智慧城市与大数据在城市规划中的应用探究 ​

摘要：2023年3月，党中央、国务院批准实施《国家新型城镇化规划》，明确提出新型工业化、城镇化、信息化和农业现代化要同步推进，深度融合；明确提出推进智慧城市建设及发展方向。在大数据技术的发展背景下，智慧城市规划不仅能够有效提升城市空间使用率，还可以优化城市交通，做好城市环境监管，为城市居民的生活带来便利。但是现阶段，智慧城市大数据在城市规划中的应用还存在一些问题，如何加强大数据技术在城市规划中的应用是当下研究的热点话题。基于此，研究在智慧城市与大数据技术的发展背景下，探讨了智慧城市的特征与推演发展变化历程；就智慧城市规划大数据技术在城市规划中的应用方向进展开了阐述分析；最后提出了几点智慧城市与大数据技术在城市规划中的应用对策，旨在进一步推动城市规划从“被动规划”转为“主动规划”，为城市的高质量发展提供科学决策依据。

关键词：智慧城市；大数据；城市规划

一、引言

随着《“十四五”新型城镇化实施方案》明确提出“推行城市数据大脑建设”的战略部署，我国城市规划正经历从经验主导型向数据驱动型的范式转变。智慧城市与大数据在城市规划中的应用探究，其研究背景主要源于全球城市化进程的加速推进以及信息技术的飞速发展[1]。随着城市人口的不断增长和城市规模的持续扩大，传统城市管理模式已难以满足日益复杂的城市发展需求。智慧城市利用物联网、云计算、大数据等先进技术，实现城市各项功能的数字化、网络化、智能化，成为现代城市发展的重要方向和战略选择。大数据作为智慧城市的核心支撑之一，能够提升政府决策和管理的科学性，促进城市资源的优化配置，推动城市治理体系和治理能力现代化。因此，探究智慧城市与大数据在城市规划中的应用，对于提高城市规划的科学性、前瞻性和实用性，推动城市可持续发展具有重要意义[2]。

二、智慧城市的特征与推演发展

智慧城市是利用先进的信息通信技术、物联网、大数据、人工智能等数字化手段，整合城市运行核心系统的各项关键信息，实现对城市资源的高效利用、公共服务的有序优化、社会治理的科学决策以及可持续发展的新型城市形态。智慧城市可以为人们提供智慧服务，同时为人们创造很好的服务模态[3]。在治理模式上，智慧城市打破了部门数据壁垒形成了“一网统管”平台。比如，上海浦东城运中心整合23个部门152个系统，实现防汛防台等跨部门事件15分钟响应闭环。服务供给则呈现精准化特征，深圳“i深圳”APP集成4000余项服务，通过用户画像实现“千人千面”的个性化推送。智慧城市包含“政府”、“企业”、“公众与社区”三方主体，城市架构见下图1：

图1 智慧城市架构特征

近年来，在大数据技术的发展背景下，智慧城市逐渐发展演变。智慧城市的演变可以分为四个阶段，分别是：数字化萌芽阶段、网络化协同阶段、智能化突破阶段、智慧化成熟阶段，推演发展路径见下表1：

表1 智慧城市推演发展路径

可见，智慧城市是未来城市发展的主流趋势，而目前智慧城市正在从智能化向智慧化发展跃进，不仅技术发展融合加速，治理方式也发生了很大的变化，只有进一步加强对智慧技术的研究分析，才能够更好地促进智慧城市的发展演进。

三、智慧城市规划大数据技术在城市规划中的应用方向

（一）城市空间设计

大数据技术正在重构城市空间设计的逻辑与方法，推动规划从“经验驱动”转向“需求导向”的范式变革。通过融合多源时空数据，例如手机信令、社交媒体签到、热力图，规划师能够精准捕捉市民活动轨迹与空间使用偏好，识别出传统调研难以发现的“隐性需求区”。例如，对商业设施布局的优化不再依赖人口普查数据，而是通过消费类APP的实时密度分析，动态调整商业综合体与社区便利店的配比[4]。在公共空间设计中，结合AR/VR技术模拟不同方案下的人流聚集效应，预先评估广场、绿地的使用效率与安全风险，可以让城市共建规划从机械的功能分区，转变成为有活力的网络。

（二）智能交通管理

交通是智慧城市管理的重要一环。智慧城市规划下通过车联网设备与路侧单元的数据交互，可实时构建“车辆——道路——环境”的动态关系模型。可以引入“交通细胞”概念，将城市划分为若干微循环单元，根据通勤潮汐规律自主调节单行线方向与路边停车位功能，如早高峰时段临时取消学校周边停车位。针对共享单车乱停放的治理难题，运用蓝牙嗅探技术识别淤积点，联动调度系统实现15分钟级清运响应。在特殊场景中，大型活动散场时，通过融合无人机航拍与观众手机定位数据，生成三维疏散路径导航，避免踩踏风险。有效协同交通管理，促进交通良性发展。

