智慧城市大数据平台白皮书

智慧城市大数据平台白皮书

前言

2016 年4 月，习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上

强调，要“分级分类推进新型智慧城市建设，打通信息壁垒”。随着智

慧城市建设进入新阶段，信息科技与城市融合的模式和形态正在发生重

大变化，数据驱动正在成为新型智慧城市建设的突出特征。充分挖掘和

发挥海量的政务和行业数据的价值，推动业务、数据和信息技术融合，对

于提升城市治理能力和群众获得感具有重要意义。

当前，我国多地正在建设城市大数据平台。统一的城市大数据平

台有利于加速资源整合、便利应用开发，在创新城市治理模式、改革政

府管理方式等方面正在发挥越来越重要的作用。

本白皮书从城市大数据驱动新型智慧城市建设的理念入手，阐述

了城市大数据的概念和内涵，分析了建设城市大数据平台对于破解智慧

城市建设难题的意义，并介绍了我国城市大数据平台的发展现状。在此

基础上，白皮书提出了城市大数据平台的通用技术架构，对城市大数据

平台涉及的各组件进行了简要介绍，并梳理了城市大数据平台的运营模式。最后，还给出了城市大数据平台发展的相应政策建议。

目录

前言 ....................................................................... III 图表目录.................................................................. V 一、城市大数据平台发展背景 (1)

（一）新型智慧城市发展迎来新机遇 (1)

（二）数据驱动成为新型智慧城市建设的核心特征 (3)

（三）数据驱动的新型智慧城市发展面临诸多问题 (5)

（四）建设城市大数据平台有助于破解智慧城市难题 (6)

二、我国城市大数据平台发展现状 (9)

（一）我国主要城市大数据平台建设情况 (9)

（二）我国主要城市数据开放情况 (11)

（三）我国主要城市大数据主管机构情况 (13)

三、城市大数据平台参考架构 (16)

（一）城市大数据平台总体架构 (16)

（二）城市大数据管理开发系统 (18)

（三）城市大数据业务支撑系统 (20)

（四）城市大数据资源中心 (20)

（五）城市大数据智能系统 (21)

（六）城市大数据安全系统 (21)

（七）城市大数据应用服务 (22)

（八）城市大数据平台建设实践 (23)

四、城市大数据平台的运营模式 (26)

（一）政府主导型 (26)

（二）政企合作型 (27)

（三）企业主导型 (29)

（四）总结与分析 (32)

五、结论与建议 (33)

（一）强化平台顶层设计 (33)

（二）完善平台配套保障机制 (33)

（三）加强数据管理 (33)

（四）因地制宜开展平台建设与运营 (34)

（五）开展城市大数据综合评价 (34)

（六）加强平台数据安全保障 (35)

参考文献 (36)

图表目录

表1 城市大数据的分类 (4)

表2 我国主要城市政务及城市大数据平台建设情况 (9)

表 3 我国主要城市政府数据开放情况 (11)

表 4 我国主要城市大数据主管机构情况 (13)

表 5 我国城市大数据平台运营模式总结 (32)

图 1 我国“智慧城市”建设历程 (1)

图 2 城市大数据平台总体参考架构 (17)

图 3 深圳市智慧城市一体化总体技术架构 (24)

一、城市大数据平台发展背景

智慧城市的理念是将城市看作一个完整的生态系统，通过信息化手段实现智能化管理。本章从数据驱动新型智慧城市建设入手，阐述城市大数据平台对于破解智慧城市建设难题的重要作用。

（一）新型智慧城市发展迎来新机遇

1.智慧城市概念溯源

一般认为，智慧城市的概念最早由IBM 在2009 年提出。对于“智慧”的定义，IBM提出了“3I”特征：Instrumented（感知化），通过监控摄像机、传感器、RFID 等设备打造“ 更透彻的感知” ；Interconnected（互联化），通过宽带、无线和移动通信网络连接形成“更全面的互联”；Intelligent（智能化），通过高速分析工具和集成IT 平台实现“更深入的智能”。

