智慧城市核心技術研發(fā)思路課件

航天智慧城市3.0核心技術研發(fā)思路目錄1、航天智慧城市特色方法論2、智慧城市發(fā)展現狀分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技術與產品體系5、研發(fā)基礎目錄3優(yōu)勢一：天地一體化集團內部主要支撐力量：資源衛(wèi)星中心、中國四維、中國衛(wèi)通，以及相關專業(yè)院所和公司。集團外部協(xié)作主要支撐：與國家測繪局、各省市的戰(zhàn)略合作。5系統(tǒng)工程體系架構平行系統(tǒng)智慧城市解決方案（數字城市+智能管理+泛在服務）大物移云需求分析城市治理及發(fā)展需求智慧城市建設方法論頂層規(guī)劃+建造規(guī)范+城市平行系統(tǒng)+技術產品標準+任務書+項目管理手冊+運營手冊優(yōu)勢二：航天特色方法論6系統(tǒng)工程理論是我國大型復雜工程組織管理的基本方法論，以系統(tǒng)為研究對象，已達到總體最佳效果為目標，對系統(tǒng)的構成要素、組織結構、信息交換和自動控制等功能進行分析研究，借以達到最優(yōu)化設計、最優(yōu)化控制和最優(yōu)化管理的目標。（一）系統(tǒng)工程理論7體系架構理論：是解決智慧城市頂層設計的有效工具和手段，是復雜組織架構設計的方法論和工作指南，支持復雜組織、復雜系統(tǒng)、復雜任務的信息系統(tǒng)建設，解決信息共享和高效協(xié)同。體系架構理論是系統(tǒng)論、信息論、控制論的綜合應用。（二）體系架構理論8聯邦企業(yè)架構（FEA）是美國聯邦政府在使用的一個企業(yè)架構，它的核心是FEA參考模型，相當于美國聯邦政府的電子政務頂層設計。除了參考模型，FEA還有EA評估框架（EAAF)，聯邦過渡框架（FTF)和聯邦分塊架構方法論（FSAM)等實施方法和指南。10方法論二：體系架構理論2022/12/2012方法論二：體系架構理論業(yè)務視圖系統(tǒng)視圖標準視圖高層作戰(zhàn)概念(OV-1)作戰(zhàn)節(jié)點(OV-2)XYXZXYY系統(tǒng)接口

(SV-1)作戰(zhàn)活動(OV-5)信息交換(OV-3)作戰(zhàn)活動與系統(tǒng)功能跟蹤(SV-5)組織關系

(OV-4)系統(tǒng)數據交換

(SV-6)作戰(zhàn)活動時序

(OV-6a/b/c)系統(tǒng)通訊

(SV-2)系統(tǒng)關聯(SV-3)系統(tǒng)技術預測(SV-9)技術標準預測

(TV-2)技術標準概要

(TV-1)系統(tǒng)性能參數

(SV-7)---?.....?.....?.....邏輯數據模型(OV-7)系統(tǒng)演進

(SV-8)物理數據模型(SV-11)系統(tǒng)功能的時序描述

(SV-10a/b/c)ABCT1T2T3NODESTIE系統(tǒng)功能描述(SV-4)14方法論二：體系架構理論全球信息柵格（GlobalInformationGrid）

是美軍正在建設的巨大而復雜的信息系統(tǒng)，是美軍最頂層最重要信息基礎設施，是美軍為了確保信息優(yōu)勢，實現網絡中心戰(zhàn)而制定的全軍優(yōu)先級最高級別的計劃。是未來美國實現信息優(yōu)勢、決策優(yōu)勢、和全面主宰的重要基礎。

