数字城市顶层设计探析

2023-04-06王继红上海市政工程设计研究总院集团合肥分公司

安徽科技 2023年1期

文/王继红[上海市政工程设计研究总院（集团）合肥分公司]

党的十八大以来，习近平总书记高度重视信息化发展，心系“数字中国”建设。党的二十大报告中提出坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国，明确了未来数字经济的潜力和方向所在。

安徽省人民政府办公厅印发《加快发展数字经济行动方案（2022—2024 年）》，指出数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态。应把握数字化发展新机遇，拓展经济发展新空间，推动安徽省数字经济健康发展。发展目标中要求全面建成并持续迭代完善全省一体化数据基础平台体系，完备数字基础设施服务能力。

数字城市是数字基础设施建设的重要组成部分，也是区域信息化的核心。现今，数字城市的研究在全球迅速发展，代表着未来城市的发展方向。2019 年欧盟就开展“欧洲城市数字孪生”项目，选取了希腊、比利时和捷克的三座城市进行技术实践，以助力欧洲城市的政府决策[1]。

从我国来看，数字城市在京津冀、长三角和珠三角地区密集式呈现，这种东高西低的态势，与我国区域经济发展水平密切相关。北京市“十四五”规划明确提出了“建设数字孪生城市，高标准构建城市大脑和网格化管理体系”[2-3]。上海市的“数字城市底座”的顶层设计已基本成型，细化的标准体系已经在制定中[4]。广州市早在建立电子政府、企业信息化转型和智能化社区等方面取得了突出成就，已经具备了建设数字经济引领型城市的基础[5-6]。

现今，我国疫情形势仍不乐观，经济发展仍为重中之重。数字城市不但可以提高城市的现代化治理水平，还能促进传统产业转型升级，成为激发区域经济发展新动能。

一、数字城市的内涵及框架

“数字城市”的概念脱胎于美国副总统戈尔在1998 年所做报告中提出的“数字地球”的概念。随着信息技术的发展、互联网的普及，全球掀起了一股强大的信息化热潮。各国逐步提出了城市信息化的发展构想，最终统一命名为“数字城市”。随着新兴技术的发展，数字城市的内涵也在不断丰富，已经不拘泥于一种技术性概念，而是现代政治、经济、社会背景下，结合了多学科技术的城市新形态[7]。通常认为，数字城市的框架应至少包含三部分内容通信基础设施建设、数据和人。

二、数字城市建设面临的问题

虽然我国的数字城市建设取得了一定成绩，但从宏观上看，仍然暴露出了很多问题。一是认识不足，把数字城市同城市地理信息系统混淆。数字城市需要一个虚拟的环境，但是其不仅仅是“电子沙盘”，在直观展示的基础上，还要具备空间和属性信息，并在此基础上进行深层次的城市环境模拟和智慧管理。二是缺乏顶层设计，往往一个城市的多个部门都建立有自己的管理系统。这些系统彼此独立，数据互不相通，更谈不上跨部门、跨区域、跨系统间的数据整合利用。同时，也造成了投资重复、资源浪费。三是投入时间长，短期收益低。城市是一个复杂的动态生命体，数字城市的建设需要与物理城市共生共长，这就需要政府部门进行长期的、持续的投入。目前，我国的数字城市项目均在建设中，尚未产生明显的经济效益。

三、数字城市的顶层设计

数字城市的建设是一个复杂的动态的系统工程，涉及面广，持续时间长，投入资金大。从技术层面讲，在数字城市的建设过程中，最关键的是进行数字城市的顶层设计，梳理城市各子系统之间的内在联系，摸清城市基础设施水平、经济基础和产业结构等，制定符合城市发展的结构框架。

在数字城市的建设过程中，要构建统一的数字底座，即把所有的数字城市应用场景建立在统一的三维空间系统上，依托统一的三维数据进行城市的实时管理与协同。当前，新的信息技术层出不穷，芯片、集成电路等技术为数字底座提供了技术支持。同时，数字底座需要海量的城市基础数据，为城市未来的管理决策提供全要素的数据支撑。城市基础数据大致可分为场地、建筑、市政管线等时空数据和资源调查、规划管理、工程建设、公共专题、物联网感知等各类业务数据。数据采集和获取后，需要进行分类和定义，形成标准的数据资产后方能使用。例如，时空数据多以倾斜摄影模型结合建筑信息模型的形式出现，在数据交换和融合方面已经相对成熟；国土调查、水资源、房屋建筑普查等资源调查以矢量数据表达，表现真实的空间位置信息；而工程项目在建设过程中涉及进度、质量、安全、计量等各方面，期间产生的数据量和种类较多，且实时变化，需要多种数据类型相结合进行描述。业务数据由于需要协调的部门众多，且各城市的运行方式和工作流程差距较大，因此数据的采集难度和标准化难度更大。目前，国家尚未发布统一的数字城市标准化体系，对于数据的标准化定义也仍在探索中。随着人工智能技术的发展，“智慧城市”的概念也应运而生，但与更高阶的“智慧城市”相比，数字城市更注重基础数据的准确性和主导地位。

数字城市最终是要实现信息的流通和共享，使其价值在各应用场景中得以体现。数字城市首先面向的是政府机构的管理者，提升公共服务的数字化水平，方便市民生活和城市发展的需要。因此，在进行顶层设计时，需要对政府层面的应有场景进行系统规划，包括生态环境、公共安全、城市建设、社会文化等各个方面。其次，城市应根据自身定位，联合优势企业，打造技术底座型企业，提升企业品牌价值和城市影响力。除此之外，数字城市建设本身就会激发新技术、新业态的产生，数字化平台建设，城市信息安全管理，数据标准规范建立等方面仍需要发展和完善，需要政府进行一系列的引导和激励[8]。

近几年，企业也意识到数字化转型的重要性，主动参与到数字城市的建设中来。智慧水务、智慧园区、智慧管廊、智慧楼宇等平台不断涌现，虽然其内核更接近数字平台，但同样为企业提高了运营效率，促进了企业生产要素的流动和资源的有效配置。