智慧城市系统技术方案

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目录 一、智慧城市概述______________________________________________________2 1.1 智慧城市背景及发展机遇_______________________________________________2 二、智慧城市总体架构__________________________________________________4 2.1 智慧城市建设内容_____________________________________________________4 2.2 智慧城市体系架构_____________________________________________________5 三、智慧城市云平台解决方案___________________________________________13 3.1 概述________________________________________________________________13 3.2 计算虚拟层解决方案__________________________________________________13 3.3 云存储解决方案______________________________________________________15 3.4 云管理平台解决方案__________________________________________________15 3.5 云安全解决方案______________________________________________________16 四、应急指挥_________________________________________________________17 4.1 应急指挥平台综述____________________________________________________17 4.2 设计原则____________________________________________________________18 4.3 平台体系架构________________________________________________________19 4.4 应急联动指挥平台业务分析____________________________________________20 五、城市规划_________________________________________________________26 5.1 城市规划概述________________________________________________________26 5.2 规划流程概述________________________________________________________27 5.3 功能设计____________________________________________________________29 六、智能交通_________________________________________________________34 6.1 平台总体架构________________________________________________________34 6.2 平台核心组件简介____________________________________________________36 6.3 系统功能____________________________________________________________42 七、平安城市_________________________________________________________62 7.1 平安城市概述________________________________________________________62 7.2 设计原则____________________________________________________________62 7.3 设计依据____________________________________________________________62 7.4 平台架构____________________________________________________________63 7.5 平台功能____________________________________________________________64 八、数字城管_________________________________________________________76 8.1 数字城管系统概述____________________________________________________76 8.2 指导思想____________________________________________________________76 8.3 建设目标____________________________________________________________77 8.4 系统建设原则________________________________________________________78 8.5 建设内容____________________________________________________________79 8.6 系统总体架构要求____________________________________________________79 8.7 业务应用系统需求____________________________________________________80 九、数字环保（暂定）_________________________________________________87 9.1 数字环保概述________________________________________________________87 9.2 