第六届中国数字城市建设技术研讨会实录
【主持人】:谢谢,刘先林院士的演讲,下面请中国科学院院士,中国工程院院士,李德仁先生演讲,从数字城市到智慧城市。
【李德仁】:各位领导、各位代表下午好!今天我给大家演讲的题目是从数字城市到智慧城市。
首先讲一下数字城市的概念,什么是数字城市。第二个讲数字城市的技术支撑,第三个讲一下主要应用,第四个讲一些重点的应用,比如城市网格化管理与服务,第五个基于可量实景影響的空间信息服务,第六个讲从数字城市到智慧城市,最后是结束语。
人类社会经过5千年的发展,从物质流动简单的资源经济发展到资本流纳入物质流的资本经济,现在我们发展到信息流纳入资本流和物质流的知识经济时代,这就使我们必须要搞信息化。
数字城市是把城市是地理信息和其他城市有关的信息结合并存储在计算机网络上,让城市和城市外空间连在一起的虚拟空间。我们先后要求有城市的空间,城市的信息基础设施,这就是网络,要有空间基础设施,刚才总工程师讲那么多基础数据,要有各专业的应用信息系统,通过用户界面,送到到政府部门,商业部门、个人拥护和产业部门,要有一个城市的创新体系,每个城市不一样,涉及这些基本空间数据,城市里面主要是500到2000,也包括省一级5千到1万,也包括全国5万到1百万。
六个技术支撑,第一个要有信息高速公路,是美国克林顿1992年当选,1993年在全国启动,1995年是中国总理朱熔基启动。第二个航空航天遥感技术,我们卫星技术。中国未来到2020年要有0.3米的卫星来获取数据。第三个技术WebGIS,现在已经到Web2.0,还有虚拟现实的技术,让城市栩栩如生。城市的差分GPS让每个人有足够的精度,把每个人每个汽车装到系统里,这是物联网的概念。另外分布式数据库管理,与网格计算,云计算为后来的计算和管理以及安全。二维的电子地图现在走入三维的,这是1994年深圳市做出来的三维的深圳地图。
数字城市的主要应用,最早用于规划,做城市设计。由于它可以给用户提供各种各样的信息,有身临其境的感觉,所以三维的城市主要用于军事,巡航导弹,公安、环境污染分析,无线电公司的定位,信号的传播,噪音的传播和社会生态的研究。数字城市现在用的比较多的是电子政务与电子商务,电子民务。一个市长要能管好一个城市,需要五大类的信息,城市规划环境形象建设信息,城市管网综合管理的信息,需要城市安全管理应急信息,城市基础资源信息,还要有城市社会综合信息系统,加在一起20多个系统,这么多系统一定要在网上流通起来。
我们的应用,面向新一代的应用,我们做出规划,把GIS和AutoCAD一体化,把支持城市应急规划平台弄出来,可以提供物流配合,房地产交易等平台。南京做的是一个业务的运行平台,管理平台,服务的平台,也是预防监督的平台。这个平台运行,每个人上去可以监督,对照看那个人的操作错了可以提意见。
这是底层是数据,然后把很多的软件关联在一起,中层是各个应用系统,上端是用户,有C/S可以改,B/S只能浏览。这里把城市这么多部委,从公安、发改委规划到卫生局,所有的信息,包括规划、国土、房产、市政、环保、民政、统计、安全和城市地下的地质信息放在一起,这样市长和有关部门的职能部门可以共享做好他们的工作。这就是我们在国家863和建设部支持之下做的地上地下三维立体化。这是863支持的3千多万,我们跟武汉规划局一起做的,可以地上地下都三维。现在浏览的时候,可以看到地方到哪儿,地下的信息全部出来。这样的平台我们认为是我们城市领导和办公人员大家需要的,真正反映城市面貌的。
这样的系统支持什么?讲一个例子,在北京市支持奥运会申办过程当中,查处违章建筑,把2002年拿到卫星照片作为参照,以后逐年逐月查有没有违章,在深奥之前没有的房子,在规划中不能盖的房子你盖的房子叫违章,这个工作在北京节省了16亿的钱。
