本文關(guān)鍵詞：基于社區(qū)的移動互聯(lián)網(wǎng)混合蠕蟲雙向反饋遏制系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

專題：智慧城市

＿工上．－Ｊ一

刖舌

智慧城市是當(dāng)今世界城市發(fā)展的新理念和新模式，是新一代信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用與城市經(jīng)濟社會發(fā)展深度融合的產(chǎn)物．智慧城市以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、遙感遙測、空間地理信息系統(tǒng)等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以物聯(lián)化和互聯(lián)化的方式動態(tài)獲取、感知、分析和整合城市各方面數(shù)據(jù)，促進城市信息資源的網(wǎng)絡(luò)化共享、集約化整合、協(xié)作化開發(fā)和高效化利用．發(fā)展智慧城市相關(guān)技術(shù)，能夠促進現(xiàn)代城市的交通、通信、教育、環(huán)境、能源、安全、管理、服務(wù)、文化、醫(yī)療、產(chǎn)業(yè)等各個行業(yè)的高效便捷運作，提升城市運行管理領(lǐng)域的智能化和精細化管理水平，對推動我國城市發(fā)展向集約、智能、綠色、低碳的新型發(fā)展模式演進具有非常重要的意義．

近年來，我國學(xué)者在智慧城市領(lǐng)域取得了不少研究成果，某些方面已達到國際前沿水平，一些重要

的科研成果已經(jīng)得到了推廣和應(yīng)用．為進一步促進我國智慧城市領(lǐng)域的研究發(fā)展，《計算機研究與發(fā)展》

推出了智慧城市專題，從多個層面對智慧城市領(lǐng)域近期的研究熱點和技術(shù)現(xiàn)狀進行介紹．本專題得到了國內(nèi)智慧城市研究者的熱情支持，共收到稿件３７篇．經(jīng)過同行專家的嚴格評審，最終收錄研究稿件５篇；此外還特別邀請了一篇關(guān)于智慧城市研究工作的綜述，結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)科學(xué)研究崛起的時代背景，對以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市研究工作進行了前沿綜述．其中５篇研究論文覆蓋了智慧城市技術(shù)體系的城市感知、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)活化、支撐服務(wù)與應(yīng)用服務(wù)等５個層面，與國家８６３計劃“智慧城市（一期）”項目所提出的智慧城市技術(shù)體系架構(gòu)向呼應(yīng)，在一定程度上反映了當(dāng)前我國智慧城市研究的總體布局與研究關(guān)注．

城市感知層：在智慧城市技術(shù)體系的總體框架中，城市感知層負責(zé)對城市環(huán)境中各方面的數(shù)據(jù)進行感知和收集，對采集的信息進行處理和自動控制，并通過通信模塊將數(shù)據(jù)定向匯聚到合適的位置．中國地質(zhì)大學(xué)的胡楚麗等作者貢獻的論文“面向智慧城市應(yīng)急響應(yīng)的異構(gòu)傳感器集成共享方法”便是在城市感知層開展的一項研究工作．該工作構(gòu)建了城市異構(gòu)傳感器資源集成共享平臺，從而實現(xiàn)了對城市異構(gòu)傳感器資源的統(tǒng)一化描述，解決了城市數(shù)據(jù)感知過程中面臨的傳感資源管理難題，為智慧城市應(yīng)急響應(yīng)所需的傳感器資源共享與觀測規(guī)劃提供了有力支持．

數(shù)據(jù)傳輸層：智慧城市技術(shù)體系的數(shù)據(jù)傳輸層采用物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、新一代互聯(lián)網(wǎng)等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，負責(zé)對智慧城市當(dāng)中感知數(shù)據(jù)進行傳遞、路由和分發(fā)．暨南大學(xué)的黃書強等作者貢獻的論文“智慧城市中無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署優(yōu)化方案研究”，提出了一種數(shù)據(jù)傳輸層的技術(shù)方案．該方案將城市區(qū)域中的人口流量特征引入到無線基礎(chǔ)設(shè)施的部署規(guī)劃當(dāng)中，提出根據(jù)區(qū)域人流量的統(tǒng)計來確定ＡＰ節(jié)點的部署位置和數(shù)量的優(yōu)化方法．該工作對于城市數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化規(guī)劃決策，有很強的指導(dǎo)和借鑒意義．