数字环保架构________________________________________________________87 9.3 系统设计____________________________________________________________89 9.4 系统功能___________________________________________________________104 十、移动政务（暂定）________________________________________________106 10.1 电子政务概述_____________________________________________________106 10.2 电子政务架构_____________________________________________________107 10.3 主要功能_________________________________________________________108 10.4 中心平台设计_____________________________________________________109 10.5 组网方案_________________________________________________________110 十一、数字社区（暂定）______________________________________________110 11.1 数字社区概述_____________________________________________________110 11.2 数字社区架构_____________________________________________________111 11.3 平台功能_________________________________________________________112 十二、系统设计依据__________________________________________________115 第2 页 一、智慧城市概述 1.1 智慧城市背景及发展机遇 1.1.1 背景 随着经济的迅速发展，我国城市进入加速发展期。“十二五”期间，我国城市化率将突破 50%，城市化对国民经济和社会进步的促进作用明显增强。与此同时，人口膨胀、环境污染、 资源短缺、交通阻塞等城市病已逐渐成为制约我国城市发展的主要问题。为了实现城市的可 持续繁荣，一方面需要进一步顺应城市的全球化、多样化、社会化和协同化的趋势，建立新 型的城市发展模式；另一方面需要借助新技术革命强大的驱动力，奠定新型发展模式的基础。 正如诺贝尔经济学奖获得者斯蒂格利茨所言，“在 21 世纪初期，影响世界最大的两件事，一 是新技术革命，二是中国的城市化”。把握时代发展的脉搏，让新技术革命和城市化的趋势结 合，迫切需要寻求有效解决城市病，遵循城市发展客观规律的综合解决之道，于是智慧城市 就成为必然选择。智慧城市是以具有科学城市治理理念的智慧型服务政府为主导，建构在信 息泛在基础之上的新型城市发展模式。智慧城市建设将极大提高城市的环境承载力，有效驱 动经济发展模式调整，全方位提升以人的发展为本的美好城市生活的感知。智慧城市建设注 重内生发展动力打造，不同的城市可以结合自身的区位发展优势，演进出自身的智慧路径。 “国民经济和社会发展十二五规划”建议中强调指出，要遵循城市发展客观规律，科学规划城 市功能定位和产业布局，注重以人为本、节地节能、生态环保、安全实用；2010 年政府工作 报告中首次明确提出要大力发展物联网、新能源技术为代表的等战略型新技术产业。 1.1.2 智慧城市定义 智慧城市是基于泛在化的信息网络、智能的感知技术和信息安全基础设施，透明、充分 的获取城市管理、行业、公众用户海量数据，为公众提供共享信息，打造智能生活、智能产 业、智能管理的城市信息化应用。 智慧城市是以互联网、物联网、通信网、移动网等网络组合为基础，以智慧技术高度集 成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。智慧化是继工业 化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。利用智慧技术，建设智慧城市， 是当今世界城市发展的趋势和特征。 第3 页 “智慧城市”的理念就是把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商 业、通信、水资源构成了一个个的子系统。这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此 影响的整体。在过去的城市发展过程中，由于科技力量的不足，这些子系统之间的关系无法 为城市发展提供整合的信息支持。而在未来，借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化 等信息技术，通过感知化、物联化、智能化的方式，可以将城市中的物理基础设施、信息基 础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来，成为新一代的智慧化基础设施，使城市中 各领域、各子系统之间的关系显现出来，就好像给城市装上网络神经系统，使之成为可以指 挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。智慧的城市意味着在城市不同部门和系统之 间实现信息共享和协同作业，更合理的利用资源、做出最好的城市发展和管理决策、及时预 测和应对突发事件和灾害。 1.1.3 智慧城市建设的必要性 中国城市化进程发展迅速，2011 年，我国城市化率首度超过 50%，城镇化成为推动经济 社会发展的强大动力。但现代城市发展也面临环境污染、管理复杂、能源短缺、人口增长、 经济转型等实质性问题的挑战，当前的发展模式不再是可行的方式。 “智慧城市”是一种发展城市的新思维，政府通过智慧城市建设推进城市生产、生活和管 理方式创新，解决城市发展过程中面临问题，提升政府服务价值，创造产业经济价值，体现 民生社会价值，最终达到“强政、兴业、惠民”的目标。 各级政府的积极推进是智慧城市建设的推动力，通过“智慧城市”建设，转变经济发展方 式，提升基础设施水平；解决城市交通拥堵、环境保护、节能减排、城市安全、资源发展瓶 颈等问题；政府对利用信息化手段提升政务执行效率，提高为民服务的水平。 