大数据技术在智慧城市研究与规划中的应用

杨轶博 张欣海

（中国电子科技集团公司电子科学研究院 黑龙江省哈尔滨市 150080）

信息技术和通信技术的快速发展，城市建设越来越智能化。大数据已逐渐在城市交通和其他地区的建设中发挥重要作用。但是，城市功能建设还存在一些缺陷，研究相对薄弱。建设智慧城市与居民的实际需求之间存在巨大差距。因此，在智慧城市的研究和规划中越来越多地使用大数据具有相当大的现实意义。可以找到建设智慧城市的合理技术方法体系，建立完善的大数据框架，促进智慧城市的建设[1]。近年来，大数据已经应用在各个领域，并给人们的工作和生活带来了很大的便利。在智慧城市建设中加入大数据，对于建设新型化城市产生巨大影响。

1 在智慧城市规划过程中，大数据发挥的重要作用

1.1 以国家政策为支柱

想要建设智慧化城市，是需要以大数据为基础的，对于城市进行创新与发展发挥着重要作用。因此，国家还必须增加适当的政策支持，以建设具有大数据和人的智慧城市，并利用政治支持促进大数据，有效的推动智慧城市的规划与建设。此外，我国应制定适当的指导方针，鼓励和呼吁群众积极参与建设服务型政府，参与数据的综合收集和创新，全面探索和实现这一目标，全面体现数据信息的有效价值[2]。

1.2 解决信息共享的问题

无法实施共享以及对数据进行聚合一直是建设智慧城市所存在的问题。由于不同的企业都具有不同的特点，因此在公司之间的交流和移动过程中的相互学习和借鉴可以帮助公司从彼此的长处中学习以实现双赢的效果。然而，由于我国信息交流的困难，商务沟通与合作已成为幻影，难以实现。这不仅对业务本身的发展产生负面影响，而且使它处于不利地位。国际市场上的激烈竞争是增强我国综合实力的主要障碍。因此，构建一致的标准化接口和协议迫在眉睫，以打破“信息孤岛”的现象[3]。

1.3 有效保障信息的安全

大数据技术在智慧城市建设中的整合将大大促进中国的城市化进程。但是由于它具有独特的洞察力和开放性等特点，大数据包含各种各样的信息，有些不良信息很有可能在察觉不到的情况下威胁到计算机，造成损害，危害最大的就是“黑客”，在查看城市信息或从中获取信息。计算机的窃取，会大大影响到计算机网络环境和信息的安全。因此，需要构建更加科学有效的解决策略来面对这些问题，以便可以“选择性地开放”政府的城市数据信息。确保城市信息安全，构建一个文明和谐安全的网络大数据环境[4]。

2 大数据技术在智慧城市规划与研究中的应用

在技术进步方面，近些年建设智慧城市过程中，其中心就是围绕大数据和人工智能。 建设智慧城市的主要目标已经是在城市信息运营过程中生成的各种数据。

（1）打造智慧城市，其实就是利用云计算，大数据，芯片和算法等核心功能和技术，从大量数据中发现运营城市所需的宝贵信息，并且在业界已经形成一种共识。所以说，智慧城市的建设正在发生着特别大的变化。伴随不同种类的数据处理，以及持续出现的应用技术，使智慧城市的发展更加迅速、更加高层次化。 同时，城市多元化的业务场景产生了不同的用户需求和应用程序[5]。

首先是建立智慧分析。使用大数据进行挖掘，分析，算法和预测模型，创新情报分析思想，开发情报分析方法，利用预测工具，提取和全面分析信息，从多个角度实现信息的相互关联，使数据进行智能化的比较以及预测，自动推送结果。

其次是实施智能防控。通过使用物联网技术创建各种针对关键区域和关键入口的智能识别网络来构建三维式信息，以构建前端设备，例如面部识别，汽车面部识别，监控等。结合连续数据计算，实时计算以及其他技术，对安全状况的了解，对检测到和收集的大量信息的评估和预测，根据PGIS 提供快速，直观的安全状况监视功能。实时关注安全热点并从宏观角度控制总体安全[6]。

然后是创建智能视频。创建一个以视频为基础，基于多源侦察数据收集和汇聚的视频大数据平台，并通过并行连接网络安全中其他系统的数据来支持各种类型的警种，从而可以更广泛的深入挖掘数据。扩大人员，车辆和数据的价值使视频大数据为全部警察服务。

最后是创建智能服务。运用微信，微博，微视，短信等平台用于向社会公开民警信息，政策法规，办公流程，构建公共安全服务平台[7]。

（2）数据挖掘也可以称之为对数据进行探测和开采，也是发现数据库知识的一个环节。数据挖掘是指自动检索具有特殊关系的信息的过程，这些特殊关系通常隐藏在大量数据中。数据的挖掘离不开计算机的支持，通过多种方式来达到以上目标，例如统计，在线分析和处理，智能研究，等[8]。

不断运用云计算技术，才能推动大数据的发展，不断促进智慧城市的进步。 作为Internet 应用程序的扩展，云计算技术面临着巨大的发展。云计算与智慧城市之间息息相关，但是智慧城市的范围比云计算更广泛。智慧城市指标反映在大数据中。大数据促进了智慧城市的发展，而大数据则创造了云计算。云计算推动了大数据的产生，大数据来自云计算的应用。