美軍在2000年將GIG定義為全球互聯的、端到端的、能根據戰(zhàn)斗人員、決策人員和支援人員的要求來收集、處理、存儲、分發(fā)和管理信息的信息能力及相關過程和人員的結合。隨后，美軍成立了由各機構的高官和各軍種代表組成的信息優(yōu)勢聯合委員會，開始了GIG的建設實施。15方法論二：體系架構理論方法論二：體系架構理論傳感器到射手的作戰(zhàn)概念圖太空態(tài)勢感知體系結構海灣戰(zhàn)爭（91）24小時科索沃戰(zhàn)爭（99）100分鐘阿富汗戰(zhàn)爭（01）20分鐘伊拉克戰(zhàn)爭（03）10分鐘現在目標優(yōu)于2.5分鐘DoDAF（1996~2009）18美軍利用體系架構方法構建的新一代信息化體系，提高了偵、控、打、評快速反應能力效能，實現了“發(fā)現即打擊”方法論二：體系架構理論城市平行系統(tǒng)（虛擬現實）空間信息動態(tài)信息公共信息管理規(guī)劃業(yè)務流程關系矩陣數據融合任務仿真實驗評估規(guī)劃建設運行管理優(yōu)化改進大數據管理模型計算實驗平行執(zhí)行20現實系統(tǒng)人工系統(tǒng)管理與控制實驗與評估學習與培訓以萬變應不變以不變應萬變管理與控制觀察與評估控制與觀察觀察與評估管理與控制平行系統(tǒng)：是指由某個自然的現實系統(tǒng)和對應的一個或多個虛擬或理想的人工系統(tǒng)所組成的共同系統(tǒng)。21系統(tǒng)工程管理需求系統(tǒng)設計產品實現系統(tǒng)能力系統(tǒng)運營系統(tǒng)集成ABC工程需求系統(tǒng)方案平行系統(tǒng)大數據體系架構體系層系統(tǒng)層產品層體系效能互聯協(xié)同方法論綜合應用自上而下的需求分析與設計自下而上的產品研制與集成23優(yōu)勢三：系統(tǒng)集成優(yōu)勢24資質優(yōu)勢國家涉密信息系統(tǒng)咨詢和系統(tǒng)集成甲級資質；軍工一級保密資格認證資質；技術和產品優(yōu)勢信息安全標準體系；信息安全理論與技術；自主可控信息安全產品；工程優(yōu)勢系統(tǒng)工程抓總能力；國家信息安全重點專項；國家涉密信息系統(tǒng)示范工程；團隊優(yōu)勢規(guī)?；男畔踩珜I(yè)隊伍；優(yōu)勢五：信息安全優(yōu)勢26目錄1、航天智慧城市特色方法論2、智慧城市發(fā)展現狀分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技術與產品體系5、研發(fā)基礎我國智慧城市建設起步于2010年，自2013年國家公布了第一批90個智慧城市試點開始，到2015年第三批國家智慧城市試點名單公布，目前開展智慧城市建設的試點城市已接近300個，政府工作報告和國家十三五規(guī)劃中都已明確把智慧城市作為國家戰(zhàn)略目標，2014年國家八部委聯合下發(fā)了關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見，2015年12月召開的中央城市工作會議明確指出要提升管理水平，著力打造智慧城市，加強城市管理數字化水平建設和功能整合，建設綜合性城市管理數據庫，發(fā)展民生服務智慧應用。智慧城市發(fā)展現狀1、智慧城市理論方法研究滯后于實踐智慧城市是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及的學科包括計算機科學、信息工程、地理信息系統(tǒng)、公共管理學、求經濟學、城市社會學等，是典型的交叉學科目前智慧城市理論方法研究還比較零散、不成體系。2、智慧城市關鍵技術和產品儲備不足還沒有形成與智慧城市相關的大物移云等新一代信息技術以及新一代空間信息集成、地理信息門戶等空間信息技術的關鍵技術體系和產品體系；國產GPU、國產操作系統(tǒng)、國產數據庫離大規(guī)模商用還有差距。3、智慧城市的建設管理體制還沒有理順智慧城市是區(qū)域層面的信息化，需要有一套切實可行的各部門之間的橫向協(xié)調機制，目前智慧城市管理部門有的成立了智慧城市領導小組和辦公室，有的在工信委、有的在發(fā)改委、有的在規(guī)劃委、有的在科技委，城市各相關部門在智慧城市建設方面缺乏協(xié)調、聯動機制

