數(shù)字城市頂層設(shè)計探析

文/王繼紅[上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）合肥分公司]

黨的十八大以來，習近平總書記高度重視信息化發(fā)展，心系“數(shù)字中國”建設(shè)。黨的二十大報告中提出堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國，明確了未來數(shù)字經(jīng)濟的潛力和方向所在。

安徽省人民政府辦公廳印發(fā)《加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟行動方案（2022—2024 年）》，指出數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài)。應(yīng)把握數(shù)字化發(fā)展新機遇，拓展經(jīng)濟發(fā)展新空間，推動安徽省數(shù)字經(jīng)濟健康發(fā)展。發(fā)展目標中要求全面建成并持續(xù)迭代完善全省一體化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺體系，完備數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力。

數(shù)字城市是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也是區(qū)域信息化的核心。現(xiàn)今，數(shù)字城市的研究在全球迅速發(fā)展，代表著未來城市的發(fā)展方向。2019 年歐盟就開展“歐洲城市數(shù)字孿生”項目，選取了希臘、比利時和捷克的三座城市進行技術(shù)實踐，以助力歐洲城市的政府決策[1]。

從我國來看，數(shù)字城市在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)密集式呈現(xiàn)，這種東高西低的態(tài)勢，與我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關(guān)。北京市“十四五”規(guī)劃明確提出了“建設(shè)數(shù)字孿生城市，高標準構(gòu)建城市大腦和網(wǎng)格化管理體系”[2-3]。上海市的“數(shù)字城市底座”的頂層設(shè)計已基本成型，細化的標準體系已經(jīng)在制定中[4]。廣州市早在建立電子政府、企業(yè)信息化轉(zhuǎn)型和智能化社區(qū)等方面取得了突出成就，已經(jīng)具備了建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟引領(lǐng)型城市的基礎(chǔ)[5-6]。

現(xiàn)今，我國疫情形勢仍不樂觀，經(jīng)濟發(fā)展仍為重中之重。數(shù)字城市不但可以提高城市的現(xiàn)代化治理水平，還能促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，成為激發(fā)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展新動能。

一、數(shù)字城市的內(nèi)涵及框架

“數(shù)字城市”的概念脫胎于美國副總統(tǒng)戈爾在1998 年所做報告中提出的“數(shù)字地球”的概念。隨著信息技術(shù)的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)的普及，全球掀起了一股強大的信息化熱潮。各國逐步提出了城市信息化的發(fā)展構(gòu)想，最終統(tǒng)一命名為“數(shù)字城市”。隨著新興技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字城市的內(nèi)涵也在不斷豐富，已經(jīng)不拘泥于一種技術(shù)性概念，而是現(xiàn)代政治、經(jīng)濟、社會背景下，結(jié)合了多學科技術(shù)的城市新形態(tài)[7]。通常認為，數(shù)字城市的框架應(yīng)至少包含三部分內(nèi)容通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)據(jù)和人。

二、數(shù)字城市建設(shè)面臨的問題

雖然我國的數(shù)字城市建設(shè)取得了一定成績，但從宏觀上看，仍然暴露出了很多問題。一是認識不足，把數(shù)字城市同城市地理信息系統(tǒng)混淆。數(shù)字城市需要一個虛擬的環(huán)境，但是其不僅僅是“電子沙盤”，在直觀展示的基礎(chǔ)上，還要具備空間和屬性信息，并在此基礎(chǔ)上進行深層次的城市環(huán)境模擬和智慧管理。二是缺乏頂層設(shè)計，往往一個城市的多個部門都建立有自己的管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)彼此獨立，數(shù)據(jù)互不相通，更談不上跨部門、跨區(qū)域、跨系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)整合利用。同時，也造成了投資重復(fù)、資源浪費。三是投入時間長，短期收益低。城市是一個復(fù)雜的動態(tài)生命體，數(shù)字城市的建設(shè)需要與物理城市共生共長，這就需要政府部門進行長期的、持續(xù)的投入。目前，我國的數(shù)字城市項目均在建設(shè)中，尚未產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。

