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疫情背景下城市治理模式转型思考:智慧规划与智慧城市“双智协同”建设逻辑、理念与路径

来源:中国城市规划作者:张鸿辉 洪良 唐思琪

疫情背景下城市治理模式转型思考:智慧规划与智慧城市“双智协同”建设逻辑、理念与路径

1、引言

2020年庚子鼠年新春之际,一场新型冠状病毒肺炎借春运之势以湖北武汉为中心迅速蔓延至全国各地。突发的公共卫生事件袭来,从武汉封城到湖北封省,从交通无序到医疗物质短缺,疫情对传统城市治理模式和已有智慧城市建设提出了新的挑战。面对突发重大公共卫生事件和日益突出的城市治理压力,学者们对城市空间环境品质[1]、城市通风环境[2]、健康社区[3]、城市医疗规划[4]、规划思路反思[5]等规划编制方面,春运疫情扩散路线分析[6]、不同城市风险程度评估[7]、基于模型的疫情发展预测[8]等城市大数据应用方面以及面向疫情的智慧城市建设方面[9][10][11]进行探讨。在国内已有研究的基础上,结合国地科技智慧规划和智慧城市的经验,本文尝试提出一些思考和探索。

党的十九大四中全会指出全面深化改革总目标是完善和发展中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化。空间治理和社会治理作为国家治理体系的两项重要内容,是加快生态文明体制改革的重要手段。当前,国内大多数城市空间治理和社会治理分而治之,二者处于割裂状态,这种割裂导致出现城市应急事件时,不仅不能及时应急响应,更难以实现城市管理者所期望的动态监测和及时预警,因此目前相对静态、各自为政、信息孤岛、单一目标的城市治理模式无法适应和满足城市治理现代化要求,需积极探索“实时动态、智能融合、信息互联”的智慧规划和智慧城市协同共治的新模式。以智慧规划提升空间治理能力,以智慧城市促进社会治理水平,智慧规划和智慧城市两者高效协同成为目前应对治理问题、提升整体治理能力的重要方向和趋势,从而实现城市治理从碎片化治理到系统性治理,从分散治理到协同治理,从经验治理到精准治理的治理模式重构。

2、“双智协同”建设逻辑

2.1 理论框架

以实现治理体系和治理能力现代化为总目标,面向空间共同体和社会共同体的2个治理主体,通过智能化系统平台统筹融合智慧规划与智慧城市2套治理工具,构建“双智协同”的“1+2+2+2”理论框架。

图2-1 “双智协同”理论框架

2.2 建设逻辑

以规划引领、空间优化、多维联动、信息共享、治理协同为“双智协同”的五大准则,依托人工智能、大数据、城市信息模型(AI 、Big Data 、City Information Model,简称“ABC”),遥感、全球定位系统、地理信息系统(RS、GPS 、GIS,简称“3S”)技术,构建从智慧规划到智慧城市,从分而治之到双智协同的城市治理模式。

2.2.1 智慧规划引领智慧城市建设

智慧城市作为促进城市治理智能化的重要抓手,助力于城市现代化治理体系的构建,可提升城市治理的智能化水平。从新型智慧城市建设的本质要求来看,城市智慧化建设目标的实现必须依赖完善的城市功能体系并落实到具体的城市空间,单纯的信息技术导向已不能满足新型智慧城市建设的新要求。以智慧规划引领智慧城市建设,可以促进信息化建设与城市空间发展之间的深度融合,系统性谋划信息网络基础设施与城市生产性和社会性基础设施的整合建设,统筹强化智慧交通、智慧医疗、智慧环保等智慧应用系统的协同建设,明确不同系统功能的建设重点和路径,协调规划内容与项目建设布局,从而引导智慧城市在“规划—建设—管理—运维”全生命周期模式、流程与体制机制的优化。因而,以智慧规划引领智慧城市建设的新模式,已然成为智慧城市建设的发展趋势和必然选择。

