智慧城市概述

近年来，物联网、云计算、移动互联网、大数据等新一代信息技术飞速发展。这些新技术的推广应用，将对政府部门的行政管理和公共服务，对企业的经营管理和商业模式，对人民群众的生活都产生深刻的影响。目前，城市信息化正逐步从数字化、网络化向自动化、智能化方向发展。构建智慧城市，是中国走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路的必然要求。

1城市化与信息化融合

城镇化是伴随工业化发展，非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的自然历史过程。城镇化是现代化的必由之路，是保持经济持续健康发展的强大引擎，是加快产业结构转型升级的重要抓手，是解决农业农村农民问题的重要途径，是推动区域协调发展的有力支撑，是促进社会全面进步的必然要求。积极、稳妥、扎实、有序推进城镇化，对全面建成小康社会、加快社会主义现代化建设进程、实现中华民族伟大复兴的中国梦，具有重大现实意义和深远历史意义。

从年新中国成立到年“十一届三中全会”以前，中国城镇化相当缓慢。在这30年中，中国城镇化率在10%-20%之间徘徊。这个时期中国城镇化具有如下5个特点：(1)政府是城镇化动力机制的主体。(2)城镇化对非农劳动力的吸纳能力很低。(3)城镇化的区域发展受高度集中的计划体制的制约。(4)劳动力的职业转换优先于地域转换。(5)城市运行机制具有非商品经济的特征。这种城镇化的结果是形成了城乡之间相互隔离和相互封闭的二元社会。他认为年改革开放以后的中国城镇化是在国民经济高速增长条件下迅速推进的，城乡之间的壁垒逐渐松动并被打破，特别是乡镇企业的发展，使得中国的城镇化呈现出以小城镇迅速扩张、人口就地城镇化为主的特点。

改革开放以来，伴随着工业化进程加速，我国城镇化经历了一个起点低、速度快的发展过程。－年，城镇常住人口从1.7亿人增加到7.3亿人，城镇化率从17.9%提升到53.7%，年均提高1.02个百分点；城市数量从个增加到个，建制镇数量从个增加到个。京津冀、长江三角洲、珠江三角洲三大城市群以2.8%的国土面积集聚了18%的人口，创造了36%的国内生产总值。城市水、电、路、气、信息网络等基础设施显著改善，教育、医疗、文化体育、社会保障等公共服务水平明显提高，人均住宅、公园绿地面积大幅增加。城镇化的快速推进，吸纳了大量农村劳动力转移就业，提高了城乡生产要素配置效率，推动了国民经济持续快速发展，带来了社会结构深刻变革，促进了城乡居民生活水平全面提升。

改革开放以来，我国的城镇化进程大致经历了以下3个阶段：

（1）恢复期（-年）

这个时期城镇化的主要动力是农村经济体制改革，“先进城后建城”的特征比较明显。第一，大约有万上山下乡的知识青年和下放干部返城并就业，高考的全面恢复和迅速发展也使得一批农村学生进入城市；第二，城乡集市贸易的开放和迅速发展，使得大量农民进入城市和小城镇，出现大量城镇暂住人口；第三，乡镇企业开始崛起，促进了小城镇的发展；第四，城市建设投资力度加大，改善了城市面貌。

（2）稳步增长期（-年）

这个时期城镇化的主要动力是乡镇企业和城市改革。东南沿海地区出现了大量新兴的小城镇和经济开发区。年，中国城镇化率达30.89%，比年提高了约13%。

（3）快速增长期（年-至今）

我国城镇化已从沿海向内地全面展开，农民工大量进城，城市规模快速扩张，生产要素在城市快速集聚。中心城市带动区域发展的作用日益显现，长三角、珠三角、环渤海等城镇密集地区的经济发展十分活跃。年到年，中国城镇化率由36.2%提高到56.1%，提高了近20个百分点。年，中国城市人口首次超过农村人口。-年中国城镇化率如图9-1所示。