2.我国智慧城市发展历程

图 1 我国“智慧城市”建设历程

自2011 年部分东部城市开始探索智慧城市建设以来，我国智慧

城市建设的发展历经了三个不同阶段，如图 1 所示。

（1）起步探索阶段

2011 年，我国城镇化率突破50%，但与此产生的各类城市问题也日益突出，城市发展模式转型成为国内社会的共识，上海、宁波、广州等东部城市开始探索智慧城市规划建设。2012 年，北京、天津、江苏、湖北、辽宁、湖南等六省市也加入了智慧城市建设的阵营，开始将数字化的信息技术应用于城市政务、金融、旅游等领域。2012 年底，自住建部开始，科技部、工信部、发改委等多个部委相继启动智慧城市相关的试点工作，批准约300 个城市（区、镇）进行国家智慧城市试点，智慧城市建设开始推向全国。

在智慧城市建设的起步探索阶段，由于基础设施尚不完备，只能从顶层设计和总体规划出发，以城市互联为目标，先建立智慧城市“雏形”。这一阶段的工作重心在于城市网络化，各地从硬件和应用平台两方面入手，推进城市移动通信网络提速、无线网络全覆盖

等信息化建设，将城市“连起来”，实现信息惠民。

（2）落地实践阶段

2014 年8 月，国务院印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，标志着我国智慧城市建设进入了落地实施阶段。在这一阶段，各地城市的基础公共设施已基本完善，智慧城市的建设重心逐步转变为优化服务职能、集中推广便民服务、“让群众好办事儿”。但这一时期，由于业务系统分散、缺乏协同，盲目建设、重复建设等弊端也逐渐暴露出来。特别是公共服务与公众诉求之间信息不对称，智慧公共

服务在不同群体之间不平衡，智慧城市建设出现瓶颈。

（3）发展转型阶段

随着新一代信息技术的不断发展和应用，公众对社会服务的及时性、便捷性要求不断提升，智慧城市建设迈入智能化的新阶段。2015

年底，中央网信办、国家互联网信息办提出了“新型智慧城市”概念。新型智慧城市的目标在于集中数据资源，通过高效统一的城市运行调度，实现精准细致的城市治理。

十九大以来，良好的政策环境为新型智慧城市建设提供了发展机遇。党的十九大报告首次提出“智慧社会”，为智慧城市发展明确了新

的要求。发改委、网信办发布《新型智慧城市评价指标（2018)》为各

地开展具体工作部署提供了的明确路径。新一代信息技术的日渐成

熟，也为新型智慧城市提供了发展条件。依托物联网可实现人物、事

件的智能化感知、识别、定位、跟踪和监管；借助云计算及智能分析技

术可实现海量城市信息的处理和决策支持。

（二）数据驱动成为新型智慧城市建设的核心特征

智慧城市建设从网络化、数字化迈向智能化，大数据是其中的重

要战略资源。国务院《促进大数据发展行动纲要》指出“要结合信息惠

民工程实施智慧城市建设，实现公共服务的多方数据共享、制度对接和

协同配合”。上海、杭州、南京、深圳等地方政府也在“十三五”规划中

确立了大数据作为城市创新发展要素的地位。数据驱动在新型智慧城

市建设中的核心作用日渐凸显。

1.新型智慧城市建设必将产生大数据

随着数据处理技术的不断进步、人们对于数据应用的意识不断提高，市民生活和各行业运行产生的数据呈现爆发式的增长，形成城市大数据。城市大数据是指城市运转过程中产生或获得的数据，及其与

信息采集、处理、利用、交流能力有关的活动要素构成的有机系统，是国民经济和社会发展的重要战略资源。用简单、易于理解的公式可以表达为：城市大数据＝城市数据+大数据技术+城市职能。

城市大数据的数据资源来源丰富多样，广泛存在于经济、社会各个领域和部门，是政务、行业、企业等各类数据的总和。同时，城市大数据结构异构特征显著，数据类型丰富，数量大，速度增速快，处理速度和实时性要求高，且具有跨部门、跨行业流动的特征。

按照数据源和数据权属不同，城市大数据可以分为政务大数据、产业大数据和社会公益大数据。政务大数据指政务部门在履行职责过程中制作或获取的，以一定形式记录、保存的文件、资料、图表和数据等各类信息资源。产业大数据指在经济发展中产生的相关数据，包括工业数据、服务业数据等。此外，还有一些社会公益大数据。当前，城市大数据多数为政务大数据和产业大数据，所以城市大数据的主要推动者应为一个城市的政府和相关的具有一定数据规模的企业。