2.2.2 智慧城市支撑智慧规划决策

智慧城市通过空中、地面、地下、河道等各层面的传感器布设,摸清城市自然资源和基础建设家底。通过三维可视化技术、城市信息模型(CIM)搭建智慧城市时空基础设施,实现对城市全方位、全要素的数字化建模,为智慧规划提供了资源高效集成化、业务流程规范化、工作管理科学化的支持。同时,智慧城市对城市运行状态的充分感知、动态监测、模拟仿真、深度学习等功能,将城市可能产生的应急突发事件、矛盾冲突、潜在危险进行智能预警,并提供合理可行的对策建议,以未来视角智能干预城市原有发展轨迹和运行,为城市规划者和决策者提供了快速直观了解规划对城市建设、城市环境、城市运行等状态的带动效果,推动规划有的放矢和提前布局,进而支撑智慧规划实现“可感知、能学习、善治理、自适应”效能并能及时、持续优化升级。

图2-2 “双智协同”建设逻辑

3、“双智协同”建设理念

以“可感知”为基础,建设统一的智能感知体系,以期“人地互动可感知”;以“能学习”为方法,形成国土空间和城市体征的综合监测指标体系,以期“精细模拟能学习”;以“善治理”为目标,联通融合智慧规划的编制、审批、实施、监测、评估、预警全业务系统和智慧城市的生产、生活、生态系统,以期“人机互动善治理”;以“自适应”为手段,实现自然资源治理与城市规划、建设、管理的业务协同和时空联动,以期“时空演化自适应”。

3.1 人地互动可感知

以“可感知”为基础,建设统一的智能感知体系,搭建多源时空数据库和形成时空大数据整合标准化技术,挖掘、融合不同业务、数据的关联知识,提供多类型、及时、准确、全面的人地互动整合感知信息,为智慧规划及智慧城市的应用和联通提供信息支撑,形成涵盖空间治理要素和社会治理要素的数据湖,对包括山水林田湖草等自然要素与人口流、信息流、货物流等城市要素进行全息感知。

图3-1 人地互动可感知结构图

3.2 精细模拟能学习

以“能学习”为方法,基于多时空尺度和“创新、协调、绿色、开放、共享、安全”多维度理念,形成国土空间和城市体征的综合监测指标体系,构建一套全维度覆盖智慧规划和智慧城市的多场景应用模型,实现从国土空间到城市运行的层级管控与精准实施。

图3-2 精细模拟能学习结构图

3.3 人机互动善治理

以“善治理”为目标,对智慧规划和智慧城市的国土空间基础信息平台、时空大数据云平台等相关平台进行统筹谋划、优势融合、合力共用,联通融合智慧规划的编制、审批、实施、监测、评估、预警全业务系统和智慧城市的生产、生活、生态系统,实现人机高效互动。

图3-3 人机互动善治理结构图

3.4 时空演化自适应

以“自适应”为手段,以系统平台为载体,面向城市治理能力现代化要求,利用智慧规划手段,打通数据渠道、联通业务关系、互通功能应用,有效联动智慧规划和智慧城市,实现自然资源治理、规划建设智能决策与智慧城市的业务协同和时空联动。

4、“双智协同”建设路径

国地科技基于在广东省廉江市开展的智慧规划与智慧城市协同建设经验,结合在空间规划、建设、管理、运营等领域的长期信息化服务实践,总结提炼出“双智协同”具体建设路径为:基于规划引领,统筹规划、建设、公共服务、城市治理等相关部门的信息化建设需求,系统化解决条块分割的信息化建设中存在的“信息孤岛林立、业务缺乏协同、设施重复建设、重建设轻管理”等问题。统筹构建泛在感知监测网络、平台支撑体系和多智能应用,实现空间治理和社会治理的协同服务,系统提升城市治理的现代化水平。

