智慧城市的出现是城市社会发展和科学技术进步共同作用的产物。从城市社会发展的角度讲,随着社会生产方式和产业结构的改变,城市规模在不断扩大,随之而来的是愈演愈烈的“城市病”出现。城市病意即“城市问题”(Urban Problem),是对城市化发展过程中出现的一系列负面问题的形象化表述,这些问题目前主要表现为城市交通拥堵,大气河流污染,食品卫生安全、公共资源供给失衡等情况,从本质上来说就是由人类需求的无限性与资源供给的有限性这一根本矛盾所决定的,而城市规模的不断扩大则在加剧这一矛盾的产生。

从科技进步的角度讲,正是第一次工业革命使人类步入了机器化大生产的时代,城市成为区域经济增长的主要力量,也形成了劳动力和人口密集的空间核心。当时形成的工业社会管理模型为后世至今的城市管理奠定了组织与体制基础,但是在城市管理微观领域并无明显建树。第二次工业革命使人类进入石油与电气时代,此时的城市管理已取得明显进步,一方面从十八世纪末期到十九世纪期间,体系相对完备的市政部门开始设立,覆盖从道路、街灯、治安、卫生到土地、规划、住宅、绿地、供水、环保等多个领域;并且构成了健全的城市管理法律网络体系,开创了以法律途径治理城市社会问题的先河。另一方面大量的电气设施应用于城市管理当中,由于有电力作为城市发展的动力之源,有电话电报来压缩地理空间,有摩天大楼来拓展城市的立体空间,大量繁华的世界都市开始形成出现。第三次工业革命——现在人们更倾向于称之为第三次科技革命——对于今天的城市发展则意义重大,因为核能、计算机信息控制技术、网络通讯技术、新能源与新材料等科技元素的出现,一方面赋予了城市发展无限的增长想象空间,另一方面传统工业化时代的城市管理思想与模式在新的技术与社会条件下也将會开始革命性的演变。就是在这个时期,智慧城市的理念和应用开始进入我们的视野。

在科技改变生活的今天,城市也以前所未有的速度在扩展。世界城市人口在2005年约32亿(占全球总人口49%),有学者预测到2050年全世界将有超过三分之二的人口约50亿居住在城市,如果以现有的城市问题进行推测,到那时城市管理或许将成为全球发展最需要优先考虑的问题。正如发展中的问题需要用发展来解决一样,如何充分利用好现有的科学技术条件成了探索解决城市管理问题的一条重要道路。

依概念提出的时间顺序,我们可以对数字城市到智慧城市的发展做时间上的阶段划分,有两种划分方式:一是以西方国家提出概念的时间作为起点进行划分,1998年-2008年,全球数字城市建设时期;2008年至今,全球智慧城市建设时期。二是以我国有组织地推进两个领域的开始时间作为起点进行划分,2001年-2009年,中国数字城市建设时期;2009年至今,中国智慧城市建设时期。从发展时间差来看,我国在数字城市方面的发展稍微滞后国际趋势,但是在智慧城市领域,我国则反应敏捷,迅速跟上了主流国家的发展步伐。比较数字城市和智慧城市,二者既有区别,又存在一定的联系。其中较为显著的区别如下:

1、技术内涵不同

在数据采集方面,数字城市主要进行基于数字编码技术的数字化描述,采用全球卫星定位导航技术、航空航天遥感技术、图形图像处理高速宽带技术和地理新信息技术等,智慧城市则采取基于全IP架构的物联网对象感知技术与知识描述技术。在互联程度与信息处理方面,智慧城市则以泛在化的深度互联明显超越数字城市的基于地理领域的孤立表达,大数据和云计算是其主要技术特征。在系统架构上,数字城市的刚性明显,依赖于传统的基础设施层、数据层、应用支撑层、应用逻辑层、展示层体系结构。智慧城市在基础设施层前增加了感知层,负责信息的自动化收集与转换,并且实现了信息分配的动态组合,而非人工事先定义;同时数据层和语义知识库连接,实现了按需定义视图的即时数据服务提供;应用支撑层深度互联程度加强,多视图定义和多用户群支持能力增强;应用逻辑层方面利用软件即服务技术,增加智慧处理逻辑,实现多单位、多用户群应用系统的整合。