數(shù)據(jù)活化層：數(shù)據(jù)活化層是智慧城市技術(shù)體系的數(shù)據(jù)管理核心層，負責(zé)將海量的城市數(shù)據(jù)進行分類和聚集，通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)演進和數(shù)據(jù)養(yǎng)護等技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的活化處理，向服務(wù)層提供活化數(shù)據(jù)支

持．北京航空航天大學(xué)的陳真勇等作者貢獻的論文“一種新的智慧城市數(shù)據(jù)共享和融合框架——

ＳＣＬＤＦ”從數(shù)據(jù)活化技術(shù)的角度出發(fā)，提出了一種智慧城市數(shù)據(jù)互聯(lián)框架．ＳＣＬＤＦ框架結(jié)合Ｌｉｎｋｅｄ

２３８

計算機研究與發(fā)展２０１４，５１（２）

Ｄａｔａ技術(shù)、數(shù)據(jù)活化思想和數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)（Ｔｈｅ

Ｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆ

ｄａｔａ，ＩＯＤ）思想，以及多媒體標注技術(shù)、描述技

術(shù)，文檔標注技術(shù)等多種技術(shù)，實現(xiàn)了對智慧城市數(shù)據(jù)的共享和融合．該論文為智慧城市的數(shù)據(jù)管理和組織提供了一種新的思路．

支撐服務(wù)層：支撐服務(wù)層對底層的數(shù)據(jù)和活化服務(wù)將進一步的封裝，為智慧城市上層應(yīng)用的開發(fā)提供復(fù)用和靈活部署的能力，其功能涵蓋了云平臺、可視化與仿真、公共數(shù)據(jù)引擎等平臺與服務(wù)等．北京理工大學(xué)的張運超等作者貢獻的論文“基于移動增強現(xiàn)實的智慧城市導(dǎo)覽”在支撐服務(wù)層上對智慧城市的可視化支撐技術(shù)進行了研究．該論文提出了一種面向移動終端的增強現(xiàn)實城市導(dǎo)覽方法，可以滿足智慧城市中用戶個性化、多尺度、按需推送的智能導(dǎo)覽需求，可以為多種行業(yè)應(yīng)用提供共性服務(wù)支持．

應(yīng)用服務(wù)層：應(yīng)用服務(wù)層位于智慧城市體系架構(gòu)的最頂層，不同規(guī)模、不同發(fā)展類型的城市可以選擇、開發(fā)適合自身特點的不同智慧應(yīng)用，行業(yè)特性較強．應(yīng)用服務(wù)層的共性技術(shù)主要包括安全與標準兩個方面．哈爾濱工程大學(xué)的楊海陸等作者在論文“基于社區(qū)的移動互聯(lián)網(wǎng)混合蠕蟲雙向反饋遏制系統(tǒng)”中研究了智慧城市應(yīng)用服務(wù)的安全性問題．論文設(shè)計了一種以遠程遏制為主、以短程遏制為反饋的移動互聯(lián)網(wǎng)蠕蟲遏制系統(tǒng)，論文提出的方法可以廣泛地應(yīng)用在多種基于移動互聯(lián)網(wǎng)的城市應(yīng)用當(dāng)中，對于提高智慧城市應(yīng)用的安全性具有很大幫．助．

北京航空航天大學(xué)的王靜遠等作者貢獻的“以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市研究綜述”一文，站在信息科學(xué)的視角上，圍繞數(shù)據(jù)為中心這一主題，對數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧城市及其相關(guān)研究工作進行了較為全面的綜述與介紹．文章順應(yīng)數(shù)據(jù)科學(xué)崛起的時代趨勢，在信息技術(shù)所及的范圍內(nèi)，對“智慧城市”和“數(shù)據(jù)”兩大關(guān)鍵詞相關(guān)的研究工作進行了盡可能全面的梳理．希望此文可以幫助讀者對該前沿交叉領(lǐng)域的研究脈絡(luò)建立起快速的概要認識．

智慧城市研究的內(nèi)涵和外延廣泛而又豐富，而專題篇幅又有嚴格限制，我們對智慧城市優(yōu)秀研究工作的收錄也難免掛一漏萬，難以反映智慧城市研究工作的全貌，希望讀者與各位投稿作者見諒．專輯的組織和編輯也難免存在一些不足之處，歡迎智慧城市同行不吝批評指正．最后，祝愿我國智慧城市研究工作更上新的臺階！