下面讲一下关于网格化管理的例子,这个例子是武汉市,要武汉市做一个大的城管,把管理与服务连在一起,武汉市是一个老城市,这么多问题需要解决,一般的市民,妥协弱势群体的市民,他们会遇到生活中的问题,我们要关心它,噪音污染,占道经营等问题,我们做了一个系统,让它有监管来支持,有监督制度来支持我们的管理。把武汉市分成七个区,分成8千多个格,100×100米。这个网格规划,采集了部件,按照建设部、民政部的要求,调查了这么多的类,总共有2百多万的部件,要管的人、物、事。聘请了619个监管员,从下岗工人中。这是2008年运行的效果,这一年,每个区都有几万的投诉的案件,有老百姓的投诉和监管员现场的勘察,我们结案率达到96%,遗留的问题,跨区问题,需要市长区长协调的问题可能会遗留。这是一个区划分网格的原理,保证这个编码在将来全省、全国编码都可以用,这个跟将来的身份证一样,不是简单的一个区搞一个区的。这样使得监管的可以互动起来,老百姓常规的投诉过程非常缓慢,现在不用,直接进监管中心,减少了很多程序,老百姓的问题可以很快解决。这是一个例子,有人投诉这有垃圾没扫,用手机拍了照片,上传到监管中心,花了2分钟,监管中心报告指挥中心花1分钟,网上通知职能部门扫这个垃圾,扫完这个垃圾2小时以后监管员再去现场检查,这个垃圾扫了,政府处理老百姓投诉问题,花了2小时5分钟。这个可以汇报政府一年帮老百姓做了什么问题,这就是政府为百姓服务数字化的实例。
第五个讲一下,刚才刘院士讲的,传统的地图不能使我们身临其境栩栩如生,所以我们推进可量测的实景图象,用传统的摄影测量提供投影的城市,加在一起就是完整的三维,这个影象分辨率3厘米,每个马路上面的字体斗争可以看出来,这个城市每隔三五年搞一个记录,可以反映这个城市的历史变迁,可以挖掘人文、社会、经济、建筑、景观的变化,这是一个非常重要的资源,我们称为可量测实景图象,因为可测量,想量高度、宽度、长度都可以。这样一来,当我在这找一个商场的时候就可以找出来,位置在哪儿,是什么样子。比如找中国商百货,找到了,第二个找麦当劳是这样的,找消防队是这样的,这样老百姓可以方便在网上找到。这就是把街景和地图结合起来,让老百姓可以更明确的了解这个城市,解决老百姓衣食住行需要访问的点,买东西,找饭馆,处理生活问题都可以通过这样的信息,这叫“我秀中国”。
如果用移动测量系统,汽车上装上GPS、若干个照相机,激光雷达就可以采集影像,就可以得到位置和姿态,就可以用软件做出三维的城市信息。比如取任何两张相片,就可以在上面进行测量,比如量这个点的坐标可以量出来,量这个距离,马路的宽度,高度都可以量出来,这就是我们在北京和公安部门做的实景影像公安信息系统,可以对这个案子做分析,不经过现场,在网上就可以做分析。这是奥运期间把鸟巢卫星影像和街景影像结合在一起,完成了应激反应,警戒线路,部件管理等。我们又推进了数字泰州,做了泰州的数字城市,用了国产相机,用共享平台,用我们移动测量,这样获得了泰州市所有的基础空间信息,300平方公里,做了1:1000的正射影像。做了非精细三维模型,重点的区域做了精细的三维模型,重点地区500个全景影像,360“影像采集,统一支持国土、城管、公安的系统,这就是我们多尺度的数据库,我们可以对它集成管理。泰州市的梅兰芳风景点可以看到详细的真实案例的图象。所以可以漫游,可以有公园,可以由文化的景观。
所以整个系统底层除了测绘局拿的数据,还有全景影像,三维模型数据,我们数据中心可以分发到有关单位,从原数据目录查找,在各个部门之间可以得到,通过注册中心,可以在政务网上,国土、城管、公众示范都可以用,在开放的公共网上,把这个数据经过保密处理就可以向公众发布,比如旅游、文物、交通,这样的系统已经完成。
这是在澳门做的数字澳门的成果,到了澳门找旅馆搜索,就告诉你附近有哪些旅馆,一点击就可以查询,还要开车到旅馆去,告诉你怎么开,这就是导航地图,除了地图还有街景,去之前可以很熟悉,怎么玩澳门,可以先欣赏一下,到了现场也可以保证安全到达。
我们在克拉玛依做的系统也是一个可以查询的系统,有地图有街景,有数据库,比如查马路的这个目标,是一个通信用的井盖,,参数可以查出来,在街景上,每个工作人员很容易点出来,这样可以查居民楼,可以查所有你想知道的信息。特别在新疆我们做比较多的给公安部门,我们对藏独分子要采取相关的措施。
中国有9.8亿的手机,最后要上手机为老百姓服务,这就是上手机服务的过程,通过上手机可以找到界面,这地方什么样子,可以随时调给你,优点,视图中心大家享受,不要买任何的东西,只要浏览上机的流量费。你可以点一下城市,比如我要到武汉去,你现在在什么地方可以把地方敲进去,也可以用GPS按进去,比如武昌火车站,就告诉你周边的情况,周边的信息马上跳出来,吃、喝、住都可以查找。
