大數(shù)據(jù)是如何為智慧城市服務(wù)的

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，2011年，全國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率突破50%，標(biāo)志著城鎮(zhèn)化發(fā)展拐點(diǎn)來(lái)臨，出現(xiàn)了越來(lái)越多的環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源超載等問(wèn)題?！叭说拿}在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹(shù)”，山水林田湖草是一個(gè)生命共同體，綠水青山就是金山銀山。在新時(shí)期，生態(tài)文明建設(shè)成為國(guó)家持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略；而生態(tài)文明建設(shè)，首先需要對(duì)自然資源進(jìn)行全域、全空間的統(tǒng)一管控。

時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)是城市的時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，支撐城市各類信息資源匯聚、共享、協(xié)同，主要面向智慧城市領(lǐng)域，提供城市公共信息資源的融合共享；國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)是自然資源相關(guān)工作統(tǒng)一的底圖、底線、底板，支撐自然資源相關(guān)信息資源匯聚、共享、協(xié)同，主要面向自然資源領(lǐng)域，提供自然資源信息資源的融合共享。兩者在本質(zhì)上皆為數(shù)據(jù)資源匯聚、共享的平臺(tái)，時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以為國(guó)土空間基礎(chǔ)平臺(tái)以及自然資源領(lǐng)域應(yīng)用提供城市公共信息資源以及共享服務(wù)。

今年1月，自然資源部發(fā)布《智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱（2019版）》，強(qiáng)調(diào)將時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)定位為數(shù)字中國(guó)時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分，并要求基于時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)，融合自然資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)，為國(guó)土空間規(guī)劃、空間用途管制、生態(tài)修復(fù)、自然資源確權(quán)登記、自然資源資產(chǎn)管理等提供服務(wù)支撐。

時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)，作為數(shù)字中國(guó)時(shí)空信息數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成以及服務(wù)自然資源管理“兩統(tǒng)一”職責(zé)的重要保障，其核心是基于統(tǒng)一的時(shí)空框架，匯聚、融合、管理、挖掘城市各類信息資源，通過(guò)開(kāi)放式平臺(tái)，為智慧城市各領(lǐng)域應(yīng)用提供時(shí)空信息、空間大數(shù)據(jù)挖掘分析以及可視化等共享服務(wù)。這一過(guò)程可以按照“DIKW”模型，圍繞實(shí)體庫(kù)、指標(biāo)庫(kù)、模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)等“四庫(kù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。

實(shí)體庫(kù)存放原始的數(shù)據(jù)（Data），如人口、用地、房屋等；指標(biāo)庫(kù)表達(dá)體征信息（Information），是由實(shí)體數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)匯總得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如人均住房面積、日均客流量等數(shù)據(jù)；模型庫(kù)存放知識(shí)（Knowledge），通過(guò)構(gòu)建分析模型對(duì)指標(biāo)進(jìn)一步組合計(jì)算，例如利用資源承載力模型分析城市資源承載力，利用土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度模式分析城市土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度；知識(shí)庫(kù)存放“智慧（Wisdom）”，通過(guò)對(duì)未來(lái)情況的預(yù)測(cè)來(lái)體現(xiàn)其智慧的屬性，例如在規(guī)劃階段就可通過(guò)模型分析預(yù)測(cè)地鐵建成后的客流量，為決策者實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策提供支撐。

從實(shí)體、到指標(biāo)、到模型、到知識(shí)，逐層進(jìn)階，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的描述性、診斷性、預(yù)測(cè)性以及處方性分析。

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中獨(dú)立存在、可唯一性標(biāo)識(shí)的自然或人工地物。在智慧城市領(lǐng)域，城市、街道、社區(qū)以及建筑物、道路、河流等是實(shí)體；在自然資源領(lǐng)域，山、水、林、田、湖、草等也都是實(shí)體，可以更為客觀的描述現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象。

按照實(shí)體化的理念，將城市各類數(shù)據(jù)資源進(jìn)行實(shí)體化處理，并設(shè)計(jì)統(tǒng)一的實(shí)體編碼；通過(guò)編碼，建立起實(shí)體與業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)體的多源數(shù)據(jù)的融合。在應(yīng)用過(guò)程中，將實(shí)體以及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、功能等，封裝為API（應(yīng)用程序接口），服務(wù)于不同領(lǐng)域應(yīng)用。

