淺析智慧城市技術(shù)對(duì)未來(lái)城市空間發(fā)展的影響

趙紫銅

廊坊市國(guó)土空間數(shù)字中心 河北 廊坊 065000

引言

城市的“知識(shí)”和“經(jīng)驗(yàn)”便是城市作為一個(gè)復(fù)雜社會(huì)支持系統(tǒng)在日常運(yùn)作中所積累的一切相關(guān)基礎(chǔ)信息，城市作為一個(gè)空間和社會(huì)相結(jié)合的復(fù)雜系統(tǒng)，其所積累的“知識(shí)”和“經(jīng)驗(yàn)”是相當(dāng)豐富的，對(duì)這樣一個(gè)龐大的“知識(shí)庫(kù)”必須靈活使用才能使其成為智能。

1 智慧城市和智慧城市技術(shù)概述

1.1 智慧城市概述

智慧城市就是利用技術(shù)來(lái)提高效率﹑改善居民服務(wù)質(zhì)量和生活的城市。智慧城市計(jì)劃可以涵蓋配電﹑運(yùn)輸系統(tǒng)﹑路燈甚至垃圾收集等任何方面。這個(gè)想法是利用數(shù)據(jù)和技術(shù)使生活和工作在城市中的人們的生活更加輕松和美好，同時(shí)最大限度地利用資源。根據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，到2050年，全球68%的人口將生活在城市地區(qū)[1]。這意味著我們的城市正面臨著日益嚴(yán)重的環(huán)境﹑社會(huì)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。而智慧城市技術(shù)的使用能夠減少以上問(wèn)題的出現(xiàn)，使人與技術(shù)以一種更加互聯(lián)﹑智能和自動(dòng)化的方式進(jìn)行交互。

1.2 智慧城市關(guān)鍵技術(shù)

保障智慧城市系統(tǒng)運(yùn)行的信息技術(shù)包含以下幾種：第一，前端數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)。前端數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)會(huì)涉及空間﹑交通﹑市政﹑經(jīng)濟(jì)﹑社會(huì)等方面的數(shù)據(jù)感應(yīng)集成，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的有效管理需要打造出一套完整的數(shù)據(jù)整合管理辦法。在先進(jìn)信息技術(shù)的支持下能夠在以往基礎(chǔ)上打造出更加完善對(duì)城市傳感網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持下來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的多方位﹑多系統(tǒng)﹑多時(shí)段收集整理。第二，中端數(shù)據(jù)信息化系統(tǒng)[2]。數(shù)據(jù)整合不是對(duì)數(shù)據(jù)信息的簡(jiǎn)單疊加，而是需要應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)形式來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。通過(guò)對(duì)收集數(shù)據(jù)信息整理來(lái)反映出城市系統(tǒng)運(yùn)行的信息。第三，后端信息分析和處理系統(tǒng)。后端信息分析和處理系統(tǒng)不僅能夠反映出整個(gè)城市建設(shè)存在的問(wèn)題，而且還能夠通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)模型的分析來(lái)對(duì)整個(gè)城市的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)。

2 智慧城市技術(shù)對(duì)未來(lái)城市空間發(fā)展的影響

2.1 保持交通暢通

城市道路交通是制約著許多城市居民生活幸福感的禍根，但是技術(shù)提供了一些有希望的解決方案[3]。例如，可以根據(jù)需求實(shí)時(shí)調(diào)整公共交通路線，并可以使用智能交通燈系統(tǒng)來(lái)改善交通擁堵。例如，在中國(guó)的杭州市，基于AI的智能“城市大腦”幫助減少了15%的交通擁堵。

2.2 更有效地利用城市資源

西班牙移動(dòng)和寬帶公司Telefonica一直在其本國(guó)大力投資智慧城市技術(shù)。在一個(gè)應(yīng)用案例中，將傳感器連接到垃圾容器，以實(shí)時(shí)報(bào)告它們的裝滿情況，這意味著垃圾收集者不必浪費(fèi)時(shí)間前往僅裝滿一半的垃圾箱[4]。這也意味著KPI可以更緊密地與基礎(chǔ)影響聯(lián)系在一起，例如多少個(gè)垃圾箱即將溢出，并且在接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)沒(méi)有被清空。這比測(cè)量抽象因素（例如，有多少輛垃圾收集卡車在路上）要有意義得多。

2.3 提高能源效率

除了投資清潔能源外，智慧城市還使用技術(shù)來(lái)幫助密切監(jiān)控實(shí)時(shí)能源使用并減少能源消耗。例如，在阿姆斯特丹，為家庭提供了旨在鼓勵(lì)減少能耗的智能電表，而紐約的斯克內(nèi)克塔迪市正在將其路燈升級(jí)為L(zhǎng)ED技術(shù)，從而可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需要對(duì)燈進(jìn)行調(diào)節(jié)或調(diào)暗。

