在信息技术革命的推动下,以计算机、网络通信等信息通信技术为动力的信息化浪潮席卷全球。经过近十年的信息化与数字化建设,现代城市的运行方式与城市居民的生活环境已经发生了根本性的改变。城市的经济、文化、交通、娱乐等方方面面都已经和信息化的数字空间紧密融合,网络空间(cyberspace)成为城市居民生活的组成部分。完善的信息基础设施以及丰富的数字化应用成为了现代数字化城市的基本特征之一。丰硕的城市信息化建设成果在为人类生活带来极大便利的同时,也为现代城市形态的进一步演进奠定了技术与数据的基础。
进入21世纪,以大数据、数据活化为代表的数据科学与技术开始受到人们的广泛关注。以数据为中心的研究方法与技术理念在信息、生物、能源、医药、社会学等不同的学科领域都得到了广泛应用与认可,并促成了大量科研究成果的诞生。以信息技术为支撑的数据分析与研究方法,正深刻地改变着传统科学探索的工作方式,成为了人类科技发展与知识获取的一种新兴模式。
在城市信息化浪潮与数据科学崛起的共同推动下,智慧城市在全球范围内成为了下一代城市化发展的新理念和新实践。智慧城市是一种以新一代信息技术为基础,通过对城市各部分数据进行动态监测、分析、整合和利用,实现对城市生活环境的透彻感知,城市资源的全面调控,城市中各个部分协调配合、城市方方面面便捷运作、人和城市之间和谐共赢等目标的新型城市形态。世界各国,尤其是欧、美、日、韩等发达国家和地区,都在积极开展相关的理论研究与技术探索,发掘城市的数据资源,研发城市智慧应用系统,开展相应的城市试点。在我国,从中央到地方也都在积极探讨发展和建设智慧城市。
在智慧城市建设的过程中,数据科学与技术发挥着不可替代的重要作用。为了使信息领域的科研人员尽快了解数据科学在智慧城市领域当中的最新应用与研究进展,本文对以数据为中心的智慧城市技术研究现状进行了综述和分析。文章首先对现有智慧城市研究所采用的城市数据类型与特性进行了归纳和梳理,然后从技术体系、相关研究、核心技术与理论三个方面对现有工作进行了综述介绍,并在此基础上对现有工作的特点进行了总结,最后对未来可能的研究方向进行了展望。
智慧城市是一个多学科交叉、多领域融合的综合性学科,相关工作涉及的内涵和外延都非常广。本文将综述视角放在信息科学领域,内容紧密围绕以数据为中心这一主题,分析相关研究工作的整体结构与脉络。对于非信息学科视角、数据研究以外的相关工作,由于篇幅问题,不做太多涉及。