基于云計算技術(shù)的數(shù)字城市建設中的應用研究

摘 要：基于云計算技術(shù)建設數(shù)字城市，建立城市信息的IT管理系統(tǒng)，提高城市信息系統(tǒng)的IT管理水平，降低管理成本，對實現(xiàn)城市信息化建設，提高城市信息化水平具有重要意義。本文介紹了我國當前數(shù)字城市建設情況以及出現(xiàn)的問題，并探討了云計算技術(shù)的發(fā)展情況及其在數(shù)字城市建設中的應用，提出了運用云計算技術(shù)解決數(shù)字城市建設問題的措施，目的在于優(yōu)化建設數(shù)字城市思路，進一步推進我國數(shù)字城市建設的進程。

關(guān)鍵詞：云計算技術(shù)；數(shù)字城市；應用；信息化建設

中圖分類號：TP393.18

數(shù)字城市是人類社會發(fā)展水平達到一定程度后的產(chǎn)物。作為區(qū)域間的政治、經(jīng)濟、文化中心，提高城市數(shù)字化程度與信息化水平，實現(xiàn)城市現(xiàn)代化管理，對城市的長期、可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。盡管我國當前數(shù)字城市發(fā)展速度有了很大的提高，但數(shù)字城市建設在技術(shù)、戰(zhàn)略上仍有很大的發(fā)展空間。面對數(shù)據(jù)量急劇增加以及社會群眾需求量增加的現(xiàn)象，數(shù)字化城市迫切需要建立高效率、高精度的信息網(wǎng)絡系統(tǒng)及其相應的管理體系。云計算技術(shù)作為新興的商業(yè)計算模型，以其高效率、易于進行擴展等突出優(yōu)點，成為計算機領(lǐng)域中的熱門發(fā)展技術(shù)之一。云計算技術(shù)的發(fā)展與應用為數(shù)字城市建設提供了良好的技術(shù)指導與支持，是數(shù)字城市建設過程中不可或缺的重要技術(shù)。

1 數(shù)字城市概述

1.1 數(shù)字城市的概念。數(shù)字城市就是將信息化、網(wǎng)絡化與數(shù)字化等多種高新技術(shù)進行融合與應用而建立的計算機應用與管理系統(tǒng)。廣義上來講，數(shù)字城市就是通過多媒體信息網(wǎng)絡等基礎(chǔ)平臺的建設，將城市信息資源進行整合，實現(xiàn)城市信息化以及城市信息技術(shù)的綜合應用，數(shù)字城市涵蓋了城市生產(chǎn)與生活的方方面面，主要包括電子政務、電子商務、公眾信息服務、市政基礎(chǔ)設施管理、城市教育管理、社會保障管理、城市交通智能化管理、城市環(huán)境質(zhì)量檢測及管理等。

1.2 數(shù)字城市的生態(tài)發(fā)展環(huán)境。數(shù)字城市的生態(tài)基礎(chǔ)包含計算機服務、數(shù)據(jù)和綜合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中，計算機服務基本特征為大容量、高速寬帶；數(shù)據(jù)特征為數(shù)量多、多源、多時態(tài)、多尺度、多分辨率等；數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)主要進行數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理、發(fā)布及展示等工作。

2 我國數(shù)字化城市建設發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

城市數(shù)字化建設一般要經(jīng)歷四個階段：網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施的建設；各部門、企業(yè)內(nèi)部進行信息化建設；各部門、企業(yè)間進行互聯(lián)網(wǎng)連接；完成數(shù)字城市的建設工作。我國數(shù)字城市建設完成了階段性的信息化建設工作，建立了數(shù)字化城市體系，其發(fā)展建設水平仍不能滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，這主要表現(xiàn)在信息量過多導致信息溢出，必須建立大型的數(shù)據(jù)存儲與交換中心以及信息系統(tǒng)建設與維護中投入資金過多兩個方面。

我國數(shù)字城市建設中主要存在的問題有：數(shù)字城市建設發(fā)展整體框架缺乏科學性、合理性、規(guī)范性；公眾信息服務平臺建設工作不到位，建設緩慢，服務平臺實用性能較低；數(shù)字城市信息庫內(nèi)容缺乏全面性，缺乏信息挖掘、更新、共享、管理、以及服務等方面的技術(shù)創(chuàng)新與改革；高精技術(shù)人才與專業(yè)人才嚴重匱乏；數(shù)字城市建設資金缺乏。

3 云計算技術(shù)概述

3.1 云計算技術(shù)的概念。云計算是一種新型計算模式，用戶或者應用程序依照自身需求或運行需要獲取相應的計算能力、應用軟件以及信息存儲空間等各種服務，云計算技術(shù)實現(xiàn)了在用戶具有相關(guān)知識、服務技術(shù)以及設備操作知識的情況下，通過IT將相關(guān)的能力或服務提供給用戶。中國云計算網(wǎng)絡定義的云概念為分布式計算、并行計算以及網(wǎng)絡計算的發(fā)展以及三種計算方法商業(yè)價值的實現(xiàn)。云計算在本質(zhì)上是提供IT資源，IT資源中應用程序、計算、編程、存儲等幾乎所有的IT資源可以通過云服務方式提供給客戶。

