【中國智能制造網(wǎng)  學(xué)術(shù)論文】在智慧城市的建設(shè)和應(yīng)用中，將產(chǎn)生從TB到PB級越來越多的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代。智慧城市建設(shè)的潮流已經(jīng)到來。

　　數(shù)字城市技術(shù)把基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、正射影像、街景景象數(shù)據(jù)、全景影像數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在政務(wù)網(wǎng)上，通過注冊可以進(jìn)行服務(wù)共享，在公共平臺、互聯(lián)網(wǎng)、公網(wǎng)上，通過二次開發(fā)可以提供各種交通、導(dǎo)航、旅游、文物、購物等服務(wù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)智慧城市的各種應(yīng)用。

       智慧城市蘊(yùn)含大數(shù)據(jù)城市是生存繁衍好的地方，城市是社會交往的地方，是文化享受的地方，按照城市的職能，我們讓它智能化，比如智慧安防、智慧環(huán)保、智慧能源、智慧城管、智慧養(yǎng)老、智慧國土規(guī)劃、智慧社區(qū)、智慧家居都是讓人有更好的環(huán)境來生存繁衍。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，可以推動智慧制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)。在文化享受方面，可以考慮智慧戶外流媒體、智慧教育、智慧旅游等等。在社會交往方面，有智慧交通、購物、社會綜合管理。
　　
　　在智慧城市的建設(shè)和應(yīng)用中，將產(chǎn)生從TB到PB級越來越多的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代。2011年，Science專刊指出大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，美國工程院院士也指出大數(shù)據(jù)可以讓我們實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)在預(yù)測、建模、可視化和發(fā)現(xiàn)新規(guī)律等方面應(yīng)用的時代就要到來，奧巴馬總統(tǒng)宣布美國政府正式啟動大數(shù)據(jù)研究發(fā)展計劃，奧巴馬認(rèn)為大數(shù)據(jù)就是未來世界的“石油”，這個計劃要超過以前提出的“信息高速公路計劃”，智慧城市建設(shè)的潮流已經(jīng)到來。
　　
　　空間數(shù)據(jù)方面，空間的傳感器資源，美國有185顆衛(wèi)星，中國有91顆衛(wèi)星，到2020年中國將有200多顆衛(wèi)星，衛(wèi)星每天往回傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以達(dá)到PB級，空間數(shù)據(jù)資源、處理資源、空間信息資源、地學(xué)知識庫資源，這些資源都可以傳到網(wǎng)上，通過可視化的服務(wù)，利用云計算環(huán)境，包括計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲資源，來保證服務(wù)質(zhì)量。
　　
　　海量數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榱顺浞盅芯窟@些海量空間大數(shù)據(jù)，有公司研發(fā)軟件，目前已經(jīng)超過100TB。利用“4＋1”傾斜相機(jī)城市三維模型，貴陽做了很多三維建模工作。通過大數(shù)據(jù)，我們可以監(jiān)測上海的地表下沉問題，把雷達(dá)數(shù)據(jù)放在一起，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，自動地、隨時地檢測地表下沉，不同地區(qū)的下沉速度不同，上海大概每年下沉20毫米，遠(yuǎn)郊區(qū)和市中心都在下沉。我們的檢測結(jié)果同上海市國土局對比，精度可以達(dá)到3.9毫米和2.5毫米。我們已經(jīng)對上海、蘇州、天津、廣州等很多大城市進(jìn)行了自動檢測。我們還監(jiān)測了三峽，將來還要監(jiān)測高鐵。
　　
　　我國已建成世界大的視頻監(jiān)控網(wǎng)，2005年平安城市計劃啟動，現(xiàn)在我們已經(jīng)在全國600個城市安裝了超過2000萬個攝像頭，投資超過3000多億，攝像頭的工作可以幫助我們保證城市的平安、交通的通暢，但是出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的問題，就是存不起，數(shù)據(jù)量太大導(dǎo)致無法存儲。我們?yōu)樘旖蜃隽艘粋€規(guī)劃，“十二五”末，天津?qū)惭b60萬個攝像頭，按照公安部的要求，數(shù)據(jù)要保留3個月，有4600多個PB，1PB等于1000TB，比我們的空間數(shù)據(jù)還要大，如果這樣存下去，一年要花580多億，相當(dāng)于去年西藏的GDP。同時，數(shù)據(jù)也查不準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問題以后，用人工去查，查不準(zhǔn)，不可能用幾十萬個人去查數(shù)據(jù)，超過了人工處理的極限。此外，也防不住，案件破案效率、破案速度、破案質(zhì)量不高，這是我們面臨的一個嚴(yán)峻的問題。
　　
　　智慧交通方面，中國有13億人，數(shù)據(jù)量到了PB級，24小時都有流量，我們要把這些數(shù)據(jù)保存起來。安防方面，我們要“365天×24小時”管好城市 的安防，數(shù)據(jù)量也很大。智慧養(yǎng)老方面，現(xiàn)在中國超過65歲的老人已經(jīng)達(dá)到2億到2.5億，一個人從65歲活到90歲、100歲，如果把變化狀態(tài)記錄下來，可以使老人得到及時的救護(hù)和幫助。
