运用空间思维，顶层设计智慧增城
图5 数字城市向智慧城市转型升级
图1 智慧城市顶层设计总体框架
图4 基于手机信令数据的人口空间分布
图3 城市空间运行监测体系
图2 智慧城市典型结构
[编者按]智慧城市建设方兴未艾，党的十九大报告中明确提出建设“数字中国”、“智慧社会”，国务院各级行政部门与地方政府也纷纷出台智慧城市相关的政策、法规及发展方略。这充分说明智慧城市已成为城市发展的重要理念，特别是在信息化行业的积极参与和广泛推动下，与互联网+、大数据、云计算、时空信息云、政务改革、人工智能和“城市大脑”等相结合，将有力推动城市转型升级、提质增效。然而目前的智慧城市建设仍存在大干快上、重复建设、应用体验匮乏等问题，需要更细致的全局统筹设计与实施路径规划。
在本文中，小编介绍了我国智慧城市的相关概念和建设现状，并分析了顶层设计在智慧城市建设中的重要性，最后就如何结合增城区实际，运用空间思维促进智慧城市顶层设计有效落地进行了相关探讨。作者：张维
三、空间思维创新顶层设计
从上面可以看出顶层设计几乎涵盖智慧城市的方方面面，因此在进行顶层设计时不仅要按照系统论与工程学的方法，更应该在编制思想、技术路线和实施内容等方面加以针对性的处理与创新。要做到因地制宜、因城施策，要与城市发展战略实质性紧密结合、积极响应对城市的宏观政策。
针对当前智慧城市规划与信息化规划高度交织、智慧化与信息化严重交叉，规划方法基本以信息化为主体框架，城市空间思考和产业动态响应有限，导致规划编制时序性更新和可持续性不强等问题，笔者认为可灵活运用空间思维创新智慧城市顶层设计。主要原因为以下三点：
1、空间性是智慧城市顶层设计与其他信息化顶层设计的本质区别
城市本身是人口、经济、自然资源等各类要素在特定空间高度集中的复杂巨系统，而空间合理规划利用与人居环境和谐发展是智慧城市顶层设计的重要理念。现有的智慧城市顶层设计重点关注信息系统和基础设施建设，忽视了对城市特色的挖掘，对城市公共服务、运行效率、社会空间及生态环境问题的把握，以及对政府、企业及居民活动与需求的人本化综合研究。因此，难以科学处理信息基础设施建设与城市空间高效利用之间的关系，加之专项规划注重具体项目选择、缺乏与顶层设计的衔接和科学的城市需求分析，导致顶层设计往往难以切实指导城市建设。其次，当前智慧城市规划和建设的主体以IT 企业为主，这些企业热衷于做智慧城市项目运营商和顶层设计，知识体系的不足导致他们不能综合全面地了解城市、发现问题、科学兼顾城市空间的公平与效率。
2、时空大数据与云平台是智慧城市顶层设计框架中的重要组成部分
综合国内外智慧城市的认识和建设实践，尽管运作方式、建设内容和解决问题等存在差异、各具特色，但其体系框架具有共性，智慧城市建设的典型结构如图 2 所示
如图所示，时空基础设施内容在智慧城市总体架构中的位置分别是：时空大数据蕴含在公共数据库层，是政务数据、民务数据、运营数据和感知数据时空化的基础；时空信息云平台是公共信息平台层的重要组成，是支撑其他专题平台的基础性平台；支撑环境中的云计算环境是计算存储设施层的核心，政策机制、标准规范等软环境包含在制度安全保障体系和政策标准保障体系中。时空基础设施作为智慧城市的重要组成，既是智慧城市不可或缺的、基础性的信息资源，又是其他信息交换共享与协同应用的载体，为其他信息在三维空间和时间交织构成的四维环境中提供时空基础，实现基于统一时空基础下的规划、布局、分析和决策。
3、空间技术与应用为城市发展提供更多“智慧”
当今信息社会，超过80%的数据与位置相关，因此，大数据、物联网、深度学习等技术都可以与空间应用发生良好的化学作用。
比如，利用基础地理数据、物联网监控数据、城市规划数据、城乡运行管理数据的有机结合，我们可以构建融合多元连续大数据的城市运行监测数据体系，利用时空大数据的空间分析功能，构建城市运行监测体系，对综合管理、空间规划、城乡运行、自然资源等类型的规划管理、空间规划、社会经济、人居环境、交通运行等方面进行监测与评估，可以及时发现城市运行中的各类问题，并且对部分问题提出预警。
还可以利用手机信令数据的空间化进行人口流动与人群分布的空间分析，通过手机信令数据分析全区各街镇常住人口数量的24小时变动、职住分离情况、通勤距离、节假日常住人口的24小时变动；通过手机信令数据分析外地人口的出行目的、主要旅游景点、夜间居住地、停留的主要商圈；有效的弥补人口普查数据抽样调查间隔长，公安局实有人口数据库无法观测实时人口的变动趋势等缺陷，成为流动人口监测重要补充数据。