2.4 讓城市更安全

由于Wi-Fi連接，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和CCTV攝像機(jī)的廣泛普及，城市能夠利用技術(shù)來(lái)改善居民安全并提高事件響應(yīng)時(shí)間[5]。例如，在美國(guó)新奧爾良，對(duì)來(lái)自街道的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，以更好地跟蹤和分配資源，并改善公共安全。

2.5 鼓勵(lì)與公民加強(qiáng)合作

關(guān)于智慧城市技術(shù)的真正令人興奮的事情之一是，它鼓勵(lì)居民更多地參與其中。常見的案例包括允許市民更輕松地報(bào)告本地問(wèn)題的應(yīng)用，或允許鄰居連接和共享資源的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

在另一個(gè)案例中，低成本的環(huán)境測(cè)試工具包括鼓勵(lì)居民收集本地環(huán)境數(shù)據(jù)。可以將Smart Citizen Kit放在陽(yáng)臺(tái)和窗臺(tái)等位置，以收集有關(guān)本地環(huán)境的數(shù)據(jù)，包括空氣污染和噪音。數(shù)據(jù)流式傳輸?shù)皆诰€平臺(tái)，有效地創(chuàng)建了來(lái)自世界各地的眾包數(shù)據(jù)地圖。

3 智慧城市技術(shù)下的未來(lái)城市空間規(guī)劃重點(diǎn)

智慧城市的空間規(guī)劃必須堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃﹑實(shí)事求是﹑因地制宜的原則，結(jié)合智慧城市的技術(shù)要求及項(xiàng)目本身的特點(diǎn)和限制條件進(jìn)行科學(xué)合理的布局規(guī)劃。智慧城市和空間定位維度關(guān)系如圖1所示。

圖1 智慧城市和空間定位維度關(guān)系圖

3.1 智慧城市建設(shè)對(duì)城市用地空間的需求

智慧城市的建設(shè)本身對(duì)城市空間和基礎(chǔ)設(shè)施有別于傳統(tǒng)城市的需求，特別是城市建設(shè)對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)﹑通信技術(shù)﹑電子技術(shù)的使用要求比較高，為此，在城市規(guī)劃的過(guò)程中需要相關(guān)人員強(qiáng)化對(duì)城市建設(shè)關(guān)聯(lián)技術(shù)的專項(xiàng)研究，并為物聯(lián)網(wǎng)﹑傳感器在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用提供必要的物質(zhì)空間載體[6]。

3.2 智慧城市發(fā)展對(duì)城市用地空間布局的影響

智慧城市的發(fā)展會(huì)帶來(lái)城市生活方式的轉(zhuǎn)變，打車軟件改變了傳統(tǒng)的打車模式，網(wǎng)上購(gòu)物改變了傳統(tǒng)的消費(fèi)模式﹑微信交流改變了傳統(tǒng)的通信模式等。與此同時(shí)，智慧城市建設(shè)發(fā)展也對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響，伴隨城市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的完善，互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)模式深刻影響人們的生活，人們對(duì)娛樂(lè)﹑生活和工作發(fā)生了變化，在這些領(lǐng)域和需求的變化下城市用地布局也會(huì)出現(xiàn)變化?；谶@種變化，為了能夠更好地促進(jìn)智慧城市發(fā)展，需要相關(guān)人員開展一些前瞻性研究活動(dòng)，做出科學(xué)﹑合理的城市規(guī)劃布局。

4 智慧城市技術(shù)支持下的城市空間規(guī)劃案例——重慶悅來(lái)智能城

智慧城市由于其特有的技術(shù)和功能特點(diǎn)，在統(tǒng)籌重慶3個(gè)片區(qū)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮出了十分重要的作用?；谥貞c悅來(lái)智能城的發(fā)展特點(diǎn)所做的城市空間規(guī)劃如下所示：

4.1 規(guī)劃原則[7]

