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智慧城市在县域级中的应用研究

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通信世界网消息(CWW)加快推进智慧城市建设,是党中央、国务院为提升城市管理服务水平、促进城市科学发展作出的重大决策,是实施网络强国战略的重要抓手。智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。我国要实现全面小康社会的总体目标和“两个一百年”奋斗目标,就必须在智慧城市建设过程中弥补县域层面的不足,推动县域级智慧城市向信息化、数字化、智能化方向发展。当前县域级智慧城市建设有三种类型:一是加强机制创新,实现多方协同管理和服务;二是发展特色产业,全面推进供给侧结构性改革;三是改造基础设施,全面提升基础设施智能服务水平。

本文介绍了县域级城市在经济发展中的现状及发展方向,并对比分析了智慧城市在不同发展阶段的特点。在发展新质生产力的背景下,进一步分析了建设县域级智慧城市对社会转型、社会治理、城市管理、民生服务等方面的重要性和迫切性。同时,以甘肃省某县区为例,重点介绍了县域级智慧城市的建设架构(“1+1+1+N”)和技术应用创新,并展望未来县域级城市数字化转型的无限可能。

智慧城市发展现状分析

县域是国家行政组织机构的基本单元,上连城市下通乡镇,县域的发展不仅关乎大局,也是实现“两个一百年”奋斗目标的重要环节。党的十九大以来,我国在新农村建设、乡村振兴、城乡一体化等方面取得了丰硕成果,但县域内资源要素流动性不强、政务服务数据共享程度低、社会治理水平落后等问题依然突出,尤其是数字经济占比不高,经济结构急需调整优化。这些问题都严重制约了县域经济高速、高质量发展,县域级城市急需加快产业数字化、数字产业化步伐,积极与上级城市对接,向数字化、信息化、数智化方向发展。

综合考虑政策引领、技术推动、产业推进等因素,我国智慧城市发展可划分为四个阶段(如图1所示)。2008—2014年为探索期,各个行政区域按照各自智慧城市发展需求及展望提出初步建设思路,未明确建设标准及规模。2014—2015年为调整期,国家成立“促进智慧城市健康发展部际协调工作组”,多部门通力协作,联合指导各地智慧城市建设,并初步建立智慧城市相关评价体系,智慧城市建设从分散推进、无序发展的阶段进入协调布局、协同联动的阶段。2015—2020年为突破期,智慧城市上升至国家战略层面,智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面的重要意义愈加凸显。2020年至今为融合期,物联网、云平台、AI(人工智能)等技术,为智慧城市的发展壮大提供了新的“土壤”。未来,智慧城市的发展必将延伸下沉到县域,以智慧县域为“纽带”,在城市和乡镇发展中起到承上启下的作用,形成“数字乡村—智慧县域—智慧城市”的全域智慧化发展。


新质生产力下,县域级智慧城市建设的迫切性、必要性

公共服务能力不强,无法适应民众服务高效便捷的发展需要

高效便捷的公共服务需要政府构建上下贯通、横向协同的智慧城市平台,实现跨部门的数据融合、系统融合和业务融合。但目前县域级城市在大数据、AI、互联网等技术领域的应用实践不足,难以对全县经济运行、市场监管、社会治理、生态环保、能源利用、教育医疗、就业养老、社会保障等领域政务活动进行实时监测、深度研判,现有公共服务能力的“短板”更加凸显。

城市建设现状与数据信息资源共享目标存在差距

县域级城市建设中的数据共享存在三个问题。一是部分政府数据依然留在各部门内部,没有实现数字化,转化为数据信息,使得已有政务大数据系统中的数据只是总体数据的一小部分,不具备太大的参考价值;二是结构化数据占据了系统中的绝大多数,一些应用范围更广、数据量更庞大的半结构化数据和非结构化数据并没有被采纳;三是政务大数据系统中的共享数据仍处于相对封闭的状态,仅在政府机关内部平台运行,未与人民群众的数据互联互通,平台建设情况与“城市建设互联互通、系统‘好用、实用’”的初衷有较大差距。

集约建设理念滞后,需形成统一基础支撑

甘肃省某县区大部分信息化系统建设以部门为单位进行,分散化、碎片化问题突出,且安全系统、运维系统等重复建设问题也大量存在,亟须规模化、集约化、一体化统筹建设智慧城市平台,实现“跨领域、跨层级、跨系统”的数据融合,为各部门业务系统提供统一的数据分析能力、安全能力、通用组件能力和跨部门数据服务能力等,集约建设形成统一的基础支撑。

统一指挥能力不足,需建设运营指挥中心

甘肃省某县区各部门都有一套纵向垂直管理系统,但要将各个独立的“信息孤岛”横向贯穿,还需要建立一个跨部门、跨系统的信息平台,将不同部门、不同专业系统整合起来,发挥城市综合管理效益,并以信息技术作为“粘合剂”,将割裂的业务连接起来,弥补整合管理方面的“短板”。通过对各部门业务和信息进行整合,建立县域统一的运行体征监控体系,让城市管理者通过一个视图就能掌握城市全貌。同时,将城市综合运行态势分享给各部门,帮助其更加有效地组织协调所分管的业务,并打通各部门的工作边界,建立统一的事件协调体系,全面提升城市综合管理水平和应急处置效率,为城市管理者提供综合决策支持。

