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“鄭州從六、七年前就開始做數(shù)字城市，但是它的數(shù)據(jù)信息是靜止的，二維的。和數(shù)字城市相比，智慧城市要求是可測量、可感知、可分析、可視化的，也是在大數(shù)據(jù)等技術驅動下真實存在的城市。” 鄭州市人民政府秘書長、鄭州大學智慧城市研究院院長商建東將數(shù)字鄭州和智慧鄭州做了這樣的對比。

鄭州作為河南省省會，國家中心城市，數(shù)字城市建設起步較早，如今隨著智慧城市的興建加速，智慧鄭州也開始嶄露頭角。在網(wǎng)絡上，鄭州作為全國光網(wǎng)試點城市，已經(jīng)實現(xiàn)光纖到村，寬帶下載速率也在全國城市排名第四;這些年，隨著智慧城市的推進，鄭州市政務數(shù)據(jù)信息如人口、法人、地理信息庫的建設也已經(jīng)與時俱進，以“一網(wǎng)、一窗、一號”為特征的互聯(lián)網(wǎng)+政務正在快速推進，并已經(jīng)成為全國20家互聯(lián)網(wǎng)+政務試點城市之一。

鄭州智慧城市“三級跳”

從最早學習國外的數(shù)字城市模式，到今天的智慧城市 “大練兵”，這是今天國內很多地方投身城市信息化發(fā)展的必由之路。

數(shù)字城市不免存在一些共性問題，比如數(shù)據(jù)靜止化、信息不逼真等，同時在未來城市規(guī)劃上也留下更多的隱患。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、GIS、超算等技術的發(fā)展，由此帶來的數(shù)據(jù)動態(tài)化管理、信息共享和可測量、可視化等要求，讓數(shù)字城市的發(fā)展面臨巨大的瓶頸。

“隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)進入智慧城市，怎么樣讓老百姓、企業(yè)獲得更多更好的服務?政府也能在時間、空間上獲得更深度的了解。比如可以知曉誰住在某一間房子里，每一層用戶位置服務信息以及管道設施、消防設施等等，以及越來越多的動態(tài)視頻數(shù)據(jù)，怎么裝到城市管理這個容器中去?”商建東認為，這些都是智慧城市必須需要考慮的問題。

有人說，智慧城市是數(shù)字城市+云計算+大數(shù)據(jù)，但是商建東認為這并不準確，他覺得從數(shù)字鄭州到智慧鄭州的轉變，必須要搭建三維城市模型。

這樣做的好處是非常明顯的。“三維模型是一個籠統(tǒng)地概念，通過它公交車道可以實現(xiàn)20公分的精度，將來對車輛進行三維模型識別也能做到智能交通，包括電線桿、井蓋等也必須是一個真實的模型，而且在時間、空間上只有唯一的坐標位置。”

鄭州三維地理信息及應用服務系統(tǒng)建成之后，在國內創(chuàng)造了數(shù)個***：首先是構建了一套三維標準規(guī)范體系，建立了鄭州市三維模型庫、區(qū)劃地名地址庫、基礎地理信息等數(shù)據(jù)庫，其中精模350平方公里，白模800平方公里。這個規(guī)模目前在全國首創(chuàng);其次，三維地理信息及應用服務系統(tǒng)建成運行后，上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會第十四次會議在鄭州舉辦，該系統(tǒng)也是***被用在此次重大國際會議上的三維城市平臺。

2017年3月，項目進行了驗收，專家評審意見一致認為：平臺實現(xiàn)了城市三維模型與鄭州市四大基礎數(shù)據(jù)庫間的關聯(lián)應用，基于云計算和超算環(huán)境開發(fā)二三維一體化的城市三維模型服務平臺及3個應用示范系統(tǒng)，“三維規(guī)劃管理輔助審批”、“三維輔助拆遷管理”和“三維疾控應急輔助決策”，三個應用系統(tǒng)驗證了系統(tǒng)的性能可以滿足需求;示范系統(tǒng)界面友好，操作簡單具有較強的穩(wěn)定性、可靠性和可擴展性。