熊

璋（北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院）

林

闖（清華大學(xué)計算機系）

單志廣（國家信息中心信息化研究部）

２０１４年１月

計算機研究與發(fā)展

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ＤＯＩ：ｌＯ．７５４４／ｉｓｓｎｌｏＯｏ一１２３９．２０１４．２０１３１５８６

５１（２）：２３９—２５９，２０１４

以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市研究綜述

王靜遠１

李

超１’２

熊璋１單志廣３

北京

１００１９１）

１（北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院

ｚ（北京航空航天大學(xué)深圳研究院數(shù)據(jù)活化（智慧城市）深圳市重點實驗室３（國家信息中心信息化研究部北京

（ｊｙｗａｎｇ＠ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ）

１０００４５）

廣東深圳

５１８０５７）

ＳｕｒｖｅｙｏｆＤａｔａ—ＣｅｎｔｒｉｃＳｍａｒｔＣｉｔｙＷａｎｇＪｉｎｇｙｕａｎｌ，Ｌｉ

Ｃｈａ０１仙，ＸｉｏｎｇＺｈａｎ９１，ａｎｄＳｈａｎＺｈｉｇｕａｎ９３

１（Ｓｃ＾ｏｏＺｏ，Ｃｏｍｐ越￡ＰｒＳｃｉＰ九ｃＰｎ押ｄＥ行ｇｉｎ已Ｐｒｉ竹ｇ，ＢＰｉ＾ｎ”ｇＬｋｉ刪ｒｓ￡ｉｙ，Ｂｅ巧ｉｎｇ１００１９１）

２（ＤｎｆｎⅥｆｎｚｉｚ口ｆｉｏ竹／Ｓｍ丑ｒ￡Ｃｉ￡ｙ

Ｓ矗ｇ贍ｚ＾已行５１８０５７）

ＫＰｙＬｎ６０，‘ｎ￡ｏｒｙ，

ＲｇｓＦｃ￡ｒｃ＾工挖ｓｔｉ￡“￡Ｐ

ｏ廠ＢＰｉ矗Ⅱ竹ｇＬｋｉｕｅｒｓｉ￡ｙ

ｉ竹Ｓ＾Ｐ挖ｚ＾Ｐ以，

Ｇ“凸竹ｇｄｏ行ｇ，

３（Ｊ竹，０ｒｍｎ￡ｉｏ挖ＲｅｓＰ口ｒｆ＾ＤＰｐ以ｒｆ塒Ｐ行￡，Ｓ￡ｎ￡ＰＪ玎如ｒｍ口ｆｉｏ九ＣＰ押拋ｒ，ＢＰ巧ｉ訂ｇ１０００４５）

Ａｂｓｔｒａｃｔｃｉｔｉｅｓ，ｔｈｅ

ａ

ＭｏｔｉｖａｔｅｄｂｙｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｇｌｏｂａｌｅｎＶｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｍｏｄｅｒｎ

ｃｏｎｃｅｐｔ

ｏｆｔｈｅＳｍａｒｔＣｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ

ａｓ

ａ

ｓｔｒａｔｅｇｉｃｄｅｖｉｃｅｏｆｆｕｔｕｒｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ

ｏｎ

９１０ｂａｌｓｃａｌｅ．

Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｍｏｄｅｒｎｃｉｔｉｅｓｈａｖｅｂｕｉｌｔｕｐｄｅｖｅＩｏｐｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ａｒｅ

ａｎｄｇａｔｈｅｒｅｄｍａｓｓｉｖｅｃｉｔｙｒｕｎｎｉｎｇｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅ

ｒｅａｄｙ

ｔｏ

ｆａｃｅｔｈｅｃｏｍｉｎｇｏｆｔｈｅＳｍａｒｔＣｉｔｙ

ｔｈａｔｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ｃｏｎｃｅｐｔ，ｔｅｃｈｎ０１０９ｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＡｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｅｃｕｌｉａｒｉｔｙｏｆＳｍａｒｔＣｉｔｙｉｓｓｖｓｔｅｍｉｓｄａｔａ—ｃｅｎｔｒｉｃ．Ｔｈｅｄａｔａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｓｕｃｈｍｉｎｉｎｇ，