图9-1-年中国城镇化率增长情况

随着产品链的不断细化与增长及全球生产基地向大陆地区的迁移，将分布在异地的设计师、生产厂商、客户、服务提供商等有效连接在一起进行高效协作已经成为各方所需。通过网络化的产品数据管理，可以实现产品数据的管理和信息共享，实现企业跨地区的异地协同工作，在产品全生命周期范围内进行产品数据、各类信息以及过程的有效管理，从而提高产品设计的质量、缩短产品开发周期、降低产品生产成本等。通过网络协同工具，可以突破地理空间上的差距给企业生产经营和企业间协同造成的障碍。通过网络化制造，可以提高企业的市场响应速度，进而提高企业的竞争能力。通过企业间的协作和资源共享，可以提高企业的产品创新能力和制造能力，实现产品设计制造的低成本和高速度。

目前，中国正处于城镇化加速阶段，城市在我国国民经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。工业增加值的60%、第三产业增加值的85%、国内生产总值的70%、国家税收的80%都来自城市。可见，城市信息化是国家信息化的核心和龙头。

（1）信息化是科学推进城镇化建设的必然要求

20世纪80年代以后，中国城镇化进入快速发展时期。在城镇化进程中，人流、物流、信息流、资金流不断集聚进来，同时向附近区域辐射出去。陈述彭院士认为，中国城镇化面临双重瓶颈，即城镇化滞后于工业化，信息化又滞后于城镇化，无论是对城市的长远发展，还是对城市地位的提升，都产生了明显的制约。在城镇化过程中，科学编制城市规划、加强城市建设项目管理、保障城市健康运行等方面都离不开信息化。

（2）信息化是推动城市经济发展的必然要求

信息化改变了城市经济发展要素，信息要素对土地、劳动力、资本等生产要素有着明显的替代效应。例如，信息化可以提高单位用地面积的产出；信息化可以提高企业生产率，减少用工需求；信息化可以提高企业流动资金周转效率。电子商务的发展使城市区位对经济发展的影响不如以前那么大。信息化可以改变过去城市经济发展成本、代价过高的局面，减少资源、能源消耗，减少污染物排放，减少拆迁、占地等引发的社会矛盾。此外，信息化可以增强城市工业、服务业、信息产业等产业的竞争力，催生互联网经济等新的经济增长点。

（3）信息化是实现城市可持续发展的重要途径

在中国，城市在让人们享受物质文明的同时，也使人们受到城市病的困扰，如交通拥堵（见图9-2），环境污染，容易爆发传染性疾病，诱发地面沉降和地裂缝等地质灾害。信息化为中国城市可持续发展提供了新的手段。例如，建设智能交通系统，缓解城市交通拥堵；建设城市环境自动监测系统、地质灾害监测预警系统，及时采取有效措施，提高城市宜居水平。

图9-2中国许多城市的交通越来越拥堵

（4）信息化是实现城市国际化的重要基础

随着经济的全球化，中国大城市的国际化步伐也在加快，越来越多的中小城市也积极争取融入全球经济。信息化在国际贸易、旅游、文化交流等方面具有非常重要的作用。例如，通过建设外文版的城市宣传网站、App，可以让世界认识中国的城市。综观纽约、伦敦、巴黎、柏林、东京、首尔、新加坡、香港等国际大都市，它们在信息化方面都走在全球城市的前列。

目前，现代信息通信技术（ICT）已经渗透到城市政治、经济、社会各个领域，并深刻改变着市民的工作、生活和思维方式。中国城市经济、社会发展面临诸多制约因素，要实现中国城市的转型发展，必须将信息化纳入城市发展战略，采取切实、有效的措施，不断提升城市信息化水平。

2中国城市信息化发展历程

从城市信息化发展历程来看，从数字城市到智慧城市是一脉相承的。正如从数据到信息再到知识，城市信息化也经历了数字城市、信息城市、智慧城市三个发展阶段，如表9-1所示。

