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智慧城市“挖掘”大数据 智慧城市概念的诞生可以追溯到上个世纪90年代，1993年美国时任总统克林顿提出推进信息高速公路的计划，到1998年美国时任副总统戈尔提出数字地球、数字城市、数字社区的概念。而随着近年来信息化浪潮的兴盛，2008年IBM公司提出了智慧地球的概念，2009年2月，美国总统奥巴马提出信息化只有与工业化一起进步，才能解决美国当前面临的经济危机。 中国有关部门也于1995年宣布推进信息高速公路及建设国家“金字工程”，信息化涵盖了国家经济命脉的各个重要行业。1999年在北京召开了第一届国际数字地球大会，首次成立了中国数字地球学会。中国国家总理温家宝在任期间两次在无锡提出物联网、智慧中国的概念，为云计算和物联网在国内的全面发展吹响了号角。 未来中国的发展动力是什么？“十二五”规划中提出要四化并举，即城镇化、农业现代化、工业化、信息化，未来中国城市发展就是要依靠城镇化、工业化、信息化，其发展产物就是智慧城市，目标是追求低碳、绿色、可持续发展的城市。 目前很多城市已经建成的数字城市，是把基础地理信息、街景景象、全景影像、三维模型等数据结合在一起形成的数据库。政府各部门和企业市民只要在政务网上注册，就可以实现数据信息服务共享，同时有关部门如果在政府公共平台、互联网上通过二次开发提供各种交通、导航、旅游、文物、购物等服务，利用云计算物联网技术就能够实现人与人、人与机器、机器与机器的互联互通，实现智慧城市的各种应用。 智慧城市的应用可以干什么？我们认为，城市是人类生存繁衍、经济发展和社会交往的地方，也是享受文化生活的地方。按照这四个功能，我们提出了城市智能化，比如智慧安防、智慧环保、智慧能源、智慧城管、智慧养老、智慧国土规划、智慧社区、智慧家居等，都是让人们有更好的环境来生存繁衍；对于经济发展来说，已经推动的有智慧制造、工业互联网、物联网等；在社会交往方面则有智慧交通、智能购物、社会综合管理等；在文化生活享受方面，可以考虑智慧户外流媒体、智慧教育、智慧旅游等等。目前住房和城乡建设部门提出的智慧城市试点工程，其实质内容都包含上述这些领域。 城市中的大数据需求 在城市的建设和应用中，将产生从TB到PB（1PB 1024TB）级的海量数据，智慧城市从而进入了大数据时代。2011年，Science杂志就指出大数据时代已经到来，美国工程院院士也撰文指出大数据可以让我们实现海量数据，一个利用大数据技术可以实现预测、建模、可视化和发现新规律的时代就要到来。目前美国政府已经正式启动大数据研究计划，美国总统奥巴马表示大数据就是未来世界的“石油”，这个计划要超过美国以前提出的“信息高速公路计划”，可见以大数据为中心的智慧城市时代已经到来。 大数据首先体现在城市空间数据的激增。城市空间数据随着空间传感器资源的增多而增加。据统计，目前美国拥有185颗卫星，中国也拥有91颗卫星，这一趋势还在不断发展，到2020年中国将拥有200多颗卫星，卫星每天回传的数据可以达到PB级。包括空间数据库、信息处理和空间信息、地学知识库资源都可以传到网上，通过可视化的服务精神，在保证服务质量的基础之上，利用云计算环境，实现包括计算资源、网络资源和存储资源的共享。 今天城市中已经拥有海量的空间大数据，由我国自主研发的天地图软件已经上线，目前天地图的数据已经达到了100TB。天地图通过倾斜相机等工具采集城市空间信息，进而建立城市三维模型，我们最近在贵阳市已经做了很多这方面的工作。通过天地图监测技术我们能够解决城市中的哪些问题呢？拿上海来说主要就是监测地表下沉，如果把各种雷达数据放在一起，进行数据分析和挖掘，就可以随时随地监测地表下沉情况。通过监测得到的数据，我们会发现不同地区下沉速度不同，有些地区每年下沉20毫米，有些只有几毫米，特别是远郊区和市中心的下沉情况大不相同。这些结果可以为城市建设提供决策参考。我们拿天地图检测到的空间数据跟上海市国土局监测到的数据进行对比，精度可以达到2.5毫米，目前通过意大利有关的检测方法精度是3.7毫米。天地图已经对上海、苏州、天津、广州等大城市的空间信息进行了监测，同时还监测了三峡大坝，未来还要监测高铁运行情况。 另一个重要的需求领域是城市安防。2005年国务院有关部门宣布启动平安城市建设以来，现在全国约600个城市安装了超过2000万个摄像头，投资超过3000多亿元。通过摄像头可以保证城市的平安、交通的通畅，但是问题在于目前的数据量太大，现有设备难以存储。仅以天津为例，到“十二五”期末天津城市将安装60万个摄像头，按照公安部的要求这些数据将要被保留3个月，数据总量将达到4600多个PB，这比现有的整个城市空间数据量还要大。据有关部门统计，仅保存这些数据每年就要花费580多亿元，相当于2012年西藏的GDP总和。同时数据量太大，也会导致信息查