智慧城市存在問題4、缺乏頂層設計和統(tǒng)籌規(guī)劃智慧城市建設缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，尤其是沒有自上而下的，以城市治理與服務體系能力為目標的智慧城市頂層設計。5、體制機制創(chuàng)新落后信息交換和共享機制缺失，信息孤島亟待打破。城市管理體制不能適應從工業(yè)化管理向信息化管理的轉變，無法打破部門壁壘、實現協(xié)同管理與決策。6、信息安全隱患缺乏自主研發(fā)的關鍵技術和產品體系，存在信息安全隱患。

針對當前智慧城市存在的問題，依托航天特色方法論的優(yōu)勢，在前人探索的基礎上，我們提出了以大成智慧理論為指導，以體系架構為核心，以城市信息柵格為基礎，以新一代信息技術為支撐，以城市平行系統(tǒng)為抓手的航天智慧城市3.0，其核心是：1、頂層設計

以城市治理體系和治理能力現代化為目標，通過能力視角、業(yè)務視角、服務視角、數據視角等8個視角、能力體系設計、業(yè)務流程設計、信息資源規(guī)劃、服務架構設計等52個模型，自上而下進行智慧城市頂層設計。2、城鄉(xiāng)一體化信息柵格—CIG利用大數據、物聯網、移動互聯、云計算等新一代信息技術，以城市治理體系與治理能力現代化為目標，以空間信息為載體進行城市信息資源整合，打破部門界限、實現管理協(xié)同。3、城市平行系統(tǒng)—CPSS

利用信息融合挖掘、人工智能（AI）和虛擬現實（VR）等技術，開展人工系統(tǒng)、計算實驗、平行執(zhí)行（ACP）和城市治理方法的研究，建設典型城市社會信息物理平行系統(tǒng)。

航天智慧城市3.0優(yōu)政能力實現領導科學決策提升城市管理水平推進政府公共服務強企能力優(yōu)勢產業(yè)的跨越發(fā)展傳統(tǒng)產業(yè)的升級轉型新興產業(yè)的快速拉動惠民能力以民為先的便捷服務以質為重的宜居生活以人為本的智慧體驗智慧城市能力體系使命級核心能力任務級職能能力活動級行動能力能力體系架構戰(zhàn)略級總體能力