3.2 云計算服務類型分類。云計算服務主要分為基礎(chǔ)設施即服務、平臺即服務以及軟件即服務三種?；A(chǔ)設施即服務是指利用云計算技術(shù)對遠程計算資源進行訪問，其中包括信息計算、存儲以及應用等相關(guān)功能。平臺即服務是指服務商提供開發(fā)環(huán)境作為服務，主要包括應用的設計、研發(fā)、測試機托管。軟件即服務則是取代傳統(tǒng)的軟件安裝，通過網(wǎng)絡向提供商獲取所需要服務的新形式。

3.3 云計算的核心技術(shù)。為確保云計算系統(tǒng)的順利運行，系統(tǒng)中運用了很多計算機技術(shù)，其中，云計算的核心技術(shù)包括海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)、虛擬化技術(shù)以及云計算平臺管理技術(shù)。海量數(shù)據(jù)分布存儲技術(shù)應用中，數(shù)據(jù)存儲采用分布式存儲方式，并采用冗余存儲的方式保證了存儲數(shù)據(jù)的可靠性。海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)的應用能對海量分散的數(shù)據(jù)進行分析與處理工作，虛擬化技術(shù)將應用軟件與硬件設施進行隔離，虛擬化技術(shù)的應用可以實現(xiàn)將單個資源劃分或?qū)⒍鄠€資源整合，從而對數(shù)據(jù)源進行高效率的管理。云計算平臺管理技術(shù)的應用目的在于協(xié)調(diào)多個服務器進行工作運行，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行故障并進行處理及恢復，實現(xiàn)云系統(tǒng)整體的智能化運營。

3.4 云計算技術(shù)的特點。云計算技術(shù)具有規(guī)模超大、可靠性高、易于擴展、虛擬性、通用性高、費用低廉等特點。要實現(xiàn)云計算的超大規(guī)模必須保證足夠的網(wǎng)絡連接與帶寬資源以及開放型應用程序接口。云計算的高可靠性是由于云計算采用可互換的計算節(jié)點同構(gòu)和數(shù)據(jù)多副本容錯等措施，保證數(shù)據(jù)的安全性以及服務的可靠性。易于擴展是指云規(guī)?？梢愿鶕?jù)應用中的實際需要進行動態(tài)伸縮，保證滿足不斷增長的使用需求。虛擬化是指云計算不受相應的硬件以及應用軟件的影響，抽象化的云計算基礎(chǔ)設施也為基礎(chǔ)架構(gòu)提供了足夠的雙向擴展能力。通用性高是指云計算技術(shù)不是單一、特定的應用，可以根據(jù)實際需要構(gòu)造出多種變化并可以支撐多種應用同時運行。云計算技術(shù)費用低廉是指，云具有的通用性可以使其對數(shù)據(jù)信息進行自動化管理，降低管理成本，提升資源使用率，實現(xiàn)云計算技術(shù)成本大幅度降低。

4 云計算在數(shù)字城市建設中的應用

4.1 政府服務。云計算技術(shù)在數(shù)字化城市建設中的應用可以使政府行政等日常工作通過網(wǎng)絡進行規(guī)劃、實現(xiàn)以及管理，打破傳統(tǒng)的人力資源界限，構(gòu)建虛擬化的政府工作體系，提高政府工作信息化水平，形成政府與基層群眾之間的有機聯(lián)系。

4.2 公共安全。云計算技術(shù)在數(shù)字城市中的應用，通過建立城市安全監(jiān)控系統(tǒng)并實現(xiàn)各個監(jiān)控系統(tǒng)之間的有機結(jié)合，并與公安部門各種安全監(jiān)控系統(tǒng)與措施進行整合，實現(xiàn)對城市中重點場所、重要部門的安全監(jiān)控與管理，貫徹落實各種措施與政策，提高城市公共安全水平。

4.3 教育。云計算技術(shù)在教育中的應用以師生教學為中心，圍繞教育教學的主要方面，通過云計算系統(tǒng)強大的計算能力，有針對性的為教育教學提供所需數(shù)據(jù)，提高了教育教學水平與質(zhì)量。在提高學生學習效率、提升學生素質(zhì)及學習能力、分析能力，培育高素質(zhì)、高水平的新型人才有重大意義。

4.4 交通和醫(yī)療。云計算技術(shù)在數(shù)字城市的應用中，可以通過網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用建立智能化的交通運輸系統(tǒng)，改變?nèi)藗兊某鲂心Ｊ?，改善路面通行狀況，減少因交通問題導致的空氣污染等現(xiàn)象。此外，通過建立基于云計算技術(shù)的新型醫(yī)療系統(tǒng)，打造醫(yī)療信息平臺，實現(xiàn)各醫(yī)療體系間的信息互通，為患者提高高質(zhì)量的醫(yī)療服務，進一步推動醫(yī)療科學研究的進步。

5 結(jié)束語

數(shù)字城市的建設對于城市建設及未來發(fā)展具有重要意義，云計算技術(shù)的應用實現(xiàn)了信息資源的共享，為數(shù)字城市的建設提供了支持平臺與技術(shù)保證。數(shù)字化城市的建設過程必須通過云計算技術(shù)形式來實現(xiàn)，充分發(fā)揮云計算技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)字城市建設工程的順利實施，確保城市未來可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：疏靖（1974-），男，安徽蕪湖人，碩士，副教授，主要研究方向：電子信息技術(shù)。

作者單位：安徽商貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院，安徽蕪湖 241002

基金項目：安徽省教育廳人文社會科學研究項目（項目批號：2008sk487）。