县域级智慧城市建设架构

甘肃省某县区智慧城市项目建设以数字产业化、产业数字化为主线,按照“1+1+1+N”的总体架构模式进行(如图2所示)。“一朵云”用于县域级智慧城市各应用系统部署;“一中心”即新建指挥调度中心智能化配套设备及IOC(智慧城市智能运行中心);“一平台”包括大数据平台、共享交换平台和CIM(城市信息模型)支撑平台,以及通过搭建视频云平台,打造城市AI平台,以数据汇聚治理为基础,构建智能化视频AI能力,提供CIM服务等基础性服务能力;行业应用系统包括智慧供热、智慧停车、智慧应急、智慧河湖、智慧交通等N个应用系统,涵盖社会治理、产业经济、社会建设、民生服务等方面。


县域级智慧城市建设的技术创新

一是实现数据资源的“聚、存、通、用、管”。“聚”是指聚数据、聚能力,将各部门、各领域、各类型数据汇聚、整合、融合应用;“存”是指存好源数据、留下新数据,加速多元数据整合,实现各种结构化、非结构化数据的高效率、低成本存储;“通”是指系统通、数据通,建立统一的数据处理中心,打通部门“壁垒”,推进数据跨层级、跨部门、跨业务的开放、共享和协同;“用”是指将数据服务于群众办事、政府治理,让群众办事更便捷、政府监管更智能;“管”是指管标准、管安全,科学、合理、规范地进行多元数据的整合处理,全方位保障海量数据的应用安全。

二是实现通用服务能力的集约化提供。建设县域智能管理平台,将智慧城市应用建设由“烟囱式”的分散、重复建设模式转变为统筹、集约建设模式,各部门在通用能力基础上建设个性化业务应用,达到“花更少的钱,办更多更好的事”的效果。

三是实现市民生活便捷化。突出以人为本,实现信息惠民,打造县域级智慧城市统一门户APP,提高公共服务智能化水平,提升公众生活质量和城市品位,建设“便捷、安全、开放、保障”的现代化县域级智慧城市。

四是提升政府部门间的业务协同能力。建设运营指挥中心,实现城市运营监测数据、监控数据、统计上报数据、事件数据、任务数据的集中展示和智能分析,实现日常事件的综合指挥和全程可查看、特定事件的专项指挥和全程可调度,展现县域级城市积极向上、高效智能的管理治理形象。

县域级智慧城市建设的应用创新

1.数字孪生系统

智慧供热模块可搭载GIS(地理信息系统)3D可视化运维系统,结合现场快速采集技术,高效准确地建立供热系统的数字孪生(Digital Twin),提供一个可交互的虚拟供热系统,将实际运行数据与仿真模拟数据持续对比,预演关键安全事件的系统响应方案,实现精准仿真、控制和可视化运维,从而降低维护成本、提高维护效果,实现供热系统的智能故障诊断和智能调度优化。

2.数据要素显性化

结合可视化IDE(集成开发环境),实现各系统数据元素的显性化功能,不仅能调用IDE动态调整显示内容和样式,还能实现系统内大小屏幕之间的动态联动,实现数据“上卷”“下钻”等效果。

3.地图倾斜摄影

通过无人机飞行控制技术,从空中对整个县域场景进行多方位拍摄,通过高效、专业的数据采集和处理,生成高精度的三维模型,形成全部县域的倾斜摄影效果,让用户可以从多个角度观察地物,更加真实地反映地物的实际情况,弥补基于二维地图和传统虚拟三维模型应用的不足。

4.物联设备可视化集中接入

打造具备集成性、连接性、数据处理、远程管理、自动化、智能化等功能的物联网可视化集中接入平台,有效解决多品牌、多厂商、多产品的统一接入问题,实现“搭积木式”的拖拽接入,提高系统的整体效率和协同工作能力。

甘肃省某县区智慧城市建成后,通过数字化手段,可有效提升政府的管理效率、减少政府机构间的信息交流成本、加快决策制定和执行速度;通过大数据分析技术,可提前预测和分析公众需求,做好服务准备,提高服务质量和满意度;通过物联网感知技术,实时感知和监测城市运行数据,有效减少城市运行能耗、降低城市运行管理成本,同时提升县域资源利用率和管理效力、创新县域经济发展模式、促进产业结构优化升级。

结语

本文介绍了智慧城市从探索期、调整期、突破期到融合期的发展历程,重点分析了县域级智慧城市建设的迫切性和重要性,并重点阐述了县域级智慧城市的建设架构及技术创新应用。未来,县域级智慧城市建设应结合当地资源禀赋优势,因地制宜走差异化路线,充分运用县域级城市定制性和灵活性强的特点,不要盲目套用大中型城市的发展模板。同时,县域级智慧城市建设要深度对接上级智慧城市的总体布局,充分发挥县域级城市优势,逐步释放县域资源,避免“大而全”的建设内容,专注于“能用、好用”。

相信未来,依托大数据、AI等新一代信息通信技术,以及边缘计算、监控预警和多媒体等应用,县域级城市可以建设成为服务便捷化、管理精细化、生态环境宜居化、基础设施智能化、网信安全长效化的新型城市。

*本文刊载于《通信世界》

总第942期 2024年4月25日 第8期

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