以信息資源管理為核心

以充分開發(fā)應用信息資源為主導，以信息資源融合共享、互聯互通為核心整合相關資源，帶動部門間協(xié)同管理，形成共同參與、服務為主的智慧城市管理模式。

以感知為關鍵手段

通過對人與物的全面感知，為智慧城市的建設、發(fā)展和運營提供基礎信息，是實現數字化、精準化、智能化管理的基礎。

互聯互通實現融合統(tǒng)一

利用互聯網、物聯網等泛在網絡資源，實現各管理部門之間及各管理領域之間的互聯互通，建立體系化的協(xié)同治理模式，提高管理效率和便民服務水平。

智能化促進管理升級

新一代信息技術尤其是智能技術對城市建設與運營起到了巨大的推進作用，必將促進城市管理方法、手段和管理模式的轉型升級。35核心特征基于數字化、感知化、互聯化、智能化，實現一體化、協(xié)同化、互動化和最優(yōu)化：一體化一是要進一步實現信息系統(tǒng)的整合，從小系統(tǒng)整合，到大系統(tǒng)整合，再到城市級巨系統(tǒng)整合；二是要進一步將虛擬世界與現實世界融為一體，三是要進一步將信息化與工業(yè)化、城市化、市場化、國際化、生態(tài)化融為一體。協(xié)同化就是要使城市規(guī)劃、建設、管理、服務等各職能部門之間，城市政府、企業(yè)、居民等各主體之間更加協(xié)同，在協(xié)同中實現城市的和諧發(fā)展。互動化就是要進一步實現物物互動、人物互動、人人互動，以進行政府、企業(yè)、居民之間的互動，在互動中實現城市治理體系和治理模式現代化和城市的創(chuàng)新發(fā)展。最優(yōu)化就是使城市經濟和社會活動的成本更低、效益更好、速度更快、精度更高、滿意更多。建設理念體現“數據、共享、產業(yè)、融合、民生、治理”的建設理念。數據為核，全面推進城市數字化進程共享為魂，深入開展信息資源綜合利用產業(yè)為引，重點推動大數據運營服務產業(yè)發(fā)展融合為要，深入促進企業(yè)兩化融合及物聯網建設民生為本，著力提升城市綜合惠民成效治理為綱，全面實現城市治理體系和治理能力現代化目錄1、航天智慧城市特色方法論2、智慧城市發(fā)展現狀分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技術與產品體系5、研發(fā)基礎頂層設計—體系架構設計方法①項目全景描述②能力體系設計③業(yè)務流程優(yōu)化④信息資源規(guī)劃⑤⑥系統(tǒng)/服務結構設計⑦建立標準規(guī)范⑧項目推進路線全視角（AV）——智慧城市體系頂層設計概述描述智慧城市體系的構想、目的、規(guī)劃、活動、時間、度量、效果及成果供體系建設相關方共同參考和遵守《智慧城市體系頂層設計概要文件》AV-1體系概述和摘要信息AV-2綜合術語詞典描述智慧城市建設全過程術語定義供體系建設相關方共同理解和遵守《智慧城市體系綜合術語》能力視圖業(yè)務視圖服務視圖系統(tǒng)視圖數據信息視圖標準視圖項目視圖建立智慧城市體系建設的系統(tǒng)工作手冊，使管理方、建設方、使用者、運維方都能對智慧城市體系建設有統(tǒng)一的指導，統(tǒng)一的認識理解，統(tǒng)一的目標，統(tǒng)一的溝通語言。能力視角（CV）——智慧城市能力體系目標和能力結構CV-1提出智慧城市體系能力需求和頂層能力指標CV-2給出層次結構和頂層能力指標的分解CV-3規(guī)劃能力的分階段實現目標和考核指標CV-4描述分項能力間的從屬關系《智慧城市能力需求文件》、《智慧城市能力指標分解》CV-1能力構想全視圖業(yè)務視圖服務視圖系統(tǒng)視圖項目視圖CV-2能力分類CV-3能力階段劃分CV-4能力隸屬關系CV-7能力與系統(tǒng)服務映射關系CV-6能力與無數活動映射關系CV-5能力與組織機構映射關系CV-5建立各能力在各級組織分階段部署實現關系CV-6建立能力與業(yè)務活動間的映射關系CV-7建立能力與信息系統(tǒng)所提供信息服務間的映射關系《智慧城市能力體系設計》、體系結構設計數據模型庫（能力部分）業(yè)務視角（OV）——智慧城市業(yè)務流程優(yōu)化智慧城市業(yè)務需求，滿足透徹感知、高效互聯、深度共享、智能應用的應用需求、組織機構、任務清單、管理與業(yè)務流程等OV-1描述智慧城市的職能與業(yè)務概要OV-2描述智慧城市各節(jié)點間資源流向關系OV-3描述各節(jié)點間交互資源的互操作屬性OV-4描述組織機構間指揮協(xié)調關系《智慧城市業(yè)務需求說明》OV-1頂層業(yè)務概要全視圖OV-2節(jié)點間資源流OV-3資源交換矩陣OV-4組織指揮關系OV-6b業(yè)務狀態(tài)轉移OV-6c業(yè)務流程OV-5a業(yè)務活動分解OV-5a描述并分解為智慧城市業(yè)務的具體活動OV-5b建立業(yè)務活動模型《智慧城市任務結構》、《智慧城市業(yè)務模型》、《智慧城市業(yè)務規(guī)則》能力視圖服務視圖系統(tǒng)視圖數據信息視圖OV-6a規(guī)定完成智慧城市的業(yè)務規(guī)則OV-6b描述智慧城市事件狀態(tài)變化OV-6c建立智慧城市的業(yè)務流程《智慧城市管理條例》、《智慧城市服務指南》、體系結構設計模型庫（業(yè)務部分）OV-5b業(yè)務活動模型OV-6a業(yè)務規(guī)則服務視角（SvcV）——智慧城市系統(tǒng)服務結構設計智慧城市系統(tǒng)服務結構設計，利用SOA、物聯網、大數據、云計算等技術手段構建基于云的各類服務。