一、智慧城市建设综述
我国智慧城市建设开展已有十多年，早在数字城市建设期间，就有地方提出开展智慧城市建设，此时智慧城市的概念尚不明晰，更多是停留在喊口号上。2012年，住建部公布了我国首批信息化建设基础较好的智慧城市试点名单，紧接着2013年、2015年，又陆续公布了第二批、第三批名单，共涉及290个城市。2014年《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》，将智慧城市建设与绿色、人文城市并列作为推进新型城市建设的范式。2016年，国家发展改革委、中央网信办等25个部门提出建设新型智慧城市，将智慧城市建设理念进一步深入。截止到去年年底，全国95%的副省级以上城市，超过80%的地级城市，总计超过500座城市，在政府工作报告中明确提出或正在建设智慧城市。
当前，我国在智慧城市建设中仍存在许多问题，具体体现在：（1）在信息化建设过程中只注重软硬件投入，而忽略了新技术的切实应用和各方的有效沟通参与；（2）建设项目分散，缺乏空间关联与统筹，建设成果无法有效落地；（3）少数城市存在“大而全、难落地、难运营”等情况，方案宏大，作用微弱；（4）部门间信息孤岛局面改善不够，社会资本参与建设和运营的渠道、机制和水平有待提高。
针对这些问题，越来越多的城市开始运用“顶层设计”来对智慧城市建设进行引导和统筹。那么什么是顶层设计？智慧城市该如何进行顶层设计？增城区顶层设计又有什么需要注意的地方呢？下面我们将围绕这些问题展开论述。
二、智慧城市顶层设计
国家层面首次指出智慧城市建设与顶层设计相关联的文件是2014年8月国家发改委等八部委联合印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》。文件指出，“智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、地理信息集成等 新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新 理念和新模式",“近年来，我国智慧城市建设取得了积极进展，但也暴露出缺乏顶层设计和统筹规划、体制机制创新滞后、网络安全隐患和风险突出等问题，一些地方出现思路不清、盲目建设的苗头，亟待加强引导。”
1、什么是顶层设计
“顶层设计”是源于自然科学或大型技术工程领域的一个术语，指针对某一具体的设计对象，运用系统论的方式自高端开始的总体构想和战略设计，注重规划设计与实际需求的紧密结合，强调设计对象定位上的准确、结构上的优化、功能上的协调、资源上的整合，是一种将复杂对象简单化、具体化、程式化的设计方法。目前，“顶层设计”理念应用已经超出了工程设计领域，被广泛应用于信息化、社会学、教育学、军事学等多个领域，成为一种制定发展战略的重要思维方式。“城市顶层设计”就是将顶层设计的方法与理念运用到城市发展领域，从全局的视角出发，对城市发展进行总体架构设计，对城市的各个组成要素、各个层面、各种参与力量，以及各类影响因素一并进行统筹考虑。“智慧城市顶层设计”是以智慧城市为导向和目标的城市顶层设计，与“智慧城市”发展战略规划更强调宏观性、原则性和前瞻性有所不同，“智慧城市顶层设计”则强调系统化、清晰化、可操控。
2、智慧城市该如何顶层设计
“智慧城市顶层设计”的内涵特点主要体现在三个方面：
一是整体战略性。智慧城市顶层设计需要从紧密契合城市发展需求入手，明确智慧城市发展的核心目标；随后，“顶层设计”所有的子系统或人物单元都需要紧紧指向和围绕核心目标，实现预期的整体效应。二是理论与实践的缜密结合。“智慧城市顶层设计”是“自上而下”的设计，并非凭空建构，是源于并高于实践，是对实践经验和感性认识的理性提升，其成功的关键是在理想与现实之间绘制出一张指导性的、可控的“蓝图”，并通过实践使之得以实现。三是强有力的执行性。“智慧城市顶层设计”的整体战略蓝图需要全社会共同努力才能真正得以实现。
从不同的维度看，智慧城市顶层设计应包含基础要素体系、运行管理体系、公共服务体系、技术支撑体系、法律保障体系与评估体系六大部分，如图1所示。