表9-1我国城市信息化发展历程

序号

出现时间

发展阶段

关键技术

特征

国内重点发展时期

1

年

数字城市

3S技术

数字化

“十五”期间

2

年

信息城市

ICT技术

信息化

“十一五”期间

3

年

智慧城市

新一代信息技术

智能化

“十二五”、“十三五”期间

“数字城市”是指用空间信息技术（如遥感、卫星导航定位系统、地理信息系统）在计算机内构建城市模型，满足城市规划、建设和管理等方面的需求。

数字城市这一概念引申于数字地球。年1月31日，时任美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：在21世纪认识我们的行星（TheDigitalEarth:UnderstandingOurPlanetinThe21stCentury）”的讲演，提出了“数字地球”这个概念。“数字地球”是指可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示。谷歌地球（GoogleEarth）就是“数字地球”的原型系统，其用户界面如图9-3所示。

图9-3GoogleEarth客户端的用户界面

“数字地球”概念传到中国，引起了我国专家学者极大的。年11月，中科院地学部在北京香山饭店召开了有12位院士和其他30多位专家参加的座谈会，专家们就数字地球进行了研讨。中国科学院专门成立了对地观测与数字地球科学中心。年5月，国际数字地球协会在北京成立。这是少数总部设在中国的国际性学术组织。

“数字地球”概念传到中国后不久，北京大学、中科院等单位的一批专家学者就提出了“数字城市”的概念。随后许多GIS企业推出了“数字城市”产品和解决方案，一大批城市陆续提出建设“数字城市”并着手开展“数字城市”规划和建设。“数字城市”成为“十五”期间我国信息化的热点。

数字城市的关键技术是空间信息技术，如遥感、地理信息系统、卫星导航系统。这些空间信息技术广泛应用于城市规划、建设和管理领域。例如，采用地理信息系统技术可以建立城市三维模型，使城市管理部门可以很直观地对现实世界的城市进行管理，如图9-4所示。

图9-4城市三维地理信息系统示例

年，美国加州大学伯克利分校教授曼纽尔?卡斯泰尔（ManuelCastells）出版了《信息化城市》（TheInformationalCity）一书。该书对信息时代的城市形态、城市空间等进行了描述。他认为：信息时代正在展现一种新的城市形式，即信息城市。信息城市是对城市发展方向的一种描述，是信息社会一种新的城市形态。

年，金江军等在《城市信息化方法与实践》一书中提出了“信息城市”的概念，并指出了信息城市与数字城市的区别：前者只是强调用计算机模拟城市空间，即城市地理可视化，多用于城市规划、城市地籍管理、城市管线、城市道路交通、城市水利电力等各种与空间分布密切相关的领域；信息城市是一个比数字城市更加广泛的概念，除了各种城市地理可视化应用以外，还包括工商、税务、教育、社会保障等其他信息化领域，这些领域地理可视化应用并不突出。从其技术基础来说，数字城市的基础是以地理信息系统为核心的空间信息技术，而信息城市的技术基础则包括除了空间信息技术以外的其他信息通信技术（ICT），如互联网、数据库、应用软件等。

可见，数字城市强调城市空间的地理可视化，将城市经济和社会数据叠加在地理信息系统上。而信息城市的内涵比数字城市广，包括城市各个领域的信息化，将空间信息技术融入主流ICT。

当然，数字城市和信息城市是密切联系的。城市地理信息系统是许多城市信息化领域的基础平台，各种城市地理信息系统是城市信息化的重要组成部分。信息城市是数字城市的升华和发展，也是空间信息技术融入主流信息技术的必由之路。

城市信息化不只是城市空间的信息化，还包括城市政治、经济、社会各个领域的信息化，即城市电子政务、产业信息化、社会信息化等。空间信息技术主要应用城市规划、城市管理、城市交通等与地理空间关系密切的领域。对于许多与地理空间关系不密切的领域，如信息化与工业化融合，数字城市概念无法涵盖，用“信息城市”更妥当些。