ｐｌａｙ

ｐｉｖｏｔａｌ

ｓｕｒｖｅｙ

ａｓ

ｂｉｇｄａｔａ，ｄａｔａＶｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄｄａｔａ

Ｉｎ

ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ，

ｒｏｌｅｓ

ｉｎＳｍａｒｔ

ｒｅｃｅｎｔ

Ｃｉｔｙ

ｒｅｌａｔｅｄ

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．

ｗｅ

ｐｒｏＶｉｄｅ

ａ

ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｒｏｍ

ａｎ

ｏｆｔｈｅｍｏｓｔ

ｒｅｓｅａｒｃｈａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｄａｔａ—ｃｅｎｔｒｉｃＳｍａｒｔＣｉｔｙ．ＴｈｅｓｕｒＶｅｙｉｓ

ａｒｅ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅａｎｄａｌｌｓｕｍｍａｒｉｚｅｄＳｍａｒｔＣｉｔｙｗｏｒｋｓ

ｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｄａｔａｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ

ａｒｅ

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．

Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｖａｒｉｅｔｙａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｕｒｂａｎｄａｔａｔｈａｔ

ｕｓｅｄｉｎｅｘｉｓｔｉｎｇＳｍａｒｔＣｉｔｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄａｐｐｈｃａｔｉｏｎｓ．ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄａｔａ—ｃｅｎｔｒｉｃＳｍａｒｔＣｉｔｙｓＤｅｃｉａｌｔｉｅｓ．

Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ

ａｒｅ

Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｔａｔｅ—ｏｆ—ｔｈｅ—ａｒｔｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅ

ｒｅｓｅａｒｃｈ

ａｃｔｉＶｉｔｉｅｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈ

ｓｕｒｖｅｙｅｄｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓ：ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｓｙｓｔｅｍＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ

ａｒｅ

ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，ｓｍａｒｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｌｏｎ，

ａｒｅ

ｕｒｂａｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ａｎｄｈｕｍａｎｍｏｂｉｌｉｔｙ．ａｎｄｔｈｅｏｒｙ，

ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ，

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍ

ｃｏｒｅ

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ

ｔｈｅｄａｔａ—ｃｅｎｔｒｉｃ，

ａｎｄｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｆｅａｔｕｒｅ．

Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐａｐｅｒｒａｉｓｅｓ

ｓｏｍｅｄｉｒｅｃｔｊｏｎｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ＳｍａｒｔＣｉｔｙ；ｕｒｂａｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｂｉｇｄａｔａ；ｄａｔａＶｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈａｄＶａｎｃｅ

摘要在城市信息化浪潮與數(shù)據(jù)科學(xué)崛起的共同推動下，智慧城市開始在全球范圍內(nèi)成為未來城市發(fā)展的新理念與新實踐．大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)活化、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用與分析技術(shù)在智慧城市建設(shè)當(dāng)中具有核心作用．站在信息科學(xué)的視角之上，圍繞以數(shù)據(jù)為中心這一主題，對當(dāng)前智慧城市研究工作的最新動態(tài)進行了綜述．梳理了當(dāng)前智慧城市相關(guān)研究中廣泛采用的城市數(shù)據(jù)類型及其特點，并從相關(guān)研究工作和技術(shù)與研究特點兩個大的方面對該領(lǐng)域的研究工作現(xiàn)狀進行了介紹．其中相關(guān)研究涵蓋了技術(shù)體系研究、數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能交通、城市計算技術(shù)和城市人類活動的統(tǒng)計力學(xué)等方面．而技術(shù)與研究特點

收稿日期：２０１３—１２一０３；修回日期：２０１３—１２２０

基金項目：國家‘‘八六三’’高技術(shù)研究發(fā)展計劃基金項目（２０１１ＡＡ０１０５０２）；國家自然科學(xué)基金項目（６１２７２３５０，６１２０２４２６，６１３７０１２２）

通信作者：熊

璋（ｘｉｏｎｇｚ＠ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ）

２４０

計算機研究與發(fā)展

２０１４，，５１（２）

的介紹包括核心技術(shù)與理論，以及領(lǐng)域研究的學(xué)科交叉、城市數(shù)據(jù)為中心、區(qū)域特性等方面．最后對該研究領(lǐng)域未來可能的發(fā)展方向進行了總結(jié)和展望．

關(guān)鍵詞智慧城市；城市計算；大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)活化；研究進展