　　
　　目前，大數(shù)據(jù)依靠云計算和數(shù)據(jù)挖掘?？茖W(xué)的發(fā)展經(jīng)過了四個時代，早靠經(jīng)驗(yàn)，后來靠理論，現(xiàn)在我們進(jìn)入了數(shù)字發(fā)現(xiàn)知識的時代，云計算就應(yīng)運(yùn)而生，把計算能力、存儲能力、交互能力放在云端，這種服務(wù)叫云計算服務(wù)，出現(xiàn)了基于云計算的信息服務(wù)，今天走到了虛擬服務(wù)云計算的時代，云計算中心內(nèi)部的生態(tài)鏈，在一個網(wǎng)絡(luò)上，除了自身的計算資源之外，我們有一些商人做云服務(wù)器、集成服務(wù)等，這些人構(gòu)成了一個鏈條，這個鏈條無所不在，為大家服務(wù)。
　　
　　復(fù)雜的遙感處理與分析方法放在遠(yuǎn)程的云計算平臺上，利用云計算平臺彈性的計算能力，用戶無需買數(shù)據(jù)、不需搭建環(huán)境，也不需要買軟件，只需要選擇數(shù)據(jù)和算法后即可獲得計算結(jié)果，我們的服務(wù)不再是提供一個地鐵、提供一個文件拷貝和數(shù)據(jù)共享，而是基于云計算的注冊服務(wù)。
　　
　　遙感云可以檢查任務(wù)進(jìn)來的速度，可以看計算機(jī)結(jié)果，把數(shù)據(jù)輸入進(jìn)去，可以直接在瀏覽器上察看到結(jié)果，用戶使用非常方便。大家體會一下遙感云服務(wù)實(shí)例，云系統(tǒng)可以搜索下雨之前的衛(wèi)星影像，還可以搜索下雨之后的衛(wèi)星影像，有了這些影像以后自動生成了服務(wù)鏈條，可以得到遙感服務(wù)的結(jié)果。云計算與數(shù)據(jù)挖掘位置云可以將手機(jī)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號與其他定位相關(guān)的傳感器信息傳輸?shù)皆朴嬎阒行?，通過實(shí)時解算，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外高精度的手機(jī)連續(xù)位置定位和實(shí)時導(dǎo)航。
　　
　　地理國情檢測需要，災(zāi)情報告員需要，土地調(diào)查員和城管員都需要，這樣的系統(tǒng)可以把外面的衛(wèi)星定位方法、室內(nèi)的傳感器定位方法、無線信號定位方法揉在一起，叫做混合定位。北斗正在做服務(wù)云，中國北斗從2012年已經(jīng)開始全面運(yùn)營，有120字短報文特性，我們做了增強(qiáng)系統(tǒng)，按照220公里的距離，可以保證導(dǎo)航精度一秒鐘十個精度，在60公里以內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域三頻厘米級精密定位。如果用GPS，信號完好率達(dá)44%，初始化時間只有40多秒。
　　
　　我們推薦的是GPS雙頻加北斗三頻，可以保證平面精度1厘米、高程精度3.6厘米，提高了30%，完好率達(dá)100%，初始化時間只有6秒。
　　
　　現(xiàn)在運(yùn)營商做這個軟件，精密定位可能收1毛或者2毛，高精度導(dǎo)航性能分析，可用于智慧交通中的車輛控制和智能駕駛，物質(zhì)的運(yùn)送只能在慢車道，原來控制不住，有了米級精度便可以控制，如果犯規(guī)了，指揮中心可以實(shí)時了解。
　　
　　數(shù)據(jù)挖掘方面，我們現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)不是我們需要的，我們需要的是信息，后要的是知識，我們要從海量數(shù)據(jù)中挖掘、發(fā)現(xiàn)我們所需的知識。
　　
　　視頻數(shù)據(jù)挖掘，要把安全行為進(jìn)行智能分析，視頻數(shù)據(jù)自動理解，從而實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)自動壓縮，把PB數(shù)據(jù)壓縮下來，要推行智能設(shè)備就要解決一些問題，例如人體異常行為檢測，異常事件檢測，這是公安部門感興趣的。如果計算機(jī)能做，可以對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，這就是我們需要的，自動地對物體中的運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測、分離、跟蹤，對其行為進(jìn)行有效識別，如果有了這個軟件，視頻數(shù)據(jù)就能充分利用，正常人的活動可以刪去，只把可疑的數(shù)據(jù)留下來。
　　
　　智慧城市是基于數(shù)字城市、物聯(lián)網(wǎng)和云計算建立的現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界的融合，以實(shí)現(xiàn)對人和物的感知、控制和智能服務(wù)。感知是數(shù)字城市的功能，控制和智能服務(wù)是智慧的階段，智慧城市對經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、城市職能管理和對大眾的智慧服務(wù)具有廣闊的前景，使得人與自然更加協(xié)調(diào)。
　　
　　做這件事情并不容易，首先要讓大家把網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)好，讓大家用的好、用的起，如果大家用不好、用不起，智慧化就等于零。專家和企業(yè)應(yīng)該抓好技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)研究，拉動智慧城市引起的數(shù)字服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)各種智能化的應(yīng)用。
　　
　　智慧城市建設(shè)是一把手工程，城市一把手要根據(jù)每個城市的特點(diǎn)做好頂層設(shè)計，統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。