SvcV-1服務組成與接口全視圖SvcV-2服務資源流SvcV-3a系統(tǒng)—服務矩陣SvcV-4服務清單SvcV-7服務度量SvcV-6服務資源流矩陣SvcV-5活動與服務映射SvcV-1描述服務組成及相互關系SvcV-2說明服務間的資源流及連接規(guī)范SvcV-3a描述系統(tǒng)和服務之間的相互關系SvcV-3b描述資源生成和消耗的服務關系《智慧城市服務策略》、《智慧城市服務結構設計》SvcV-4描述服務實現的功能及服務間數據流SvcV-5描述服務功能與業(yè)務活動間映射關系SvcV-6描述服務間交換資源流特性及其內容《智慧城市云服務清單》、體系結構設計模型庫（服務部分）SvcV-8服務演進SvcV-9技術預測SvcV-3b服務—服務矩陣SvcV-10a服務規(guī)則模型SvcV-10b服務狀態(tài)響應SvcV-10c服務時序跟蹤能力視圖業(yè)務視圖系統(tǒng)視圖數據信息視圖標準視圖項目視圖系統(tǒng)視角（SV）——智慧城市系統(tǒng)組成結構、關系與功能智慧城市系統(tǒng)結構設計，開發(fā)大數據背景下適應城市治理與服務的協(xié)同工作與決策模式，滿足以系統(tǒng)化服務為驅動的系統(tǒng)功能需求。SV-1系統(tǒng)組成與接口全視圖SV-2系統(tǒng)資源流SV-3系統(tǒng)—系統(tǒng)矩陣SV-4功能清單SV-7系統(tǒng)度量SV-6系統(tǒng)資源流矩陣SV-5a活動與功能映射SV-8系統(tǒng)演進SV-9技術預測SV-10a系統(tǒng)規(guī)則模型SV-10b系統(tǒng)狀態(tài)響應SV-10c系統(tǒng)時序跟蹤能力視圖業(yè)務視圖服務視圖數據信息視圖標準視圖項目視圖SV-5b活動與系統(tǒng)映射SV-1描述系統(tǒng)組成結構及接口關系SV-2說明系統(tǒng)間的資源流及連接協(xié)議SV-3描述系統(tǒng)間的資源關系《智慧城市系統(tǒng)總體設計方案》、《系統(tǒng)接口說明文件》SV-4描述系統(tǒng)功能分解和數據流SV-5a描述作戰(zhàn)活動與系統(tǒng)功能間映射關系SV-5b描述作戰(zhàn)活動與各分系統(tǒng)間映射關系SV-6描述系統(tǒng)間交換資源流特性及其內容《智慧城市系統(tǒng)功能清單》、體系結構設計模型庫（系統(tǒng)部分）數據信息視角（DIV）——智慧城市信息資源規(guī)劃建立智慧城市數據和信息分類體系，基于一體化元數據建立各種業(yè)務實體，以體系能力為驅動，進行智慧城市信息資源規(guī)劃。元模型約束的體系結構基礎信息項、屬性或特征及其內部關系、信息資源目錄《智慧城市一體化元數據》、《智慧城市信息資源目錄》DIV-1概念數據模型DIV-2邏輯數據模型體系結構設計中采用的各種數據實例，包括信息類型、內容、數據格式、文件結構、協(xié)議標準等《智慧城市數據庫設計》、體系結構設計模型庫（數據部分）業(yè)務視圖服務視圖系統(tǒng)視圖DIV-3物理數據規(guī)范全視圖智慧城市信息資源的收集、處理、融合、分發(fā)、反饋與共享策略《智慧城市數據策略》標準視角（StdV）——智慧城市體系建設相關標準規(guī)范建立智慧城市標準規(guī)范體系和標準、協(xié)議、指南、政策、法規(guī)，統(tǒng)籌體系建設應用的標準化工作。定義所有適合體系結構描述的技術標準、作戰(zhàn)標準和業(yè)務標準、指南和政策《智慧城市標準規(guī)范集》StdV-1標準體系StdV-2新標準預測全視圖未來智慧城市體系建設中相關技術標準、作戰(zhàn)標準、業(yè)務標準和協(xié)議等可能會發(fā)生的變化《智慧城市標準預測分析報告》和體系結構設計模型庫（標準部分）業(yè)務視圖系統(tǒng)視圖項目視角（PV）——智慧城市實施項目推進路線根據智慧城市體系架構設計，合理規(guī)劃、組織、考核實施項目，依據智慧城市體系能力確定項目集成后形成的能力指標。描述部門單位和項目實施之間的隸屬關系，明確項目實施的組織機構《智慧城市項目實施管理規(guī)范》