中圖法分類號ＴＰ３９

在信息技術(shù)革命的推動下，以計算機、網(wǎng)絡(luò)通信

等信息通信技術(shù)為動力的信息化浪潮席卷全球．經(jīng)過

近１０年的信息化與數(shù)字化建設(shè)，現(xiàn)代城市的運行方式與城市居民的生活環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了根本性的改變．城市的經(jīng)濟、文化、交通、娛樂等方面都已經(jīng)和信息化的數(shù)字空間緊密融合，網(wǎng)絡(luò)空間（ｃｙｂｅｒｓｐａｃｅ）成為城市居民生活的組成部分．完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施以及豐富的數(shù)字化應(yīng)用成為現(xiàn)代數(shù)字化城市的基本特征之一．豐碩的城市信息化建設(shè)成果在為人類生活帶來極大便利的同時，也為現(xiàn)代城市形態(tài)的進一步演進奠定了技術(shù)與數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)．

進入２１世紀，以大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)活化為代表的數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)開始受到人們的廣泛關(guān)注．以數(shù)據(jù)為中心的研究方法與技術(shù)理念在信息、生物、能源、醫(yī)藥、社會學(xué)等不同的學(xué)科領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用與認可，并促成了大量科研成果的誕生．以信息技術(shù)為支撐的數(shù)據(jù)分析與研究方法正深刻地改變著傳統(tǒng)科學(xué)探索的工作方式，成為人類科技發(fā)展與知識獲取的一種新興模式．

在城市信息化浪潮與數(shù)據(jù)科學(xué)崛起的共同推動下，智慧城市在全球范圍內(nèi)成為下一代城市化發(fā)展的新理念和新實踐．智慧城市是一種以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對城市各部分數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測、分析、整合和利用，實現(xiàn)對城市生活環(huán)境的透徹感知、城市資源的全面調(diào)控、城市中各個部分協(xié)調(diào)配合、城市方方面面便捷運作、人和城市之間和諧共贏等目標的新型城市形態(tài)．世界各國尤其是歐、美、日、韓等發(fā)達國家和地區(qū)都在積極開展相關(guān)的理論研究與技術(shù)探索，發(fā)掘城市的數(shù)據(jù)資源，研發(fā)城市智慧應(yīng)用系統(tǒng)，開展相應(yīng)的城市試點．在我國，從中央到地方也都在積極探討發(fā)展和建設(shè)智慧城市．

在智慧城市建設(shè)的過程中，數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)發(fā)揮著不可替代的重要作用．為了使信息領(lǐng)域的科研人員盡快了解數(shù)據(jù)科學(xué)在智慧城市領(lǐng)域中的最新應(yīng)用與研究進展，本文對以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市技術(shù)研究現(xiàn)狀進行了綜述和分析，首先對現(xiàn)有智慧城市研究所采用的城市數(shù)據(jù)類型與特性進行了歸納和梳理，然后從技術(shù)體系、相關(guān)研究、核心技術(shù)與理論

３個方面對現(xiàn)有工作進行了綜述介紹，并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有工作的特點進行了總結(jié)，最后對未來可能的研究方向進行了展望．

智慧城市是一個多學(xué)科交叉、多領(lǐng)域融合的綜合性學(xué)科，相關(guān)工作涉及的內(nèi)涵和外延都非常廣．本文將綜述視角放在信息科學(xué)領(lǐng)域，內(nèi)容緊密圍繞以數(shù)據(jù)為中心這一主題，分析相關(guān)研究工作的整體結(jié)

構(gòu)與脈絡(luò)．對于非信息學(xué)科視角、數(shù)據(jù)研究以外的相

關(guān)工作，由于篇幅問題，不作太多涉及．

１

城市數(shù)據(jù)

１．１城市數(shù)據(jù)類型

在信息城市與數(shù)字城市的建設(shè)過程中，城市的信息基礎(chǔ)設(shè)施在提供信息服務(wù)功能的同時，也積累了海量的城市動態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)種類繁多，難以盡述．在這里，我們對在現(xiàn)有智慧城市研究工作中較為常用的城市數(shù)據(jù)類型進行簡要的介紹．

１）地圖與興趣點數(shù)據(jù)

街道與建筑是城市的基本構(gòu)架，地圖數(shù)據(jù)是對城市構(gòu)架進行描述的基本方式，而興趣點（ｐｏｉｎｔ

ｏｆ

ｉｎｔｅｒｅｓｔ，ＰＯＩ）數(shù)據(jù)則是介紹城市各功能單元的基

本信息．因此，城市地圖和興趣點數(shù)據(jù)是進行以數(shù)據(jù)

