李德仁：智慧城市应成立运营中心，任命“城市首席运营官”

智慧城市建设需要根据每个城市特点，做好顶层设计和整体规划。还需要一个首席运营官来运营并管理大数据为城市服务，为大数据增值服务。...



本文根据报告录音整理，略有改动,文章发表于《南方数码》第17期

2015年8月，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，通过《关于促进大数据发展的行动纲要》。2015年9月，《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》（国发〔2015〕50 号）正式发布，在全社会引起广泛影响。国务院发布的《关于促进大数据发展的行动纲要》有几个要点，一要加快政府数据开放共享，推进资源整合；二要推动产业创新的发展，助推经济转型，发展大数据在各行业领域的应用；三要健全大数据的安全保障体系。

十八届五中全会强调，要城镇化、新型工业化、信息化和农业现代化一起抓，这个抓手就是智慧城市，从而实现低碳、绿色、可持续，实现中国人的中国梦。

智慧城市是在数字城市建立的基础框架上，通过物联网将现实世界与数字世界进行有效融合，自动实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化，通过云计算中心处理其中海量、复杂的计算与控制，为经济发展、城市管理和社会公众提供各种智能化的服务。

作为智慧地球的重要组成部分，智慧城市=数字城市+物联网+云计算。其中，数字城市是一个网络序列的空间，它是虚的。智慧城市要把这个虚的和实的——现实活动的城市、实际作业的人、机器、汽车和家里所有的物品联网，这样就出现了物联网。物联网会不断地输送大数据，云计算为其做计算分析、控制、反馈，推进现代城市的活动，让城市智慧化起来。这就是我们讲的智慧城市，对国家的经济转型，城市的自动化管理和公众享受自动化服务十分重要。

物联网是让人和机器互联互通的一个手段，无所不在。全世界有72亿人口，到2017年将会有7万亿，到2020年将会有10万亿无处不在的传感器将我们连接起来。这个网络包括光纤、城域网、局域网（全球覆盖率43%）。当然，仅有这些还不够，森林、沙漠、海洋、高山和乡下还没有被覆盖。因此，要用空间网络化解决，即将天上的卫星组网，实现数据的在轨处理，并实时回传数据。这样的一个空间网可以弥补地网的不足。“十三五”要推进空间网和地面网相互的融合，就是建立空、天、地的网，使其在全世界100%全覆盖。

智慧城市和数字城市有什么区别？智慧城市在数字城市基础之上加了很多传感器，加入地下管线、交通、环境、气象等要素，我们的城市便可实现智慧化。原来是静态管理，现在通过传感器将相关参数实时上传，用于分析、处理和决策。

城市有四个职能：生存繁衍、经济发展、社会交往和文化享受。代入到智慧城市，在生存繁衍方面，需要实现智慧安防、智慧环保、智慧能源、智慧养老、智慧规划、智慧家居等。我国的智慧安防做得不错；关于智慧环保和智慧能源，环境环保部部长陈吉宁也一再强调要把大气、土壤和水要管好；智慧能源则是要解决碳排放方面的问题；我国很多城市目前都在做智慧养老试点……

在经济发展方面，需要实现智慧制造、工业互联网和智慧物流。设想一下，将马云做的物流网络化发展到制造业中，使人们从下订单开始参与产品制造环节，比如自主选择冰箱外观、颜色等。在时间上也大大缩短，从生产到配送仅需一周，有机器人全自动化生产，其过程全透明，没有假货——在中国，这称作工业互联网2025，德国人称为工业4.0。

在社会交往方面，需要实现智慧交通、智慧购物和智慧的社会综合管理等。以智慧交通为例，现在比较热门的是无人驾驶和智能驾驶，我已经在美国体验过无人驾驶车， 其中电动的无人驾驶车时速高达400英里。

在文化享受方面，举两个例子，我们如今在室外便能享受到家里所有的文化娱乐，这就是智慧户外流媒体。每个人平等享受全世界最好质量的教育，这叫智慧教育。

我们正在从数字城市向智慧城市发展，这期间产生的时空大数据有多大？7万亿个无所不在的传感器不断产生数据，从TB级到EB级再到GB级甚至ZB级，这个世界正在进入大数据的时代。其中，大量的与时空位置有关的数据称为时空大数据。

大数据特点可以概括为5个V：volume（ 体量大）、velocity（速度快）、variety（模态多样）、veracity（真伪难辨）、value（价值巨大）（5v也被译为：体量、速度、多样性、真实性和价值）。想把大数据用好并不容易，需要找它的价值——大数据存储要花钱，处理要花力气，要找到自然社会发展的规律，找到市场的趋势价值来促进社会的发展。

从天上的卫星到地上所有各种各样的资源，它们组在一起，便形成地球空间大数据。空天地传感器资源有多少？天上的卫星已经超过1000个， 其中美国有500个（ 有300多个是商业卫星），中国有135个，俄罗斯有120多个。空中的有人飞机和无人飞机超过10000架。地面的移动测量系统以百万计，海上移动测量系统也一样多。从2005年开始，中国进行了世界上最大的城市工程，城市里的各种智能传感器超过2000万个。而今，我们的每一部智能手机（全世界有31亿部手机，中国有11亿部手机）。都是一个传感器，能测时间、位置、速度等。此外，智能手表能监测你身体的参数，也是传感器。

我们计划在未来建立一个互联网+空间信息智能服务系统，这一号召也得到了国家发改委的支持，具体而言，就是一星多用—— 一颗卫星上既有遥感，又有导航，还有通信多星组网，实时服务到手机和终端。