“信息城市”概念提出之后，得到广州等一些城市的响应。年5月，广州市委、市政府出台了《关于加快“信息广州”建设的意见》，提出用5年时间基本建成高度信息化、全面网络化的“信息广州”，跻身亚洲信息化先进城市行列。年、年工业和信息化部、中科院、北京市经济和信息化委员会等单位连续举办了信息城市高层论坛。“信息城市”成为“十一五”期间我国信息化的热点。

随着物联网、云计算等新一代信息技术的快速发展，年1月，IBM公司的首席执行官彭明盛（SamPalmisano）在一次美国工商业领袖圆桌会议上提出了“智慧地球”（SmartPlanet）这一概念。与当年“数字地球”传到国内出现“数字城市”概念类似，“智慧地球”传到国内就出现了“智慧城市”（SmartCity）的概念。

智慧城市是指通过广泛采用物联网、云计算、移动互联网、大数据等新一代信息技术，提高城市规划、建设、管理、服务、生产、生活的自动化、智能化水平，使城市运转更高效、更敏捷、更低碳。智慧城市是继数字城市、信息城市之后城市信息化的高级阶段，是中国城市转型发展的重要方向。

值得指出的是，由于“智慧地球”概念是IBM公司提出的，一些领导干部对使用“智慧城市”这个词存在顾虑，因而改用“智能城市”、“感知城市”等词。实际上，智慧城市是城市信息化的发展方向。即使IBM公司不提出“智慧地球”概念，城市信息化也会发展到智慧城市阶段。而且，在IBM公司提出“智慧地球”概念以前，新加坡早就提出了“智能岛”的概念，韩国U-city的发展目标也是智慧城市。此外，还有“智能建筑”、“智能交通”等类似概念。从字面意思来看，“智慧城市”比“感知城市”这个词要好，因为信息化不能停留在“感知”层面，感知之后还要进行数据处理，要采取相应的行动。

城镇化和信息化是当前和今后一个时期中国经济、社会发展的重要内容，智慧城市建设成为新时期中国城市发展的重要主题。年，中国城镇化率超过56%，并将继续快速提高。目前，我国许多城市发展面临诸多难题。建设智慧城市，是解决或缓解各类“城市病”，促进城市经济发展和社会进步，保障城市可持续发展的重要途径。为此，应加强智慧城市理论方法研究，推进智慧城市建设所需相关产品的国产化进程。

3智慧城市体系框架和相关政策

智慧城市包括新一代信息基础设施、智慧政府、智慧经济、智慧社会、智慧城市发展环境五大部分，如图9-5所示。众所周知，城市包括政治、经济、社会三个主要方面。相应地，智慧政府、智慧经济、智慧社会是智慧城市的三大领域。

图9-5智慧城市的五大组成部分

（1）新一代信息基础设施

随着物联网、移动互联网等应用的快速发展，要求城市的网络基础设施的性能也要相应提高。新一代城市信息基础设施主要包括超大带宽的城市骨干网、无处不在的无线接入。要建设新一代城市信息基础设施，有关城市应配合国家的“宽带中国”计划，实施“宽带城市”计划，建设城市光网，建设无线城市和U-City。

（2）智慧政府

现代政府事务日益复杂，传统政府的智能水平已经难以应付这种新的形势。随着物联网、云计算、移动互联网、Web2.0等新一代信息技术飞速发展，电子政务正由电子政府到智慧政府转变。智慧政府是指利用物联网、云计算、移动互联网、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术，提高政府办公、监管、服务、决策的智能化水平，形成高效、敏捷、便民的新型政府。智慧政府是电子政务发展的高级阶段。与传统电子政务相比，智慧政府具有透彻感知、快速反应、主动服务、科学决策等特征。

（3）智慧经济

智慧经济的载体是智慧产业。智慧产业是指数字化、网络化、信息化、自动化、智能化程度较高的产业。智慧产业是智力密集型产业、技术密集型产业，而不是劳动密集型产业。年6月，美国政府确立了智慧制造（SmartManufacturing）四个方面的优先行动计划，包括为智能制造搭建工业建模与仿真平台，可负担的工业数据采集和管理系统，业务系统、制造工厂和供应商企业级集成，以及智慧制造的教育和培训。在我国，工业和信息化部、科技部、财政部、商务部、国资委联合印发的《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》把“智能发展，建立现代生产体系”作为推动两化深度融合的基本原则之一。