為中心的智慧城市研究的最基本原料，也是在對其他類型城市數(shù)據(jù)進行融合時的空間錨點數(shù)據(jù)．

２）ＧＰＳ數(shù)據(jù)

安裝有ＧＰＳ接收芯片的移動設(shè)備可以收集城市中人、車等流動物體活動信息．例如目前應(yīng)用比較廣泛的浮動車技術(shù)［１３就是將出租車、公交車等公共交通工具上安裝ＧＰＳ設(shè)備，將其作為傳感器對于城市的交通情況進行采樣．安裝有ＧＰＳ接收芯片的智能手機也可以當(dāng)作個人行為軌跡的收集設(shè)備．但是由于隱私、安全等諸多問題，手機ＧＰＳ數(shù)據(jù)很難大規(guī)模收集應(yīng)用，目前只能依靠志愿者進行小范圍收集和研究．

３）客流數(shù)據(jù)

城市中市民采用不同交通工具進行日常通勤的數(shù)據(jù)稱為客流數(shù)據(jù)．出租車的客流數(shù)據(jù)可以使用浮動車ＧＰＳ數(shù)據(jù)配合出租車計費表的乘客狀態(tài)獲得．

王靜遠等：以數(shù)據(jù)為中心的智慧城市研究綜述

公交車與地鐵的客流數(shù)據(jù)則可以使用市政交通一卡通的刷卡記錄進行收集．客流數(shù)據(jù)包含的城市活動信息非常豐富，可以被用于城區(qū)功能分析、人口流動監(jiān)測、城市交通系統(tǒng)評估、多交通工具人類行為研究、城市交通經(jīng)濟學(xué)研究等領(lǐng)域．

４）手機數(shù)據(jù)

手機是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚耐ㄓ嵐ぞ�，其所能提供的�?shù)據(jù)類型很多，包括：通訊錄、通話記錄、ＧＰＳ定位信息、與基站間的信令記錄、上網(wǎng)記錄和ＡＰＰ使用記錄等．這些數(shù)據(jù)可以反映城市中居民活動的興趣偏好、活動范圍、規(guī)模頻率、社交關(guān)系等內(nèi)容，因此具有非常巨大的應(yīng)用潛力．

５）ＬＢＳ位置服務(wù)數(shù)據(jù)

ＬＢＳ（１０ｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄ

ｓｅｒｖｉｃｅ）位置服務(wù)是移動

互聯(lián)網(wǎng)時代一種新興的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式，通過ＬＢＳ應(yīng)用所收集到的數(shù)據(jù)具有明確的地理位置坐標并兼具傳統(tǒng)ｗｅｂ服務(wù)的語義特性．ＬＢＳ數(shù)據(jù)是對Ｐ（）Ｉ數(shù)據(jù)的一種深度的描述和補充，與地圖和ＰＯＩ等簡單的城市地理數(shù)據(jù)相比，ＬＢＳ數(shù)據(jù)包含有大量的語義信息，可以幫助人們更加深刻地理解城市運行動態(tài)．

６）視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)

視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在交通管理、社區(qū)安保、室內(nèi)安防、娛樂通訊等城市生活的各個方面．視頻監(jiān)控設(shè)備所采集的海量視頻數(shù)據(jù)記錄著城市中居民生活的分分秒秒，在數(shù)字空間中形成了對物理城市的虛擬“映像”．充分利用這些視頻數(shù)據(jù)可以從某種程度再現(xiàn)城市生活的歷史，具有巨大的理論研究與應(yīng)用價值．

７）環(huán)境與氣象數(shù)據(jù)

氣象數(shù)據(jù)很早便受到城市科學(xué)研究的充分關(guān)注，近些年，隨著人們對于環(huán)境與健康問題的日漸重視，以空氣質(zhì)量為代表的城市環(huán)境數(shù)據(jù)也開始成為人們關(guān)注的焦點．城市的環(huán)境與氣象數(shù)據(jù)的一個重要的特點是其地理與時間采樣密度低．如何實現(xiàn)細粒度、高精度的環(huán)境與天氣數(shù)據(jù)收集和分析是該應(yīng)用類數(shù)據(jù)的一個重要挑戰(zhàn)．

８）社會活動數(shù)據(jù)