时空大数据怎么处理？要用云计算来解决。我们做了三年的遥感云、位置云和时空数据挖掘。遥感云是将海量遥感数据、复杂的遥感处理与分析方法放在远程的云计算平台中，利用云计算平台弹性的计算能力，用户无需搭建专用环境，只需要选择数据和算法，即可获取最终结果。位置云：我们现在室外靠GPS、北斗定位，到了房间就要靠无线信号了。国家启动了星火计划研究，室内、室外如果都能达到1米精度，个人的活动从早到晚就都被记录下来。

时空数据挖掘是从海量、多源的时空大数据中自动发现和提取隐含的、非显见的模式、规则和知识的过程。基于智慧城市的大数据和云计算，时空数据挖掘的目的是从中窥探和挖掘自然和社会的变化规律，人们的生活、行为及喜好，社会的潮流、思维和舆论趋向，推断市场对产品、服务甚至政策等各方面的反应。

要做这样的工作，需要选择数据，经过过滤、处理、融合、规则化，最后找它的规律。这其中涉及到很多统计的方法，如知识发现的方法，可视化的方法、关联分析方法和矩列分析方法等。

时空数据挖掘

举个例子，我们对资源三号卫星全国数据进行整体无控制区域网平差计算（8810景，原始数据量20Tb），采用选权迭代验后方差估计的粗差探测方法，从20亿个匹配点中自动选择300万个连接点，遥感影像自主定位精度从15米提高到5米，可满足全球测图要求。

第二个例子是夜间灯光遥感用于社会经济信息分析。晚上的遥感看中国、看亚洲，看得出来哪灯光强，灯光强的GDP就高，经济发展城镇化好。

我们也利用时间序列夜光遥感影像做战场分析。2011年3月至今，叙利亚内战导致至少10万人伤亡，绝大部分关于叙利亚的报道无法反应其内战全貌，而夜光遥感影像为评估叙利亚局势提供了一条途径。

GIS数据挖掘

地理信息系统也可以深度挖掘。比如一个城市银行要增加营业网点，应该加在哪儿？这时候，通过银行的收益数据库和地理信息空间数据库对比，可以分析现有的银行营业网点与道路关系，并从中了解银行经营收益与有关地理因素的关系规则，进而确定地址。

web数据挖掘

基于社交媒体数据可以研究网络时间时空演化。通过构建社交网络和现实空间的相互映射关系，提出历史事件回溯和时空过程重构方法，研究网络和现实相互作用下的时间时空演化规律，分析社交网络和现实空间的相互作用，为洞悉社交网络上的世情民意、掌握社交网络社交媒体和现实空间的互动规律、预测突发事件影响等提供有力的理论和技术支持。

智能手机数据挖掘

手机数据不能浪费。通过对智能手机记录的时间、位置、姿态、速度、加速度、多媒体语音和视频等系列数据的融合分析和数据挖掘，实现对手机持有者的行为学和心理学的空间认知，使手机成为人的智能助理。

有人提出两个问题：手机能理解人的行为或者心理活动吗？手机能为主人服务吗？手机原来的功能只是用来打电话，现在加了各种传感器，手机便能实现记录功能。如果再开发一个软件去分析和挖掘这些记录，其服务功能便可实现。比如说一个老人散步时突然倒地不起， 手机可以通过位置、时间、地点、传感器的变化，判断老人处在异常状态，并智能地询问能否自己起来，一旦老人没反应，手机会自动呼叫110。

用专业词汇讲，这叫手机的上下文思维引擎。要推理、要挖掘，发现个人的规律。手机可以作为老人生活的助理，通过连续分析，判断老人日常生活活动的能力。以后不用雇保姆，手机就是老人的保姆。

视频数据挖掘

在传统的城市大规模联网监控系统中，监控中心的电视墙可同时显示实录的监控画面，靠人眼观察异常状况，很容易遗漏异常事件。而且，有研究表明，专业监控人员在监视2个监视器的情况下，22分钟后将错过95%的行为。

智能视频分析环境下，计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频中画面的内容，自动对动态场景视频中运动目标物体进行检测、分离、跟踪，对目标行为进行有效的识别。

智慧城市涉及到海量时间、空间数据的管理，数据放在一起才有价值。我认为打造“智慧城市”，应首先成立智慧城市运营中心，任命“城市首席运营官”。智慧城市运营中心对城市大数据进行管理，可通过云平台指挥城市的运行，通过服务中心为政府提供决策辅助，面向公众生活提供智慧服务，开放企业应用服务平台，并成为大数据交易平台。

根据大数据来治理城市，城市的运行可实现可视化、可控化、智能化，可预测及可量化评估与持续优化。政府将因之变得更加开放、负责和高效，从而最大程度低降低行政风险；企业能够通过大数据重组生产资源，改良商业模式，获得更大效益；市民将更好地享受贯穿“出生、医疗、教育、就业、婚育、药老、殡葬”等人生全过程，提升幸福感。以武汉市为例，武汉市充分利用云计算、大数据等技术，将48个部门、700多项公共数据和服务首先开放。数据开放以后，城管土地数据、规划数据和人口数据等数据关联在一起，各单位按照保密条例进行使用。题外一句，欧洲通过这个方式，节省1000 多亿欧元。

智慧城市建设是一把手工程，需要根据每个城市特点，做好顶层设计和整体规划。因此，城市还需要一个首席运营官来运营并管理大数据，为城市服务，为大数据增值服务。

智慧城市就是将数字城市那种静态的管理变成动态管理，用网络来管理现实城市的发展，推动经济，推动城市智能化。做这件事情需要大家努力，要抓基础，要有开放政策，要有创新，这其中包括软件创新、体制创新和理念创新。

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