大数据最主要的就是共享。智慧城市发展的瓶颈之一是信息孤岛效应。部门不愿透露和共享数据。这将导致数据与数据间产生断裂，数据深度价值无法创建。针对这些，一些相关部门也开始寻求有效的解决方案，因为已经通过数据量化了根据城市自身需求运行的迹象，但是该数据应分散在多个部门并进行量化。它从与城市运营标志相关的服务中收集数据，帮助城市管理人员分析数据，并最终管理城市特征的定量形式，即不同类型的数据，以供政府管理人员使用[9]。

3 认知技术的运用

认知技术是一种基本技术，它可以在智能城市中收集和传输有关对象的信息并智能地响应指令，并且是智能城市的神经末端。 更准确地说，它是指用于检测，测量，收集和传输信息的各种设备或系统。这些设备使您可以快速收集和分析从环境温度，湿度，烟雾到道路车辆信息，城市交通状况和其他信息的所有内容，这便于即时干预和长期计划。 当前，主要的检测技术包括电子标签技术，蓝牙，二维码和摄像机图像采集技术[10]。

3.1 电子标签是一种通信技术

可以识别特定对象并通过无线电信号读取和写入关联数据，而不用在识别系统和特定对象之间进行机械或光学接触。电子标签分为两种，一种是移动式，一种是固定式，电子标签技术广泛用于图书馆，访问控制系统和食品安全监控中。

3.2 二维代码

根据某些定律，使用某些几何形状以分布在平面（二维方向）上的黑白模式保存数据符号信息。在编写代码时可以智能地使用它。它构成了计算机的内部逻辑。“0”和“1”比特流的概念使用与二进制相对应的几种几何形状来表示文本和数字信息，并且可以由图像输入设备或光电扫描设备自动读取以达到自动信息处理的目的。条码技术有几个共同的特点，每个代码系统都有自己的字符集，每个字符占据一定的宽度并具有特定的检查功能，同时例如自动识别不同的行信息和处理变化的图形旋转还有一个功能。

3.3 摄像机图像采集技术

利用摄行头，对图像数据进行采集，以及处理图像，按照制定的像素值和照片格式对图像进行必要的处理以及保存。

3.4 蓝牙

一种无线技术，可以保证设备之间在一定范围内进行通信。 信息可以在许多设备之间进行无线交换，包括手机，PDA，无线耳机，笔记本电脑和相关设备。使用“蓝牙”技术可以使移动通信更加简单化，从而使数据在进行传输时更快，更有效，扩展了无线通信的路径[11]。

4 基于大数据集成的智能多计划协作系统

现如今，我国的城市化建设主要是通过政府部门的管理来进行的。在开发过程中受到于管理系统的限制，在制定的计划中仍然存在许多问题，例如缺乏城市规划。规划空间结构和逆向执行发展政策这些问题，严重影响了我国的城市化进程。最重要的是国民经济中的城市土地利用规划问题。为了解决这些问题，尽管各部委已经制定了许多相关的指导方针，但效果不是很明显[12]。中国共产党中央城市化委员会的基本要求是可持续发展，使城市具有持久的力量。在建设智慧城市时，发展理念必须侧重于“集约化”，“智慧”和“低碳”方面，整合城市的所有资源，并确保新城市和大都市区的建设。智慧城市对空间结构的使用提出了更严格的要求。在大数据的基础上，它们可以最大限度的在空间结构上满足智慧城市的要求。首先，通过先进的技术措施，智慧城市可以整合城市的整个空间结构，从而为政府的新城市规划奠定良好的基础。其次，大数据可以整合政府机构为实施城市规划项目制定的发展战略[13]。例如，制定了关于城市发展的国民经济和社会发展计划。第二个是从多种渠道（例如从意识形态的角度）制定机制，利用现有社会资源的整合来创建协调一致的城市发展趋势系统。

5 大数据在智慧城市研究与规划中的作用

5.1 为城市的规划明确方向

智慧城市的发展是我国公民在未来城市居住的环境发展方向以及智慧交通的先驱方面提出的的新要求。但是，在智慧城市规划过程中，经常会出现诸如具体含义不清楚的问题。例如，有些单位不了解智能城市具体指的是什么，而只能根据某些模型来工作。根据此规划计划，在建设一个智能城市之后，它的形状更像是一个美丽的泥塑，只是拥有一个美丽的外表，却没有灵魂。在此基础上，负责的相关部门必须验证其路线的准确性。大数据技术可以明确城市规划的方向，以便相关部门更好地理解智慧城市的重要性，为城市设计和交通规划的科学发展奠定基础。

5.2 提供技术支持

大数据技术本身就是一种非常先进的技术，可为我国的城市规划提供技术支持。尤其是随着互联网技术的发展，在智能城市的城市功能和道路网络规划过程中运用这种先进的科学技术，可以有效地提高整个城市规划的含金量，并为道路交通规划，智慧城市的科学发展奠定良好的基础。

6 结束语

总之，大数据已经不可避免成为现在社会一种发展潮流，它涉及到我国生活的各个领域，在我国建设和规划智慧城市中也不例外。因此，在我国建设智慧城市时，还需要积极地将信息技术整合到大数据中。即使整合人员的过程进展不顺利，那些负责建设智慧城市的人也应毫不犹豫的勇往直前，积极寻求方法进行排除和解决限制大数据集成过程中的因素。如此，大数据的作用才能得到真正的体现，才能推动我国智慧化城市的快速稳定的发展。