城市社會活動數(shù)據(jù)包括城市中的人口戶籍、金融物價、醫(yī)療衛(wèi)生、能源消耗等各種社會動態(tài)數(shù)據(jù)．社會活動數(shù)據(jù)是深入理解和分析城市社會化行為的必備原料．由于城市社會活動數(shù)據(jù)行業(yè)性較強，容易受到行業(yè)條塊分割的影響，往往彼此分割孤立．打破行業(yè)條塊分割、實現(xiàn)多源異構(gòu)城市數(shù)據(jù)的融合，是深度利用城市社會活動數(shù)據(jù)所面臨的首要任務(wù)．

２４１

１．２城市數(shù)據(jù)的特性

１）大數(shù)據(jù)特性

城市是人類活動最為密集的區(qū)域，海量的人類活動與社會運行數(shù)據(jù)不可避免地在城市當(dāng)中爆發(fā)．以北京為例，每天有超過千萬的市民出行，每天我們的交通卡產(chǎn)生５０００萬條刷卡記錄，有９００萬的車輛在運營，每天僅出租車ＧＰＳ數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生８ｏｏＯ萬條左右，同時有近萬個交通固定檢測器在采集車的瞬時車速，有近億萬條的手機通訊數(shù)據(jù)，還有千億級的交通影視影像數(shù)據(jù)．城市數(shù)據(jù)種類繁多（ｖａｒｉｅｔｙ），規(guī)模龐大（ｖｏＩｕｍｅ），對數(shù)據(jù)的輸入和處理速度要求也很高（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）．城市數(shù)據(jù)包含的信息與知識極為豐富，對于推動人類認識的擴展與科學(xué)技術(shù)的進步有著巨大的價值，同時由于數(shù)據(jù)稀疏性的影響，城市數(shù)據(jù)的價值密度也很低（ｖｅｒａｃｉｔｙ）．綜上可以看出，城市數(shù)據(jù)完全符合大數(shù)據(jù)（ｂｉｇｄａｔａ）所具有的４Ｖ特性［２］．城市數(shù)據(jù)可謂是大數(shù)據(jù)概念范疇當(dāng)中的一個極具代表性的典型樣本．

２）時空多維特性

以地圖為基礎(chǔ)的空間結(jié)構(gòu)是城市數(shù)據(jù)的一種基本組織方式，而城市快節(jié)奏的生活方式也使礙城市數(shù)據(jù)對于時間維度的變化非常敏感．因此，時空多維特性成為城市數(shù)據(jù)的另一個重要特點．在空間上，根據(jù)城市地理規(guī)模的不同，城市數(shù)據(jù)具有不同尺度的空間跨度．在時間上，根據(jù)產(chǎn)生的時間不同，城市數(shù)據(jù)具有時問相關(guān)的變化和分布．因此在進行城市數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用時，一方面需要考慮時間和空間兩個維度的數(shù)據(jù)演化特性，另一方面還需要充分利用時問和空間不同維度之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系．這對城市數(shù)據(jù)的利用技術(shù)提出了很高的要求，

３）多尺度與多粒度

研究和利用城市數(shù)據(jù)除了要考慮時間和空間等多個維度之外，還需要考慮數(shù)據(jù)尺度和數(shù)據(jù)粒度對于數(shù)據(jù)特性的影響．在規(guī)模的尺度上，城市可以分為小型城市、中型城市、大型城市、超大型城市等；在地理尺度上，對于城市數(shù)據(jù)的描述可以小到幾個街區(qū)或大到數(shù)千平方公里；在時間尺度上，城市數(shù)據(jù)的覆蓋時間可以短到一些事件的監(jiān)控，長到上百年的城市變遷．在地理采樣粒度上，可以像遙感測繪數(shù)據(jù)一樣精確到數(shù)米，也可以向氣象環(huán)境數(shù)據(jù)一樣以區(qū)縣、地區(qū)、甚至省市為單位；在時間粒度上，更是根據(jù)數(shù)據(jù)采樣設(shè)備的時鐘、存儲與傳輸能力、計算速度等因素產(chǎn)生不同的時間粒度．在時空多維度的條件下，高效處理多尺度與多粒度的海量數(shù)據(jù)，是有效利用城市數(shù)據(jù)所必須解決的核心技術(shù)問題之一．

  本文關(guān)鍵詞：基于社區(qū)的移動互聯(lián)網(wǎng)混合蠕蟲雙向反饋遏制系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：211745