第一，以智慧城市本源特征和技術(shù)來(lái)作為城市規(guī)劃的核心。和一般的城市建設(shè)相比，智慧城市具有自己獨(dú)有的技術(shù)特征和技術(shù)要求。在規(guī)劃重慶悅來(lái)智能城的時(shí)候要著重做好智慧城市的系統(tǒng)規(guī)劃和空間安排，特別是要做好信息基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)工作。第二，做好城市建設(shè)規(guī)劃工作。智慧城市的建設(shè)要提前做好規(guī)劃管理，借助先進(jìn)的通信技術(shù)和電子信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智慧城市的管理。城市規(guī)劃師在實(shí)施城市規(guī)劃的過(guò)程中還需要技術(shù)人員做好合作，在專業(yè)人員的帶領(lǐng)下做好智慧城市的專題研究。第三，建立健全完善的組織保障。完善的組織和保障是智慧城市建設(shè)規(guī)劃的重要保障，重慶悅來(lái)智能城的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期化的工作，在這個(gè)過(guò)程中需要制定出科學(xué)的規(guī)劃，制定完善的管理政策。

4.2 規(guī)劃策略

第一，重慶悅來(lái)智能城發(fā)展背景和競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系。國(guó)家發(fā)布的290個(gè)智慧城市名單中重慶有多個(gè)地區(qū)被列為國(guó)家智慧城市規(guī)劃試點(diǎn)。重慶悅來(lái)智能城是重慶智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域，同時(shí)，這座城市也是試點(diǎn)區(qū)域，在發(fā)展的過(guò)程中引入了海綿城市發(fā)展理論。為此，在重慶悅來(lái)智能城規(guī)劃的過(guò)程中要引入海綿城市建設(shè)理念。第二，重慶悅來(lái)智能城競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系。在重慶悅來(lái)智能城規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中要著重考慮城市和周圍城市的關(guān)系問(wèn)題?？紤]到重慶悅來(lái)智能城所在組團(tuán)位于兩江新區(qū)西部靠北的區(qū)域，具有較大競(jìng)合關(guān)系的片區(qū)主要有西部的北碚片區(qū)﹑南部的北部新區(qū)以及東部的空港片區(qū)以及北部的水土片區(qū)。第三，片區(qū)層級(jí)競(jìng)合關(guān)系[8]。①專門的智慧產(chǎn)業(yè)。專門的智慧產(chǎn)業(yè)是和智慧城市發(fā)展建設(shè)密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，具體涉及大數(shù)據(jù)技術(shù)﹑智能機(jī)器人﹑云計(jì)算技術(shù)。②傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化是在傳統(tǒng)家具﹑辦公﹑商務(wù)﹑交通等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)上通過(guò)使用智慧化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)智能家居﹑智慧辦公﹑智能商務(wù)。綜合考慮悅來(lái)智能城發(fā)展的背景﹑競(jìng)合關(guān)系及產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，界定悅來(lái)智能城發(fā)展以智慧產(chǎn)業(yè)孵化為主體﹑以智慧生活服務(wù)為延伸﹑以智慧海綿城市為特色的智慧產(chǎn)業(yè)體系。

4.3 空間規(guī)劃

重慶悅來(lái)智能城作為城市發(fā)展新區(qū)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中要著重考慮兩個(gè)維度的關(guān)系，一方面是智慧城市發(fā)展本身對(duì)空間載體的需求；另外一個(gè)方面是智慧城市發(fā)展對(duì)城市空間可能產(chǎn)生的影響。重慶悅來(lái)智能城的發(fā)展離不開基礎(chǔ)設(shè)施的支持，即需要在打造完善電力﹑通信設(shè)施基礎(chǔ)上打造出更加完善的城市傳感系統(tǒng)﹑城市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)﹑智慧城市運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。重慶悅來(lái)智能城發(fā)展對(duì)城市空間規(guī)劃的影響是十分廣泛的， 這種影響不僅體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)﹑空間結(jié)構(gòu)安排﹑用地功能層面，而且還會(huì)影響生態(tài)綠地系統(tǒng)的布局[9]。一般情況下，通過(guò)發(fā)展智慧城市能夠更好地優(yōu)化城市功能結(jié)構(gòu)布局和空間布局，提高城市內(nèi)部各系統(tǒng)功能的使用率。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展支持下，智慧城市開始從概念層面落實(shí)到空間層面，在這個(gè)階段，城市發(fā)展規(guī)劃會(huì)承擔(dān)起更多的工作任務(wù)。但是從當(dāng)前智慧城市發(fā)展規(guī)劃情況來(lái)看，工作人員就如何規(guī)劃智慧城市建設(shè)還存在一定的問(wèn)題，加上缺乏智慧城市規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，使得智慧城市建設(shè)處于一種落后的狀態(tài)。文章闡述智慧城市和智慧城市技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析智慧城市技術(shù)對(duì)城市規(guī)劃的影響，并以重慶悅來(lái)智能城為基本研究對(duì)象，就依托智慧城市技術(shù)的城市空間規(guī)劃發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行探究，旨在能夠?yàn)橹腔鄢鞘械陌l(fā)展建設(shè)提供更多支持。