量超标，则发出报警。并给控制中心发送一份详尽的报告，包括污染源，污染量，污染程度等問题。这样当得到相关报告以后，工作人员就会马上进行治理整改。及时为调整并保护污染环境采取相应的办法。