第六个部分,数字城市有很多的前景,但是数字城市要向智慧城市发展。什么叫智慧城市?很多市长问我,我给一个公尺给大家,数字城市加物联网和云计算就等于智慧城市。信息上网是数字城市,所以可以看到所有的东西,这个空间加上物联网和支持物联网的云计算,就是通过很多传感网就可以实现智能传感,智能安全,智能控制,就可以实现虚拟和实在的空间。这就是我的结论。奥巴马在2009年上台,所以IBM首席执行官建议智慧机,把所有的机器人联上网。温总理2009年到无锡考察讲了两次物联网,说传感网是一个全新的技术领域,实现了物与物的互联而被称无物联网。所以智慧城市或者智慧地球,一定要包含物联网,实现全面感知,利用RFID,传感器、条形码上网,把每个物体都上网,每个机器都上网,就要生产能上网的冰箱和空调,这是一个新的工艺化和信息化的集成,会推动全世界的经济发展。可靠传输要有网,智能处理要有云计算,上网的设备很简单,谁帮它算?云计算,分布在某个地方的云计算就帮你完成。所以是面向应用,面向服务的,是与物理世界紧密连在一起的,这是它和数字城市的区别。有多少传感器网?有科学家估计,2017年全世界有7万亿个无线网,来服务于70亿人,一个人平均1千个。 这时候就需要云计算,因为手机不能计算,手机定位精度50米,如果手机信息传到云计算再传回来,定位可以到1米到0.5米,因为不要你算。所以云计算是基于互联网大众参与的计算模式,其计算能力、存储能力、交互能力是动态,可伸缩,被虚拟化的,而且以服务的方式向大家提供,把计算变成社会化、集约化、专业化的服务给大家。这是一个非常重要的,现在我们国家,市长关心,重庆一个市长就要准备搞,深圳、上海、北京都在搞云计算中心。微软、Google、亚马逊已经搞了,这样一来,智慧城市先要让大家都上网,然后联通起来,最后实现应用服务。
哪些应用服务呢?远程医疗,你在家里面可以让全中国最好的医生给你看。个人智慧服务,不管拿什么上网都无所谓,想做什么都可以,你在哪儿都可以实现,你想做什么事情都可以完成。户外流媒体,在外面可以享受在家里一样的文化生活享受。数字家庭特别是数字小区,可以把老人,小孩管起来,弱智儿童,痴呆老人可以管住,他倒了马上就有人知道,不至于发生心脏的问题,脑子的问题。
所以未来的智慧城市应该是服务于经济的发展,改善城市的安全,提高政府的效率,缩小城乡的差距,服务、方便老百姓,让老百姓生活的更幸福。这有一个例子,是立得公司在武汉市跟公安做住的,把家里面点网上位置,图像就回来了。可以找到任意一个3万个设备的现场情况就传回来了。这是物联网,我现在在这儿做报告,我不知道房间管等了没有,可以通过这个查一下家里是开灯还是关灯。家里房间里面有传感网,温度传过来,光线传过来,所以我们在搜索,找我的办公室,我办公室是在武汉的一个宾馆里面,可以演示找出来,找出来以后可以看到这个房间是亮着灯的,可以远程关灯,看到温度太高了,可以遥远开着空调,把温度降到25度,这是一个演示,可以实现的。这是智能交通,把所有市民停车场,公交汽车,还有汽车里面服务员信息都传过来,控制流量,这个系统可以提高效率,这是全世界实验的结果,可以提高效率,减少50%的交通事故,及时处理违章。智能配送可以根据道路交通网,把物资送到需要的地方去,能够实现科学的节约性的物流配送。
建设数字城市是城市信息化的系统工程,既要抓好信息基础设施和空间数据基础设施,也要抓好各类应用,为城市经济发展和改善人民生活质量服务。数字城市很多应用现在已经在推广了,比如规划智能交通、网络化管理服务、基于位置的服务,城市安全应急等等。信息时代是推进信息的手段,数字城市加物联网走向智慧城市,数字城市支持任何人,人与机器,机器与机器的参与沟通,提供更加智慧的,面向IP的灵性服务。怎么建?根据多个城市的经验,加强领导,一把手工程,涉及多个部门,多个单位,信息要共享,要有一把手亲自挂帅,自主创新,才能推进。建设好我们数字城市,从数字城市一步一步走向智慧城市,这就是我今天的演讲,谢谢大家!
编辑:joe
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