4.1 泛在感知:建立一体化泛在感知监测网络

构建空天地一体化的遥感卫星、无人机、探测仪器与传感器、互联网等监测终端体系,全时、全域、全要素地立体获取基础地理信息、对地观测、城市运行体征、社会经济等国土空间及城市运营的相关数据。同时在信息基础网络方面,在现有的三网融合的基础上加入物联网、无线宽带网,统一规划和建设部署卫星网和5G网络、物联网、互联网,实现全空间立体化的通信能力,为空天地一体化大数据平台的数据采集和分析提供网络基础。通过建立全面覆盖、集约共享、及时智能的一体化泛在感知监测网络,为各类智能应用系统提供视频、数据、位置、环境等多类型、及时、准确、全面的整合感知信息,并为城市政府决策提供信息支撑。

4.2 平台支撑:建立支撑智慧规划和智慧城市的平台体系

整合智慧规划和智慧城市各个应用领域的建设需求,形成统采统存的公共数据库,建设涵盖数据、技术、设施、应用融合的互联互通平台支撑体系,推动传感设备、通信设施、软硬件设备等基础设施的共建共享,促进信息资源的有序汇聚、深度共享与高效利用,为各类智能应用系统提供一体化服务与协同管理,有效避免多头投资,重复建设。

平台支撑体系主要由国土空间基础信息平台、基础支撑平台和CIM平台构成。其中国土空间基础信息平台作为数据支撑平台,用于提供数据调用、大数据计算、地理功能服务等,形成支撑空间治理和城市治理的底图底板;基础支撑平台作为二维应用支撑平台,提供资源调配、数据共享、运维管理等服务,形成各类医疗、交通、政务、教育等二维智慧应用的中枢。在平台架构上,基础支撑平台由一个基础资源中心、一个数据共享平台和一个高效的运营管理中心构成。CIM平台则为智慧规划和智慧城市运营管理三维应用提供支撑,用于三维展示、三维运算、三维模拟等服务。

图4-1 基础支撑平台架构图

4.3 智能应用:建立多应用系统

面向空间共同体和社会共同体,构建空间治理的智慧交通、智慧城管、智慧水务、智慧环保等智慧多应用系统和社会治理的智慧医疗、智慧教育、智慧政务、智慧公安等智慧多应用系统,基于互联互通的数据湖和平台支撑体系,通过数据实时动态相互传输,实现空间治理类和社会治理类的各项智慧应用的前后联通、指标共享、前后协同,打破空间治理和社会治理的割裂状态,提升城市治理能力。当出现公共应急事件,各项智慧应用系统间实时监测数据相互传输,智慧医疗系统根据智能算法立即启动预警系统,实现应急路线模拟、医务人员和医疗物质调配、疫情实时监测、在线问诊等;智慧政务系统将自动对接捐赠者物资需求并全程透明化监管;智慧交通应用将实现智能化调动交通服务,实现医疗、生活应急物资的快速送达;智慧社区应用将基于智慧社区系统,实时掌握小区疫情情况,通过智慧门禁等系统对人员及车辆进行监控预警。

5、思考与展望

每一场重大突发事件都将推动城市治理新的变革。“双智协同”城市治理新模式试图打通从智慧规划到智慧城市的关键节点,推动智慧规划与智慧城市的融合建设,逐步提升城市科学治理水平。此外,结合本次疫情事件背景,建议在新一轮的国土空间规划编制中增加公共卫生应急的相关专项规划内容,在智慧城市建设中进一步强化公共应急指挥系统的前瞻性与落地性工作的具体实施。

冬天终将过去,春天已经到来,随着区块链、云计算、大数据、人工智能等智能内核技术的进一步发展,将来的“智慧规划”与“智慧城市”建设将大大增强数据挖掘应用能力和二三维联动技术,不断优化自然语言处理、模式识别、深度学习、分布式计算等方面能力,使得社会治理和空间治理架构和过程更加扁平化、协同化、社会化,必将为整个城市治理提供更智能、更精准和更人本的决策。


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