指標(biāo)是反映統(tǒng)計(jì)總體的數(shù)量特征，一般由一系列相關(guān)或相互獨(dú)立的指標(biāo)形成一個(gè)指標(biāo)體系來(lái)進(jìn)行綜合衡量。在智慧城市領(lǐng)域，指標(biāo)體系可以從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、行政區(qū)劃、自然資源、旅游資源、交通運(yùn)輸?shù)冉嵌瘸霭l(fā)，動(dòng)態(tài)表達(dá)城市體征；在自然資源領(lǐng)域，指標(biāo)體系可以從創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享、安全等角度出發(fā)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)劃實(shí)施情況。

指標(biāo)體系的構(gòu)建，可基于體系化、專業(yè)化、常態(tài)化的思路進(jìn)行梳理。在體系化上，通過(guò)建立指標(biāo)庫(kù)與維度庫(kù)，將原有的報(bào)表建庫(kù)模式變?yōu)橹笜?biāo)建庫(kù)，由不同的維度支撐數(shù)據(jù)多視角表達(dá)；在專業(yè)化上，參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在行業(yè)專家的參與下，完成指標(biāo)體系提升；在常態(tài)化上，建立指標(biāo)體系更新機(jī)制，由原來(lái)繁瑣的手工報(bào)表填寫更新方式升級(jí)為定時(shí)調(diào)度任務(wù)完成指標(biāo)數(shù)據(jù)的更新，減少運(yùn)維成本，同時(shí)能夠使指標(biāo)體系更為持久的運(yùn)行。

所有指標(biāo)都可以基于實(shí)體庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，具有周期性、可量化的特點(diǎn)，有利于進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，是科學(xué)決策的基礎(chǔ)。

模型是利用一定規(guī)則進(jìn)行特征描述與表達(dá)的方法。在智慧城市領(lǐng)域，如通過(guò)公共服務(wù)均等化能力、生態(tài)宜居能力等模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析城市服務(wù)水平與能力；在自然資源領(lǐng)域，如通過(guò)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)、國(guó)土空間開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)等，深入分析挖掘區(qū)域承載能力，實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)管。

聚焦需要解決的問(wèn)題，靈活選擇實(shí)體數(shù)據(jù)與指標(biāo)信息，構(gòu)建模型來(lái)挖掘要素、現(xiàn)象與特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，診斷問(wèn)題起因，追溯問(wèn)題根源，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)管的重要支撐。

知識(shí)是綜合一系列科學(xué)計(jì)算與專家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的事情進(jìn)行預(yù)測(cè)與優(yōu)化。在智慧城市領(lǐng)域，如通過(guò)水情、雨情等情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)信息，分析內(nèi)澇發(fā)生的概率與時(shí)間周期，模擬城市內(nèi)澇影響范圍與發(fā)展態(tài)勢(shì)，短期提出預(yù)警，未來(lái)可為防澇工作部署與應(yīng)急預(yù)案提供決策支持。在自然資源領(lǐng)域，如通過(guò)人口預(yù)測(cè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Γ治鑫磥?lái)區(qū)域用地總量及發(fā)展?jié)摿?，為?guī)劃提供數(shù)字化決策支撐。

基于“DIKW”的時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)，融合智慧城市建設(shè)和自然資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)，將有效滿足智慧城市和自然資源領(lǐng)域?qū)Χ嘣磾?shù)據(jù)匯聚、融合、管理、挖掘分析的需求，為智慧城市建設(shè)、國(guó)土空間規(guī)劃、空間用途管制、生態(tài)修復(fù)、自然資源確權(quán)登記、自然資源資產(chǎn)管理等全過(guò)程提供智能化服務(wù)支撐。

可以說(shuō)，在自然資源信息化應(yīng)用中，時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)必不可少?；跁r(shí)空的多源信息融合支撐決策，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)未知關(guān)聯(lián)，助力自然資源時(shí)空決策，進(jìn)一步釋放“時(shí)空大數(shù)據(jù)”的巨大價(jià)值。