表 1 城市大数据的分类

2.新型智慧城市建设离不开大数据的支撑

为保障城市运转的安全高效，智慧城市建设需要对海量的数据资源进行收集、整合、存储与分析，并使用智能感知、分布式存储、数据挖掘、实时动态可视化等大数据技术实现资源的合理配置。因此，城市大数据是实现城市智慧化的关键支撑，是推动“政通、惠民、兴业”的重要引擎。

●政通：应用城市大数据，支撑数据分析和决策，有助于政府

科学规划城市资源配置，转变政府职能，强化决策能力，提

高政务效率。

●惠民：应用城市大数据挖掘需求，通过动态分析、实时响应，

为市民提供方便、精准和快捷的服务，提高生活品质。

●兴业：应用城市大数据还将催生一批与之相关的新产品、新

业态，形成新的产业链条，为城市经济发展注入新动力。（三）数据驱动的新型智慧城市发展面临诸多问题虽然各级地方政府和企业都在积极探索智慧城市建设，但仍存在着特色不明、体验不佳、共享不足等问题亟待解决。究其根源在于，并未能实现城市大数据资源与城市业务的良好融合。

一是信息系统烟囱林立，阻碍数据共享。各地在长期的信息化建

设中，积累了大量的信息系统。这些信息系统依据相关职能产生数据，但彼此之间互不连通，因此形成了大量的“数据烟囱”。不同的系统仅能支撑本部门的单一业务应用，数据往往是孤立的、未经整合的、片段的。从整个城市大数据的全局来看，单一业务的信息化缺少其他系

统的数据支撑，很难形成具有“大数据智能化”特征的智能应用。

二是数据治理普遍薄弱，价值大打折扣。许多政府对于数据的认知仍停留在资源归集的层面，缺乏质量管理意识，而城市大数据来源

广泛且结构各异，由于缺乏有效的数据治理，导致数据质量参差不齐，出现了数据不一致、数据缺失、数据失真等诸多问题，大大降低了数据的应用价值。大多数城市仅将收集到的数据用于查验或简单的统计分析，缺少深层次的挖掘分析，数据并未真正得到利用，甚至造成了数据浪费。

三是数据管理水平不一，缺乏整体联动。当前我国政府部门数据管理体系存在“纵强横弱”的特点。在纵向层级中，海关、工商、税务、公安等系统内部实施垂直管理，系统之间则相互制约。而在横向上，政府职能部门大多有专属职能，各自独立，互不联通。智慧城市中最关键的公共服务实现，往往需要多种数据智能联动。在传统的数据管理模式下，这还是难以实现的。

（四）建设城市大数据平台有助于破解智慧城市难题从以上问题中不难发现，新型智慧城市的建设，亟需建立统一的数

据联动机制。而建设城市大数据平台，就成为了必由之路。

1.城市大数据平台的内涵与特征

具体而言，城市大数据平台就是采集与城市运行相关的信息，进行集中存储，经过数据治理等环节建立的一个城市数据综合处理中枢，并提供城市数据应用服务。

城市大数据平台可以强化跨部门、跨行业的组织统筹力度，提升

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信息资源整合水平，全面加快城市信息资源的有序汇聚，深度共享、关联分析、高效利用，为政府、企业和市民提供跨层级、跨地域、跨部门、跨业务的协同服务，最大程度地展现城市“智慧”。

城市大数据平台具有如下特征：

●横向贯通。城市大数据平台汇聚城市运行中的各种数据，经

过相应治理后实现共享开放。

●集中建设。城市大数据平台是城市数据运行的最高平台，在

设计建造时需充分考虑、统一建设。

●统一运营。城市大数据平台由城市管理者负责运营，而非某

些横向部门负责各自领域的运营模式。

●一站服务。针对数据生命周期的各个环节、城市运行的不同

系统，城市大数据平台可以实现全流程、全行业服务。

2.建设城市大数据平台对于新型智慧城市的意义

城市大数据平台帮助新型智慧城市攻坚克难，其作用主要体现在以下几个方面：

一是通过数据汇集加速信息资源整合应用。首先，城市大数据平台建立了数据治理的统一标准，提高数据管理效率。通过统一标准，避免数据混乱冲突、一数多源等问题。通过集中处理，延长数据的“有效期”，快速挖掘出多角度的数据属性以供分析应用。通过质量管理，及时发现并解决数据质量参差不齐、数据冗余、数据缺值等问题。其次，城市大数据平台规范了数据在各业务系统间的共享流通，促进数据价值充分释放。通过统筹管理，消除信息资源在各部门内的“私有