三、數(shù)字城市的頂層設(shè)計

數(shù)字城市的建設(shè)是一個復(fù)雜的動態(tài)的系統(tǒng)工程，涉及面廣，持續(xù)時間長，投入資金大。從技術(shù)層面講，在數(shù)字城市的建設(shè)過程中，最關(guān)鍵的是進行數(shù)字城市的頂層設(shè)計，梳理城市各子系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，摸清城市基礎(chǔ)設(shè)施水平、經(jīng)濟基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等，制定符合城市發(fā)展的結(jié)構(gòu)框架。

在數(shù)字城市的建設(shè)過程中，要構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字底座，即把所有的數(shù)字城市應(yīng)用場景建立在統(tǒng)一的三維空間系統(tǒng)上，依托統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)進行城市的實時管理與協(xié)同。當前，新的信息技術(shù)層出不窮，芯片、集成電路等技術(shù)為數(shù)字底座提供了技術(shù)支持。同時，數(shù)字底座需要海量的城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為城市未來的管理決策提供全要素的數(shù)據(jù)支撐。城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大致可分為場地、建筑、市政管線等時空數(shù)據(jù)和資源調(diào)查、規(guī)劃管理、工程建設(shè)、公共專題、物聯(lián)網(wǎng)感知等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集和獲取后，需要進行分類和定義，形成標準的數(shù)據(jù)資產(chǎn)后方能使用。例如，時空數(shù)據(jù)多以傾斜攝影模型結(jié)合建筑信息模型的形式出現(xiàn)，在數(shù)據(jù)交換和融合方面已經(jīng)相對成熟；國土調(diào)查、水資源、房屋建筑普查等資源調(diào)查以矢量數(shù)據(jù)表達，表現(xiàn)真實的空間位置信息；而工程項目在建設(shè)過程中涉及進度、質(zhì)量、安全、計量等各方面，期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和種類較多，且實時變化，需要多種數(shù)據(jù)類型相結(jié)合進行描述。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)由于需要協(xié)調(diào)的部門眾多，且各城市的運行方式和工作流程差距較大，因此數(shù)據(jù)的采集難度和標準化難度更大。目前，國家尚未發(fā)布統(tǒng)一的數(shù)字城市標準化體系，對于數(shù)據(jù)的標準化定義也仍在探索中。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，“智慧城市”的概念也應(yīng)運而生，但與更高階的“智慧城市”相比，數(shù)字城市更注重基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性和主導(dǎo)地位。

數(shù)字城市最終是要實現(xiàn)信息的流通和共享，使其價值在各應(yīng)用場景中得以體現(xiàn)。數(shù)字城市首先面向的是政府機構(gòu)的管理者，提升公共服務(wù)的數(shù)字化水平，方便市民生活和城市發(fā)展的需要。因此，在進行頂層設(shè)計時，需要對政府層面的應(yīng)有場景進行系統(tǒng)規(guī)劃，包括生態(tài)環(huán)境、公共安全、城市建設(shè)、社會文化等各個方面。其次，城市應(yīng)根據(jù)自身定位，聯(lián)合優(yōu)勢企業(yè)，打造技術(shù)底座型企業(yè)，提升企業(yè)品牌價值和城市影響力。除此之外，數(shù)字城市建設(shè)本身就會激發(fā)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的產(chǎn)生，數(shù)字化平臺建設(shè)，城市信息安全管理，數(shù)據(jù)標準規(guī)范建立等方面仍需要發(fā)展和完善，需要政府進行一系列的引導(dǎo)和激勵[8]。

近幾年，企業(yè)也意識到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，主動參與到數(shù)字城市的建設(shè)中來。智慧水務(wù)、智慧園區(qū)、智慧管廊、智慧樓宇等平臺不斷涌現(xiàn)，雖然其內(nèi)核更接近數(shù)字平臺，但同樣為企業(yè)提高了運營效率，促進了企業(yè)生產(chǎn)要素的流動和資源的有效配置。

四、結(jié)語

數(shù)字城市的建設(shè)涉及到城市的政治、經(jīng)濟、文化和環(huán)境各個方面，目前來看全面推進具有一定難度，可以選擇某一片區(qū)先行試點，形成示范效應(yīng)后，再行推廣。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用場景的不斷拓展，數(shù)字城市的建設(shè)必會給城市帶來新的經(jīng)濟增長點和跨越式發(fā)展。