智慧城市基础要素体系是智慧城市运行与发展的基础，通过赋予城市资源要素的智慧化，形成城市运行各个条线与功能要素的高效便捷与创新协调；智慧城市运行管理体系是城市综合调控管理的中心枢纽，在城市资源要素体系高效运作的基础上，使城市资源要素能够汇聚、感知，实现城市运行的智慧化分析与调控；智慧城市公共服务体系是由公众与企业共同参与、以满足城市主体需求为目标的全社会综合服务体系；智慧城市技术支撑体系是实现城市资源要素、城市服务体系、城市运行管理体系智慧化的各类先进技术支撑体系；智慧城市法律保障体系是智慧城市运行、管理、服务的规范与法律准则；智慧城市评估体系是引导整个城市向以人为本、汇人之慧、赋物以智、经济社会活动最优化发展的保障。
四、增城区智慧城市顶层设计的愿景
增城区要开展智慧城市顶层设计，核心目标是提高广大人民群众的获得感，提高政府服务模式的创新力，提升产业转型升级的新动能。因此在具体的设计部署中，要注重规划切实可行的实现路径，立足实际，而不是建设难以落地的“空中楼阁”；要注重技术的有效运用，而不是盲目追求高大上的技术堆砌；要注重因地制宜、发展区位功能，而不是进行“千城一面”的教条式设计。
1、立足数字城市，实现智慧城市转型升级
增城区自2008年开展数字城市建设以来，历经十年，打造了一套集信息基础设施建设、数据建设、平台建设、系统应用、平台推广为一身的城市信息化综合体系。建设成果被广泛应用于城市规划、管理、建设的各方面。应充分立足数字增城建设成果，开展智慧城市时空信息云平台建设，推动城市基础设施、业务应用、管理模式由数字化向智慧化的转变。
数字城市是智慧城市建设中经历的重要发展阶段。数字城市强调的是看得见、有得用，注重基础、以数据主导；而智慧城市则是用起来、用得广、用得好、可持续发展，注重应用、以应用主导。
数字城市为智慧城市提供了良好的应用基础。数字城市为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件，是信息时代城市和谐发展的重要手段。智慧城市则更强调从行业分割、相对封闭的信息化架构迈向作为复杂巨系统的开放、整合、协同的城市信息化架构，发挥城市信息化的整体效能。
应充分利用增城区数字增城地理空间框架与政务空间信息服务平台建设的良好成果，并将其升级至智慧城市时空新信息云平台，充分调动政府、企业(社会单位)、市民(社区)三者之间的积极性，实现城市管理智能化与行业管理网格化的和谐互动，实现条块资源整合与联动，从而建立政府监督协调、企业规范运作、市民广泛参与的联动机制。
2、优化时空布局，打造宜居宜业宜治理的人居环境
增城区的发展目标是建设成为现代化中等规模生态之城，因此在智慧城市顶层设计中应坚持并体现此理念。合理利用信息技术赋予城市空间功能和结构的变化，优化智慧城市整体的时空布局。首先，智慧城市建设要充分考虑居民的生理和生活需求，从居民的实际需求出发进行智慧城市的空间规划，以此为依据构建合理的城市时空布局，不断优化智慧城市的空间功能。其次，根据城镇化发展程度，实现家庭住所、学习工作场所与其他公共场所的智慧化发展，为城市居民提供新的活动方式，实现智慧城市的可持续发展。
比如，在增城经济技术开发区和其他重点园区，采用智慧雄安建设模式，实现数字园区与实体园区同步生长；在新塘等商业发达区域，大力发展智慧楼宇、智慧交通建设，对高度集中的各类要素进行合理分配；在荔城等生活区域，研究小街区尺度、混合功能和出行可达等智慧应用，打造小时间间距的精细化幸福人居活动圈；在增城区即将贯通的轨道交通沿线，按照人居活动范围，基于TOD(公共交通导向)开发可覆盖全面的衣食住行空间功能布局；在全区人居环境治理方面，可利用众采平台实现人居环境问题的及时发现与有效治理，实现空间管理资源的优化统筹。总之在规划时运用空间组织和要素安排的思维，并且基于智慧城市技术维度的应用，如人口、空间、产业大数据、VR/AR和决策支持等，无疑有助于促进人居环境建设和城市发展总体目标的实现。
五、结 语
智慧城市顶层设计是自顶向下的方法论，是全局统筹、协调规划与建设的有力工具，是充分顾及城市空间规划与人地关系的发展理念，增城区在智慧城市建设中，应科学有效的进行顶层设计，合理运用空间思维创新顶层设计，依托信息技术的支撑提升城市功能结构，坚持以人为本的价值观增强城市归属感。为我国区（县）级智慧城市建设树立典范。
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