2、建设目的不同

数字城市依托地理空间框架作为信息资源的网格定位基准,以地理信息系统为基础平台对城市自然、社会、经济、人文、环境等信息资源进行整合或集成,实现分布式环境下来源复杂和形式各异的空间及其相关数据的传递、共享和互操作。相比数字城市注重以空间信息服务为主要建设目的,智慧城市则进阶提出将信息化与城市化进行深度融合的战略目的。智慧城市建设与城市发展的整体战略相同步,通过智慧产业建设可以实现企业的经济转型和产业升级,提升企业的市场竞争能力,通过智慧民生服务可以提升民众在城市的生活质量与幸福感,智慧城市因其富有创新精神和深度满足人的需求的本质,使之在建设过程中能与城市可持续发展目的保持一致。

3、社会动员不同

有关动员的说法,最初源于军事领域,意指国家或集团的军事武装力量从平时转入战时状态,并统一调动局部或全部的人力、物力、财力和其他一切资源服务于战争需要的工作。后来动员演化为一种工作方法,即为实现某一目标而进行的宣传、发动和资源调动工作,社会动员的概念因此出现。美国学者卡尔·多伊奇对社会动员的概念进行了首次现代化角度的界定,他认为社会动员是“人们所承担的绝大多数旧的社会、经济、心理义务受到侵蚀而崩溃的过程,人们獲得新的社会化模式和行为模式的过程。”

数字城市提出伊始正是中国社会信息化方兴未艾之时,当时数字城市的发展在政府推动的层面,主要表现为政府着力推进包括国家主流科技计划、数字城市建设试点、数字化城市管理新模式、数字城市地理空间框架建设、城市信息基础设施建设、数字城市标准建设在内的若干数字城市建设工程,由于当时我国的信息化基础设施薄弱,所以数字城市的建设重点主要还是信息化基础设施建设和以空间为依托的各种资源的数字化。数字城市的社会动员方向主要是政府领域和与相关政府投资关系密切的工商企业领域;在这一时期,中国互联网普及率正快速提高,网民数由2000年的2250万,发展到2005年的1.11亿,到2008年的2.98亿。网络应用受用户驱动也发展蓬勃,但是基于数字城市建设的网络应用却相对很少,从信息化发展角度看,数字城市的社会动员正是一个为日后城市信息化在多个领域深度发展进行基础打造和力量储备的时期。

我国开始关注智慧城市建设之时(2009年),国家已进入有组织的信息化建设约16年了(从1993年12月国务院批准成立国家经济信息化联席会议时算起)。经历较长时间信息化基础设施建设,我国网络基础设施与互联网普及率出现了较大的增长。出口带宽从2000年的2799M增长至2008年底的640287M,网民人数在2008年超越美国,跃居世界第一,互联网普及率以22.6%的比例首次超过21.9%的全球平均水平。到2016年。随着信息化基础建设水平的不断提高和网民人数的增加,在智慧城市来临的时期,我国已经可以进行全方位的社会动员来进行城市信息化的建设了。我国对智慧城市的总体社会动员可以从三个方面来认知。在政府方面,中央政府提出“互联网+”行动方案,对城市各个领域的发展主动加快加大与互联网、移动互联网的融合提出动员号召,国家发改委、工业与信息化部、科技部等八部委联合发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,截至2015年,国家智慧城市试点已达290个,政府为推动智慧城市建设所采取的力度是远超数字城市时期的。各级政府内部,因为智慧城市要求更透彻的感知、更广泛的互联互通和更深入的智能化,所以城市不同政府部门及其系统之间需要更具效能的信息共享与协同,因此智慧城市的建设也是号召城市内各级部门之间,要充分协调,更合理的利用资源,提供更好的城市管理与服务。在企业方面,智慧产业的出现和对传统产业的升级改造成为一种普遍的产业、行业发展趋势,一批在全球有较大影响力的互联网企业正在营造中国的网络生态格局,智慧服务业和智慧农业基地、智慧物流产业园、智慧工业产品领域等纷纷兴起。在社会大众领域,智慧城市的兴起强化了以人为本和可持续创新的理念,社会治理和协同参与的理念渐入人心,人们以移动互联网和网络社交媒体为平台,实现了对社会经济、政治、文化等诸多领域更为清楚深刻的感知,并进而激发出了前所未有的参与和创新创造的活力。

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