鄭州市搭建了這樣三維、統(tǒng)一的綜合性管理平臺，也能滿足各委辦局和區(qū)級政府部門的業(yè)務需求，方便使用平臺提供的各類服務快速搭建專業(yè)系統(tǒng)。在加快業(yè)務、數(shù)據(jù)協(xié)同共享的同時，也能產(chǎn)生不小的經(jīng)濟效益：在大部分涉及到地理信息的信息化項目建設中，基礎地理信息數(shù)據(jù)采集和基礎服務平臺約占總項目投資約80%，同時基礎數(shù)據(jù)的更新、平臺的維護升級對于單個委局來說都是很重的負擔。鄭州市基礎地理信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集，基于服務平臺免費共享，每年15個委局建設專題應用項目，其中三維模型數(shù)據(jù)方面：15個×2500萬元/個=3.75億元，平臺方面：15個×800萬元/個=1.2億元，初步估算，通過項目建設，年節(jié)約財政資金預計5億元。

除了疾控、安防等業(yè)務系統(tǒng)，將來還會有水利、氣象等數(shù)十個部門會加入進來，這樣的數(shù)據(jù)規(guī)模和系統(tǒng)結構也將會推動時空城市向更復雜的智慧城市3.0階段前進。這也是智慧鄭州的下一個重要目標。

產(chǎn)學研一體化，催生智慧應用模式

三維數(shù)字城市平臺是國內智慧城市建設中的熱門之一，但是很多城市淺嘗輒止之后，就悄無聲息了。其中規(guī)劃是難題，技術和產(chǎn)學研協(xié)作也是挑戰(zhàn)。

為什么鄭州會選擇三維數(shù)字城市平臺作為智慧鄭州的建設基礎呢?又突破了哪些問題和挑戰(zhàn)呢?這恐怕只有數(shù)字鄭州、智慧鄭州的經(jīng)歷者才能知曉。商建東表示，鄭州三維城市平臺的***挑戰(zhàn)就是城市頂層設計的統(tǒng)一。“項目既要解決數(shù)據(jù)問題，還要解決平臺問題，更重要的是要解決頂層設計中存在的運行和管理的問題。”

在他看來，這一切問題只有通過以下途徑才能完成：首先，必須要有一個強有力的職能部門;其次，必須要類似研究院這樣的智庫。智慧城市研究院作為平臺標準的設計者，為項目能夠提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、統(tǒng)一的服務準備了統(tǒng)一的技術規(guī)范和標準;再次，要有強有力的技術團隊或者產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作才能完成這樣的事情。

任何一個成功的項目都離不開一家***的企業(yè)。地理信息多數(shù)是涉密的數(shù)據(jù)，關系到國家信息安全，在選擇地理信息平臺開發(fā)商的時候，鄭州三維平臺最終選擇了北京超圖軟件股份有限公司，入選理由是研發(fā)領先、自主可控。據(jù)超圖軟件鄭州子公司總經(jīng)理李江川介紹，目前超圖正聯(lián)合鄭州超算中心、鄭州市氣象局研究如何采用超算的手段、利用三維信息分析氣象環(huán)境的課題，并爭取盡早能服務于民眾。“三維模型對于這些研究和分析起著重要作用，以往采用二維模型，我們只能目測這個區(qū)域大概是什么內容，沒有空間級的分析，參考信息很少，結果既不客觀實際，也不科學準確。”

為了解決數(shù)據(jù)傳輸、運算和分析上的問題，鄭州市采用產(chǎn)學研一體化的運行機制，以鄭州大學為主，搭建了鄭州超算中心。鄭州的超算主體是CPU節(jié)點和KNL節(jié)點兩種，還有少量的GPU節(jié)點和MIC節(jié)點，其中KNL節(jié)點是一種新技術，主要是用來進行并行計算的。相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和計算方式，超算環(huán)境下的數(shù)據(jù)處理性能有著幾何級的提升，可支持TB級的數(shù)據(jù)處理，滿足快速計算龐雜的數(shù)據(jù)，可說是為分析處理“大數(shù)據(jù)”量身打造的。

2015年12月14~15日，上海合作組織成員國政府首腦(總理)理事會第十四次會議在鄭州市成功舉辦，其中一個重要“功臣”就是鄭州三維城市平臺。鄭州市公安部門聯(lián)合鄭州市數(shù)字城市辦公室、北京超圖軟件股份有限公司，利用二三維一體化GIS等空間信息技術、完善的安防指揮調度解決方案，提供了安全區(qū)域無死角布控、安防組織預演練、應急處置管理等功能，實現(xiàn)了全方位、無死角的安防預警與布控，提前排除安全隱患。

正是有了組織機構和技術上的保障，鄭州三維地理信息系統(tǒng)平臺從根本上為智慧鄭州打下了堅實的基礎。