化”和各部门之间的相互制约，增强数据共享的意识，提高数据开放的动力。通过有效整合，提高数据资源的利用水平。

二是通过精准分析提升政府公共服务水平。在交通领域，通过卫星分析和开放云平台等实时流量监测，感知交通路况，帮助市民优化出行方案。在平安城市领域，通过行为轨迹、社会关系、社会舆情等集中监控和分析，为公安部门指挥决策、情报研判提供有力支持。在政务服务领域，依托统一的互联网电子政务数据服务平台，实现“数据多走路，群众少跑腿”。在医疗健康领域，通过健康档案、电子病历等数据互通，既能提升医疗服务质量，也能及时监测疫情，降低市民医疗风险。

三是通过数据开放助推城市数字经济发展。开放共享的大数据平台，将推动政企数据双向对接，激发社会力量参与城市建设。一方面，企业可获取更多的城市数据，挖掘商业价值，提升自身业务水平。另一方面，企业、组织等数据贡献到统一的大数据平台，可以反哺政府数据，支撑城市的精细化管理，进一步促进现代化的城市治理。

二、我国城市大数据平台发展现状

目前，我国城市大数据平台发展尚未成熟。本章将对我国城市大数据平台的建设情况进行简要分析。同时，对相关的城市数据开放情况和城市大数据主管机构等内容也进行简要梳理。

（一）我国主要城市大数据平台建设情况

严格来讲，目前我国建成城市大数据平台的城市并不多。大部分城市仍停留在政务数据共享交换平台的水平，主要在政府内部进行数据共享。

为了解我国城市大数据平台建设现状，中国信息通信研究院根据

公开资料，对我国36 个主要城市（直辖市、省会城市、副省级城市）

的政务或城市大数据平台建设情况进行了统计。相关情况如下表所示：（数据截至2019 年5 月）

表 2 我国主要城市政务及城市大数据平台①建设情况

① 本统计仅基于公开资料。其中“政务平台”主要功能为政务数据共享交换，“城市级平台”主要功能为

城市应用特色。“是否建成”判断依据为该平台一期工程是否已开始运营。

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如上表所列，我国大部分城市的相关平台还处于以政府数据共享交

换为主要功能的“政务平台”建设的阶段。仅有北京、上海、杭州、贵阳、南宁、福州、海口、广州、宁波、深圳等少数城市在平台建设方面重点

体现了城市管理和服务的特色，已初步建设了“城市级平台”。但这里的

判断依据主要是平台功能是以政府数据共享交换为主还是以城市数

据应用为主。但并非表示“城市级平台”的建设水平优于“政务平台”。

实际上，平台的建设和运营水平需要从更多维度进行评估。除以上城市外，苏州、衢州、雄安新区也在启动城市大数据平台建设，并具备一定城市特色。

根据统计，36 个城市中进行城市级平台建设的城市仅有10 个，

总占比不足三成；其中，只有贵阳和杭州两地的城市级大数据平台已

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经建成。其余26 个城市仍处于政务级平台建设阶段，其中42%的城市已经建成。越来越多的城市正在启动城市大数据平台建设。（二）我国主要城市数据开放情况

数据向公众开放是提升数据价值、激发创新活力的关键环节。城市大数据平台也应具备一定的数据开放能力。同时，较为先进的城市大数据平台应为社会企业提供数据开放接口，实现社会数据统筹采买和数据应用的社会化开发。

中国信息通信研究院根据公开资料，统计了我国36 个主要城市（直辖市、省会城市、副省级城市）的政府数据开放情况。有的城市将政府数据命名为公共数据或政务数据，但其数据类型等均较为相似，因此这里不作区分。相关情况如下表所示：（数据截至2019年5月）