（三）环境监控管理

环境监控管理是智慧城市规划发展的关键问题之一。大数据技术在智慧城市环境监控管理中发挥了重要的作用。在技术应用层面，大数据通过整合卫星遥感、地面传感器网络、移动监测设备等多源数据，实现了对大气、水质、噪声等环境要素的实时动态监测。例如，通过部署物联网环境传感器节点，城市管理者可以精确掌握PM2.5、二氧化硫等污染物的时空分布特征，识别污染热点区域。同时，结合气象数据和污染源信息，大数据分析能够预测污染扩散趋势，为应急响应提供决策支持。随着5G、边缘计算等新技术的发展，环境监控将实现更精细化的网格化管理和更快速的应急响应，为智慧城市的可持续发展提供坚实保障。

四、智慧城市与大数据技术在城市规划中的应用对策

（一）强化政务管理，改造城市管理模式

智慧城市的建设关键就是要抓好“发展建设”。用市场经营的观念以及大数据技术来管理城市。政务管理是城市发展管理的重点，政务工作涉及到政府、群众、企业三方。可以借助大数据技术，进一步强化政务管理，改造城市管理模式。政务管理改造升级思路见下图2：

图2 政务管理改造升级思路

在政务管理改造升级中，可通过构建城市级数据中台，整合分散在各部门的政务数据，实现“一网通办”向“一网统管”升级。比如，运用自然语言处理技术自动归类分析群众诉求，将传统7个工作日的信访处理周期缩短至48小时；通过区块链技术确保行政审批链上留痕，杜绝“人情审批”；利用预测算法预判企业办事需求，主动推送政策计算器等智能服务。这些创新使政府、企业、市民的互动从“被动响应”转变为“主动服务”[5]。

在城市管理模式转型上，要建立“用数据说话、靠数据决策”的新型治理机制。通过城市信息模型平台整合地理信息、物联网感知等数据，构建数字孪生城市，支持规划方案的虚拟仿真与效果评估。在基层治理中，依托网格化管理平台实现“人、地、事、物”全要素数字化，使安全隐患排查等工作的响应速度有效提升。

（二）创新企业管理，打造企业管理新业态

企业是城市发展的基本单位，也是城市发展经济的重要支持，因此在智慧城市的发展背景下，也要创新发展企业管理，打造企业管理的新业态。比如，可以支持企业免费接入已经建成的企业在线信息化平台，搭建城市企业的安防系统，实现对城市企业的信息化管理。智慧城市下企业管理主要通过三个方面来实现，分别是：基础设施创新、服务模式创新、生态体系创新，思路见下图3：

图3 智慧城市企业管理新业态发展思路

在基础设施共享方面，政府可通过“城市大脑”平台为企业提供普惠性数字化服务。开放已建成的企业在线信息化平台接口，支持中小企业免费接入城市级云计算资源；搭建统一的企业安防物联网络，整合视频监控、环境监测、消防预警等系统，实现对企业安全状态的实时感知与智能预警。

在服务模式创新上，要构建“政企协同”的智慧化管理体系。通过区块链技术建立企业信用档案，实现税务、社保、环保等28个部门数据互通，将传统需要15个工作日的资质审批缩短至“秒批秒办”。同时开发“企业服务直达”APP，基于大数据分析主动推送适配的产业政策、融资渠道等个性化服务，变“企业找政策”为“政策找企业”，真正方便企业。

在生态体系建设方面，重点培育三类新业态：一是发展基于工业互联网的产业链协同平台，推动多家企业上云上平台；二是建设智慧园区管理中枢，实现能耗、物流、安防等要素的智能化调控；三是打造企业数字赋能中心，为传统企业提供数字化转型诊断、技术对接等一站式服务。

通过智慧城市的规划设计，可使企业管理从封闭走向开放，形成“城市——产业——企业”共生发展的新格局。

（三）做好惠民管理，建设智慧生活平台

在智慧城市建设中，惠民管理与智慧生活平台的构建是提升城市品质的关键路径。通过大数据技术与城市服务的深度融合，正在形成需求精准识别→服务智能供给→效果动态优化的惠民服务新范式。

智慧生活平台以市民需求为导向，整合政务、医疗、教育、养老等八大类公共服务资源，打造“一屏智享”的便民服务入口。平台运用人工智能技术实现服务需求的智能预判，如根据家庭人口结构自动推送托育机构空位信息，基于电子健康档案提前预约老年人体检服务。