二、智慧城市总体架构 2.1 智慧城市建设内容 按照政府构建“智慧城市”，实施“感知城市”的总体规划，结合我公司倡导的“信息生活的 创新服务领导者”总体战略，充分发挥我公司在通信基础设施、云计算、物联网等方面的优势 ， 与各级政府进行深度战略合作，聚焦“三大领域、八大工程”，实现“强政、兴业、惠民”的目标。 “三大领域”指智慧政府、智慧企业、智慧生活。 第4 页 （1） 智慧政府 智慧政府旨在“强政”，是从智能决策、智能服务、智能监管、智能办公四个方面入手， 着力提高政府办公、监管、服务、决策的智能化水平，形成高效、敏捷、便民的新型政府。 （2）智慧企业 智慧企业旨在“兴业”，是以智能生产、智能管理、智能物流、智能销售为切入点，充分 开发和利用企业内部或外部可能得到和利用的的各种信息，及时把握机会，做出决策，增进 运行效率。 （3）智慧生活 智慧生活旨在“惠民”，是以智能购物、智能出行、智能医疗、智能娱乐为抓手，为城市 居民提供的涵盖餐饮购物、医疗健康、旅游出行、消费娱乐、智能家居等各方面的网络化、 智能化、便捷高效的生活体验。 “八大工程”指围绕三大领域的行业信息化示范工程，包括数字城市、平安城市、智能交 通、城市规划、数字城管、数字物流、应急指挥及数字社区。 2.2 智慧城市体系架构 智慧城市体系结构在逻辑上上分为四层：感知层、网络层、平台层及应用层。 2.1.1 感知层 解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题，它首先通过传感器、数码相机等设备， 采集外部物理世界的数据，然后通过 RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输 第5 页 技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。 2.1.2 网络层 网络层主要由通信网、互联网、物联网组成，通信网主要包括光缆网、城域网等组成， 互联网主要包括城市互联网、光网、移动互联网、3G、4G、Wlan 等。物联网是指利用局部 网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形 成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延 伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素 （所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化的。 2.1.3 支撑层 支撑指各种数据资源的汇聚层，包括空间资源、业务管理及视频资源等。数据汇聚主要 是整合各政府部门的信息化数据，以及现有的各类应用数据，为其上层应用提供数据基础和 服务。主要包括城市公共信息数据、智慧应用数据、第三方数据和行业产业数据等。 2.1.3.1 多维地理信息平台 利用多维地理信息技术，融合二维电子地图、卫星和航空影像、数字高程、实景影像、 三维矢量电子地图，建立多维地理信息平台，智慧城市建设打下数据基础，并提供形象直观 的多维地理信息平台支撑。 多维地理信息平台特点介绍： 多维浏览体验  可逐级浏览二维电子地图、卫星或航空影像、三维实景等。  支持运动物体，模拟汽车、飞机等多种方式进行场景浏览，用户自定义飞行路线或 外部位置信号实时驱动（如 GPS 等）  第一人称、第三人称、两种模式随意切换  以当前鼠标点位置为中心进行场景旋转  俯仰不受角度限制，可以任意角度仰视或场景倒转 第6 页 三维表现效果  精确表现城市建筑、道路以及其他设备设施  矢量线和面提供两种矢量绘制模式和实时光栅化模式，支持半透、渐变、自动贴地 、 颜色设置，支持贴地标注  在 IE 视窗内可拆分多个窗口和实现联动，实现多方案对比或影像对比等 搜索定位  建筑、道路、立交桥和交通设施均可模糊查询和定位，响应速度快  关键词搜索结果按匹配度自动排序和分页显示，可分路线搜索  空间搜索查询支持点选、圆选、矩形选择，以及带关键词的混合搜索  搜索结果双击飞行定位和高亮闪烁 三维空间分析  提供三维分析功能，用户可按需配置  三维量算分析包括三维空间距离量算、水平距离量算、垂直距离量算、地表距离量 算、平面面积量算、地表面积量算 2.1.3.2 多维地理空间信息服务 通过智能采集测量系统，使用采集车进行城市实景影像数据采集建立城市实景影像库。 智能信息采集测量系统集 GPS/IMU，CCD 相机，激光测量仪，计算机等高科技产品于一体， 提供了一种多功能全方位的全要素城市信息采集/编辑解决方案。可通过专用软件加工，可生 成能满足不同需要的三维空间数据库、专题图及电子地图。 2.1.3.3 基础数据服务 第7 页 城市基础空间数据库包括：二维电子地图、卫星或航空影像、数字高程、实景影像、三 维矢量电子地图等，通过对以上数据的整合建立城市基础空间数据库。 二维电子地图 二维电子地图可从测绘部门获取，再利用采集车采集的路线轨迹对地图进行编辑和校正 建立。 卫星影像及航空影像 通过卫星或飞机拍摄的城市影像信息。 从专业的卫星影像公司购买处理好的高分辨率卫星影像，或从委托航测公司对全市进行 航空测量。 数字高程 数字高程是城市立体空间数据，可以从卫星影像公司购买数字高程数据，构建三维地模。 实景影像采集 通过智能采集测量系统，使用采集车进行城市实景影像数据采集建立城市实景影像库。 智能信息采集测量系统集 GPS/IMU，CCD 相机，激光测量仪，计算机等高科技产品于一体， 提供了一种多功能全方位的全要素城市信息采集/编辑解决方案。可通过专用软件加工，可生 成能满足不同需要的三维空间数据库、专题图及电子地图。 三维实景矢量数字城市地图  利用卫星影像或航空影像进行城市模型采集  利用卫星影像或航空，建立城市三维基础模型  利用采集的三维实景影像，对三维模型进行实景贴图，建立城市精细实景矢量三维 电子地图，以支持智慧城市管理的各种应用需求。 城市基础属性数据服务  通过采集的实景影像提取建筑、道路、设施的基本属性信息。  充分利用已有的属性数据资源。  对缺少的属性信息进行收集、补充。  建立完整的城市基础属性数据库，并实现与空间库和影像库的衔接。 2.1.3.4 信息目录服务 资源目录平台采用多层架构设计，自下而上共分为四层，依次为：基础数据层、信息资 源层、整合服务层、门户应用层。信息安全体系和管理体系覆盖到每一层的每个环节。政务 第8 页 信息资源目录包含了构建在网络传输层之上的信息资源层和整合服务层，并通过面向门户应 用层的数据访问接