智慧经济的主体是智慧企业。智慧企业是指生产经营智能化水平较高的企业，是企业信息化发展的高级阶段。智慧企业在研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等关键环节以及综合集成的智能化程度较高，商业智能（BI）系统、知识管理系统等在企业得到应用，企业仿佛拥有“数字神经系统”。与传统企业相比，智慧企业具有学习和自适应能力，能够灵敏地感知到企业内外环境变化并快速做出反应。

（4）智慧社会

智慧社会是指高度智能化的社会。智慧社会主要包括两个方面的内容：一是社会事业的智能化，如智慧教育、智慧医疗、智慧学校、医院等；二是市民生活的智能化，如智慧社区、智慧家居。智慧社会是社会信息化发展的高级阶段。构建智慧社会，是保障和改善民生的重要内容。

（5）智慧城市发展环境

智慧城市发展环境主要包括三个方面的内容：一是与智慧城市相关的政策法规、标准规范、人才队伍等；二是与智慧城市相关的信息安全情况；三是与智慧城市相关的新一代信息通信技术产业发展情况。智慧城市发展环境的好坏，直接影响智慧城市建设的进度和质量。因此，有关城市应理顺智慧城市建设的体制机制，构建良好的发展环境。

值得指出的是，如果智慧城市建设完全由政府主导，那政府就错位、越位了。智慧城市包括智慧政府、智慧经济、智慧社会三大领域。智慧政府建设应由政府主导，而智慧经济建设则应发挥企业的主体作用，智慧社会建设需要社会各界的力量和参与。

年3月，中共中央、国务院印发了《国家新型城镇化规划（－年）》，提出推进智慧城市建设。统筹城市发展的物质资源、信息资源和智力资源利用，推动物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用，实现与城市经济社会发展深度融合。强化信息网络、数据中心等信息基础设施建设。促进跨部门、跨行业、跨地区的政务信息共享和业务协同，强化信息资源社会化开发利用，推广智慧化信息应用和新型信息服务，促进城市规划管理信息化、基础设施智能化、公共服务便捷化、产业发展现代化、社会治理精细化。增强城市要害信息系统和关键信息资源的安全保障能力。

年8月，国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土资源部、住建部、交通运输部等8个部委联合印发了《促进智慧城市健康发展的指导意见》，提出科学制定智慧城市建设顶层设计，切实加大信息资源开发共享力度，积极运用新技术新业态，着力加强网络信息安全管理和能力建设。

习近平总书记在年中央城市工作会议上指出，要提升管理水平，着力打造智慧城市。

年2月，中共中央、国务院印发了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，提出推进城市智慧管理。促进现代信息技术与城市管理服务融合，提升城市治理和服务水平。加强城市管理数字化平台建设和功能整合，建设综合性城市管理数据库。推进城市宽带信息基础设施建设，强化网络安全保障。积极发展民生服务智慧应用。到年，建成一批特色鲜明的智慧城市。

年4月19日，习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上提出分级分类推进新型智慧城市建设。

新型智慧城市的“新型”主要体现在如下方面：一是“理念新”，新型智慧城市的目的是推进城市治理体系和治理能力现代化，促进城市创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展。二是“技术新”，在建设新型智慧城市过程中广泛采用物联网、云计算、移动互联网、大数据、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术。二是“模式新”，改变过去智慧城市建设各自为政的局面，通过建设全市统一的政务云、大数据中心等，实现智慧城市的集中统一建设、集约化建设。

智慧城市

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

未完待续，敬请，每天持续更新

《网络安全与信息化》专题连载

1：第一章

信息化概述

2：第二章

互联网和“互联网+”

3：第三章

电子政务概述

4：第四章

电子政务顶层设计与战略规划

5：第五章

电子政务建设与运维方法

6：第六章

以信息化促进产业转型升级

7：第七章

企业关键环节信息化

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