表 3 我国主要城市政府数据开放情况

从表中数据可知，36 个城市中有25 个有已建成并公开、面向社

会公众开放的政府数据开放平台。但其中有一些省会城市的政府数据开

放平台主要是由省级平台提供数据开放功能（如乌鲁木齐、西安、郑州、杭州、南昌、福州、海口等）。

从数据格式上看，大部分城市的平台都支持多样性的开放数据格

式，以便不同需求的使用者对数据进行增值利用。其中，贵阳平台提供

开放格式的数据集数量最多。从数据获取管理上看，大部分平台采取普遍开放的方式，只有上海、深圳等平台上既有普遍开放的数据，也有

依申请开放或有限开放的数据。从数据可视化呈现上看，大多数平台

都提供了最新数据集、热门数据集和热门APP 三项动态展示条

目，贵阳和宁波的平台还提供了热门API、最新API 等数据动态，为

用户进一步发现和获取目标数据集提供方向。

（三）我国主要城市大数据主管机构情况

城市大数据平台建设涉及多方面的城市数据，很难由传统的经信（工信）主管部门独立完成。目前，很多城市设立了以数据资源管理为核心功能的大数据主管部门，成为城市大数据平台建设的主要抓手。

中国信息通信研究院根据公开资料，统计了我国36 个主要城市（直辖市、省会城市、副省级城市）的大数据主管机构情况，列举了大数据主管机构的名称、成立时间和上级单位。相关情况如下表所示：（数据截至2019 年5 月）

表 4 我国主要城市大数据主管机构情况

根据统计，目前36 个主要城市中有4 个城市还未成立专门的大数据管理机构。根据机构隶属关系，地方政府大数据主管机构可以大致分为三类：

●作为政府组成部门。例如，贵阳市大数据发展管理局隶属于

贵阳市人民政府，是政府的组成部门。这种情况下，大数据

局的行政职能相对较强，级别和权责水平也相对较高。

●作为政府直属机构。例如，呼和浩特市大数据发展管理局虽

隶属于市人民政府，但其作为政府的直属机构，更多承担事

业单位的相关职能。

●作为政府部门的管理机构。例如，上海市大数据中心（事业

单位）隶属于上海市人民政府办公厅，是政府部门的下属机

构。

由于地方大数据主管机构在隶属机构和组建模式上的不同，其机

构职责也不尽相同。大多数机构都包含制订地方大数据战略规划的职能，但在产业发展政策制订、数据资源整合、数据资源开放共享、电子政务系统建设、信息安全、政府网站建设等方面的职能则并非所有大数据主管机构都具备相应职能。

对于城市大数据平台建设，并非所有的大数据主管机构都具备相应职能。上海、天津、沈阳、厦门、青岛、贵阳、成都、昆明、合肥、杭州等城市的大数据主管机构职责中都明确列出了数据共享开放与电子政务方面的内容，这些城市未来在城市级大数据平台建设方面将会有更为明确的主要负责机构。

三、城市大数据平台参考架构

目前，各个城市大数据平台的技术架构千差万别，这并不利于未来城市大数据平台的发展。本章在总结提炼各城市大数据平台技术架构的基础上，提出了通用的城市大数据平台参考架构，并具体介绍平台的相关组件及其功能。

（一）城市大数据平台总体架构

新型智慧城市建设是一次全方位、全领域的复杂系统改革，需要顶层设计，也需要顶层设计流程规范，以保障改革进程有目标、有方向、有路径、有节奏地持续推进。

城市大数据平台汇聚政务、公共安全、运营商、互联网企业等众多相关方的结构化、半结构化和非结构化数据，通过云计算、大数据和人工智能等技术进行数据融合治理，形成数据智能，驱动智慧应用，支撑政务服务、城市治理、产业经济等领域的应用创新。城市大数据平台应具备大规模动态拓扑网络下的实时计算能力、超大规模下全量多源的数据汇聚能力、基于机器学习深度挖掘数据价值的人工智能、具备全生命周期数据安全保障能力，为数据开放创新提供平台支撑，为百行百业的智慧应用提供数据引擎。

从顶层设计来说，建设城市大数据平台的顶层设计需要涵盖架构设计、详细设计、交付赋能、运维运营等阶段的一整套完善的流程规范。本章从技术角度，对城市大数据平台的相关技术架构和组建进行简要介绍。