《智慧城市實施項目清單》PV-1項目與機構關系PV-2項目計劃進度全視圖智慧城市建設項目和計劃安排《智慧城市實施項目計劃網絡圖》能力視圖業(yè)務視圖服務視圖系統(tǒng)視圖PV-3項目與能力映射關系通過采購、部署智慧城市各領域的不同項目，理順多個項目的銜接關系，規(guī)定集成后形成的能力《智慧城市實施項目執(zhí)行文件》、體系結構設計模型庫（項目部分）城鄉(xiāng)一體化信息柵格是城鄉(xiāng)全面互聯的、端到端的，能根據智慧城市體系能力指標的要求進行信息資源整合、系統(tǒng)互聯互通、業(yè)務交互分析和協(xié)同管理決策的智慧城市最核心的信息基礎設施。

城鄉(xiāng)一體化信息柵格—CIG信息收集、處理、存儲、分發(fā)和管理能力信息資源整合業(yè)務決策協(xié)同系統(tǒng)工程、體系架構、平行系統(tǒng)信息融合整合、系統(tǒng)互連互通

CPSS50

城鄉(xiāng)一體化信息柵格業(yè)務決策協(xié)同總體架構設計2022/12/20總體架構設計市/縣區(qū)/鄉(xiāng)社區(qū)/村鎮(zhèn)村民小組體系架構設計地名地址庫地下管網數據庫規(guī)劃業(yè)務數據庫城市部件數據庫政府企業(yè)民生……….地理信息+全要素信息體系架構設計CIG技術體系數據體系安全體系服務體系CIG產品體系政府數據池社會服務數據池企業(yè)應用服務公眾應用服務政府應用服務數據融合信息資源管理空間信息數據采集公共信息數據采集動態(tài)信息數據采集社會信息數據采集數據傳輸行業(yè)應用服務56信息資源管理全部數據解密數據公開數據城鄉(xiāng)一體化信息柵格交通運行狀況；大件運輸預案在線辦事；政務公開；互動交流交通政務信息設施信息；生產信息政策；法規(guī)；執(zhí)法城市管理信息在線辦事；政務公開；互動交流交通設施；交通信息事故、交通肇事記錄系統(tǒng)交互分析公安局交通局衛(wèi)生局環(huán)保局教育局安監(jiān)局......智慧交通輸入業(yè)務信息指令調度業(yè)務支撐系統(tǒng)業(yè)務信息業(yè)務信息//...輸出信息服務業(yè)務信息業(yè)務信息信息服務信息服務城市管理輸入業(yè)務信息服務請求業(yè)務信息業(yè)務信息業(yè)務信息/業(yè)務信息輸出指令調度信息服務業(yè)務信息業(yè)務信息業(yè)務信息/業(yè)務信息智慧工業(yè)輸入業(yè)務信息服務請求業(yè)務信息信息服務業(yè)務信息信息服務業(yè)務信息業(yè)務服務信息服務業(yè)務服務業(yè)務信息指令輸出指令調度信息服務業(yè)務信息服務請求業(yè)務信息業(yè)務請求業(yè)務信息服務請求信息上報......信息資源規(guī)劃大數據技術應用集成銜接數據接入銜接60信息關聯成網以人查房、以房查人、以車查人、以人查車、以事查人、以人查事等等基礎信息互查功能，一個身份證號碼能串起人、房、地、物、事、網、組織、五權、平安建設等九大類信息，所