在社区治理层面，构建“线上议事厅+线下服务站”的双轨机制，居民通过手机端参与社区规划投票，物业维修需求可实现30分钟响应。针对特殊群体开发无障碍服务模块，视障人士通过语音交互即可完成社保查询、无障碍出行等事项办理。平台创新性地引入“服务体验官”制度，定期招募市民代表参与功能测试，将使用感受转化为优化建议。通过建立服务评价的闭环机制，每项便民服务的满意度数据直接关联部门绩效考核，推动服务供给从“政府端菜”转向“市民点单”。这种以人为核心的智慧平台建设，不仅解决了公共服务“最后一公里”的供给难题，更重塑了城市管理者与市民的互动关系，使技术红利真正转化为民生温度。

（四）能源调度管理，打造智慧管理后台

在智慧城市能源调度管理领域，大数据技术的深度应用正在推动能源系统从被动响应向主动预判的范式变革。基于城市级能源物联网平台，整合电网、燃气、供热等多源数据流，构建分钟级更新的能源数字孪生模型。模型通过机器学习算法解析历史用能规律，结合气象预报、经济指标等80余项参数，实现未来72小时区域用能需求的精准预测，误差率控制在3%以内。

在调度执行层面，开发“源-网-荷-储”协同优化系统，当监测到某商务区用电负荷超过阈值时，自动触发储能装置放电，并联动交通信号灯调节电动汽车充电桩功率，形成多能互补的弹性调控网络。针对突发性能源事件，建立基于知识图谱的应急决策模块，如暴雨导致变电站故障时，系统即时生成包含受影响区域、备用电源切换方案、重要用户保供清单的三级处置预案，将传统人工研判所需的2小时压缩至90秒。管理后台建设突出“三个一体化”特征：数据一体化打通17个能源子系统接口，实现发电侧到用户侧的全链条可视化；业务一体化集成规划建设、运行监测、调度指挥等功能模块；服务一体化提供企业能效诊断、居民用能建议等个性化产品。

（五）特色城市建设，个性化凸显城市特点

在智慧城市与大数据技术赋能下，特色城市建设正从千城一面走向一城一品的个性化发展新阶段。基于城市基因解码技术，通过挖掘地方历史文脉、地理特征、产业基础等核心要素，构建城市特色识别指标体系。

以苏州古城保护为例，运用三维激光扫描技术对古典园林建筑进行数字化建档，结合游客行为热力图优化遗产游览路线，既保留“小桥流水”的江南韵味，又注入智能导览等现代服务功能。

在产业特色塑造方面，景德镇依托陶瓷产业大数据平台，整合原料溯源、工艺传承、设计创新等全链条数据，打造“数字瓷都”新名片。针对北方冰雪城市，开发寒地城市专项规划系统，通过模拟不同建筑布局的风雪堆积效应，优化冬季城市空间形态。

传统业态与数字技术融合，老字号店铺接入元宇宙展销平台；政府引导与市民共创融合，通过“城市设计众筹平台”收集民间智慧。这种根植地方禀赋的个性化发展模式，既避免了盲目跟风的同质化建设，又激活了城市独特魅力，为新型城镇化提供了差异化发展样本。

五、总结

综上所述，大数据技术的发展给城市的智慧发展带来了机遇，智慧城市规划人员在进行智慧城市规划工作时，应当认识到大数据技术的重要性，将大数据技术更好的应用于城市空间规划中、城市环境监控中，发挥好大数据技术的应用优势，将大数据技术与其他技术融合，为城市规划工作的发展提供更坚实的支持，有效提高智慧城市的规划质量。

参考文献：

[1]秦楠.大数据技术在智慧城市规划建设中的应用探索与研究[J].智能城市应用, 2024, 7(9):99-101.

[2]张新长,华淑贞,齐霁,等.新型智慧城市建设与展望:基于AI的大数据,大模型与大算力[J].地球信息科学学报, 2024, 26(4):779-789.DOI:10.12082/dqxxkx.2024.240065.

[3]许娜,安丽辉.智慧城市与大数据在城市规划中的应用探微[J].城镇建设, 2023:17-19.DOI:10.12254/j.issn.2096-6539.2022.21.006.

[4]何辉.大数据时代的城乡规划与智慧城市研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2024(13):1-3.

[5]张 茗.大数据时代城乡规划与智慧城市建设探索[J].城市建筑与发展, 2023.DOI:10.37155/2717-557x-0401-33.

作者简介：吴忆凡 1978年4月13日 女 河南安阳 汉 硕士研究生 规划设计部部长，工程师 西安高新区城市客厅开发建设有限责任公司 研究方向: 城市规划