第1章 绪论
1. 1研究背景与意义
在1900年，全球只有13%的人口生活在城市。而到了 2007年，城市居民的数量达到了 33亿人，有史以来第一次超过了农村居民。到2050年，城市居民有可能会占到地球上人口总数的70%.随着计算机、互联网的快速发展，城市的作用也越发凸显，逐渐成为政治、经济、文化、商业、体育、医疗等等多种中心。而由于政务、办公、娱乐、企业经营、精密仪器加工、证券交易等等功能平台的需要，城市人口越来越多。但随即也产生了一系列问题。
首先是城市人口过多。由于城市人口扩容、外来人口的增多，给城市的交通、医疗、教育、水资源都带来巨大的压力；流动人口的户籍管理等等也容易造成社会矛盾。其次城市的基础设施建设跟不上发展需求。由于人口聚集较快、基础设施建设周期长、投资大，使得城市的住房、排水、交通、供气等供给严重不足。
医患矛盾日益加剧，“挂号难”、“看病难”等社会问题层出不穷。教育上的教育资源、师资力量严重滞后，处处人满为患。再次水资源严重短缺，中国人均水资源占有量仅是世界平均水平的1/4,电力能源等也严重短缺。最后是环境污染问题。中国有六成城市空气质量是不达标的，受监测的113个环境重点保护城市中，没有一个城市的空气质量是达到一级标准的。城市的固体废弃物和生活垃圾也一直在加剧着城市环境污染。
大量外来人口的涌入，使得向新增外来人口提供医疗和教育的地方财政承受极大的压力；而基础设施和市政服务无法跟上人口涌入的脚步，又会导致城市的无序膨胀，产生污染和交通堵塞等问题；与此同时，耕地面积可能会减少7%-20%,能源的需求却可能会增加一倍以上，对水的需求可能会增加70%-100%对自然资源的需求呈现螺旋式上升的趋势。
这些挑战都要求城市领导者必须带领团队整合自己的组织架构，并与政府各级部门，以及盈利的和非盈利的组织进行协调运作，从整个社会的高度，以及从每个城市、政府、企业、机构和个人的高度去综合考虑今天的挑战和明天的机会。
将物理、数字、自然和人这四类基础设施融合在一起，将计算能力融入到除计算机以外的其他事物中。利用先进的技术，我们可以将现有基础架构与创新的科技融合在一起，将产业化和信息化融合在一起，实现互联互通，从信息感知、整合共享、分析和预测这四个方面，智能地响应城市需求。简言之，帮助城市重新焕发生机，变得更智慧、更高效。
1. 2主要概念界定
2008年，IBM公司提出了 “smart planet”,其核心是：“以一种更智慧的方法，通过利用新一代信息技术来改变政府、企业和人们相互交互的方式，以提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。将信息基础架构与高度整合的基础设施完美结合，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。智慧的方法具体来说以三个方面为特征，即更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化”.“smart city（智慧城市）”这一概念也从此诞生。
根据目前比较权威的中国智慧工程研究会对“智慧城市”概念的描述是：“智慧城市目前全球围绕城乡一体化发展、城市可持续发展、民生核心需求等发展要素，将先进信息技术与先进的城市经营服务理念进行有效融合，通过对城市的地理、资源、环境、经济、社会等系统进行数字网络化的管理，对城市基础设施、基础环境、生产生活相关产业和设施的多方位数字化、信息化的实时处理与利用，为城市治理与运营提供更简洁、高效、灵活的决策支持与行动工具，为城市公共管理与服务提供更便捷、高效、灵活的创新运营与服务模式。”
“数字城市”的概念就是：以地理空间信息技术和数字化技术来对地球进行全要素数字地形的重新描述。
在《数字城市建设指南》上册中，将“数字城市”概念描述为：“在一个城市中将政府信息化、城市信息化、社会信息化、企业信息化”四化“为一体。通过数字化技术应用，整合整个城市所涉及的综合管理与公共服务信息资源，包括地理环境、基础设施、自然资源、社会资源、经济资源、教育资源、旅游资源、和人文资源等。以数字化形式进行采集和获取，并通过计算机和网络进行统一的存储、优化、管理和展现，实现城市综合管理和公共服务信息的交互和共享。为城市资源在空间上的优化配置，为城市综合管理和公共服务上的合理利用，以及城市科学化与可持续发展，建立和谐社会提供强有力的手段。”
如下图一可以看出，传统城市与数字城市、智慧城市之间的关系。城市的发展历经了传统城市、数字城市，最终将进入智慧城市。传统城市强调传统的规划和设计；数字城市以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，实现信息的数据化，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统等信息技术手段把城市进行数字化虚拟实现；而智慧城市是数字城市的下一步发展方向，是城市发展的深层次状态，智慧城市强调面向应用，面向用户，面向产业升级，把新一代rr技术充分运用在各行各业之中，并通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，同时通过商业智能的技术，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到“智慧”状态②。
智慧城市的主要特征：
（1）、智慧城市幸福指标，用来衡量人们对自身生存和发展状况的感受和体验。它既体现了对生活的客观条件和所处状态的一种事实判断，又体现了对生活的主观意义和满足程度的一种价值判断，同时人们的幸福感也是衡量一个国家或地区生态环境、政府管理、经济发展、社会进步、居民生活与幸福水平的指标工具。
（2）、智慧城市管理指标，用来衡量城市的管理效率和管理成果，其作用在于评价中国城市管理水平，检查存在的问题，提供城市管理指南。它不仅可以衡量城市之间在总体管理效率水平上的差异，也可以衡量城市之间在经济效率、结构效率、社会效率、人员效率、发展效率水平上的差异，从而有助于加强城市的全面管理，确保区域资源的可持续利用，在生态环境良性循环的条件下保持经济的持续，健康发展。
（3）、智慧城市社会责任指标，用来衡量一个组织对社会应该承担的权益责任、环境责任、诚信责任以及和谐责任。对政府而言，社会责任主要体现在提高政治文明、传播城市形象以及对权益责任的维护等方面。③
1. 3智慧城市的建设对城市发展的意义
第一、有助于改善城市治理的效果
由于城市化进程的加速，让最初的城市规划者始料未及，以至于现在大部分的城市在规划上都出现了这样或那样的问题。只有建设成智慧城市，实现交通、水利、管网、家居、医疗、教育等等智能化，才能解决城市中的拥堵、排水、看病难、住房难、上学难的诸多问题。使老百姓真正过上便捷、智能、幸福的生活。才能解决政府管理者面临的各种难题。
第二、有益于发挥服务性政府的作用
智慧政务能提高政府办事的效率，解决以往政府机关办事效率低，互相推矮的问题。不会出现电视上报道的为了办理一张身份证，需要当事人奔走几个省，找到十几个办事部门，跑断腿、磨破嘴，结果被每个部门一句不归我们部门管打发了的事情。信息化的政务使得网络交叉、信息共享、使得老百姓异地办理业务，异地享受医疗保险等福利成为现实。
第三、有利于促进经济发展
智慧城市未来投资会有数百亿，这将带动一系列相关的产业发展，会使政府和人民都有所受益，它是中小型城市发展的一个重要契机。智慧城市建设将会催生出一批以智慧城市为核心的相关生产、制造、研发、售后服务等一系列相关业务，会给城市带来巨大的商机和就业机会，对促进城市经济发展、推动经济建设、拉动城市内需、建立新型产业发展起着非常大的作用。
