一、城市發(fā)展和“城市病”——智慧城市產(chǎn)生的社會因素

在人類社會發(fā)展過程中，經(jīng)歷了原始社會、奴隸社會、封建社會、資本主義社會和社會主義社會等歷史時期，城市作為一種區(qū)別于農(nóng)村的聚落，是在由原始社會向奴隸社會過渡的時期產(chǎn)生的。

城市也是世界文明的發(fā)源地。隨著城市數(shù)量和城市人口的不斷增多，城市被賦予了前所未有的經(jīng)濟、政治和技術(shù)的權(quán)力，城市發(fā)展開始在世界中心舞臺發(fā)揮主導(dǎo)作用，此時便出現(xiàn)了城市功能發(fā)展與人們對城市功能的要求不能匹配的矛盾。未來城市的發(fā)展需要更加先進的理念和技術(shù)的支持。

（一）城市發(fā)展進程

從美索不達米亞平原上第一個聚落（城市雛形）產(chǎn)生，到奴隸社會、封建社會城市的日漸繁華，再到資本主義工業(yè)革命帶來的城市現(xiàn)代化，我們居住的城市發(fā)生了翻天覆地的變化。如今，無論何種社會制度下的城市，都已經(jīng)成為最先進技術(shù)和文化武裝的，代表財富、舒適和前沿的現(xiàn)代化家園。人們把很多美好的希望寄予城市，不斷研究各種城市發(fā)展模式，并用自己的智慧改造城市。

1.城市的起源——五大洲的平原沃土

關(guān)于最早誕生的城市，眾說紛紜，它早于有文字記載的第一個城市，學(xué)者只能透過考古學(xué)和神話學(xué)這些非直接證據(jù)做出推理，認為城市主要起源于以下幾個地區(qū):美索不達米亞、印度河流域、尼羅河流域、中國華北平原、安第斯山中部、尼日利亞西南部等。

表1-1　城市起源時間、地點

美索不達米亞是希臘語，意為“兩河之間的土地”，即為幼發(fā)拉底河和底格里斯河之間的地方，是世界古代文明的發(fā)祥地之一。公元前5000年前后，屬于黃色人種的蘇美爾人來到美索不達米亞，創(chuàng)造了人類最早的文明。

目前所知人類歷史上最早的城市出現(xiàn)在公元前4000年左右西亞兩河流域的蘇美爾地區(qū)。該地區(qū)的第一座城市名叫伊瑞杜，是一個容納有數(shù)千人的城市。到公元前3500年，蘇美爾擁有15至20個城市，諸如烏爾、伊來斯等。其中烏爾的用地規(guī)模達到了4平方公里，人口約5萬人。

尼羅河發(fā)源于埃塞俄比亞高原，縱貫世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠，最后注入地中海，是非洲第一大河。尼羅河每年6至10月的定期泛濫使得尼羅河中下游的河谷和三角洲地區(qū)沃野千里，成為埃及文明的搖籃，同時也成為人類發(fā)祥地之一。修建金字塔和大興水利工程需要大量的人力，且尼羅河綠洲的開發(fā)也需要集中人力，這些需求恰好為城市的形成創(chuàng)造了條件，因此古埃及先后興建了許多城市。

約在公元前7000年，印度河流域就進入了新石器時代。距印度河西北約200公里的梅赫爾格爾是印度次大陸早期文明的源頭，在這里出土了大量公元前4100年前后的精美手工制品和來自于美索不達米亞的珠寶。公元前2500年前后，梅赫爾格爾消失了，而在它的南部約五公里的地方發(fā)現(xiàn)了一個新的定居地，那里的文化沉積物記錄了其從類似梅赫爾格爾時期發(fā)展到類似哈拉巴文化時期的演進過程。

中國黃河流域發(fā)現(xiàn)的史前時代城址可以分為三群:

（1）河套群城址。該城址主要分布于內(nèi)蒙古境內(nèi)陰山山脈以南的丘陵地帶，已確認的城址有18座，建成時間在公元前3000—前2300年。這批史前城址為石城聚落，均臨險而筑，防御色彩十分濃厚。

（2）中原城址群。分布于河南境內(nèi)，基本沿太行山東麓及屬于秦嶺山系的熊耳山、伏牛山東麓一線南北分布。已確認的城址有7座，建成年代為公元前3300—前2000年。

（3）海岱山城址群。集中分布在黃河下游的山東省境內(nèi)，目前共發(fā)現(xiàn)的史前時期城址約15座，建成年代最早可上溯到公元前3000年。

中國長江流域的史前城址暫可分作兩群:

（1）川西城址群。位于成都平原西側(cè)岷江上游兩岸，已確認的城址有4座，建成時間為公元前2700—前2000年。

（2）江漢城址群。分布于長江中游湘、鄂兩省境內(nèi)。目前確認的有8座史前城址，建成時間為公元前3000—前2800年。

其中，湖南澧縣城頭山城址為中國目前發(fā)現(xiàn)的最早的史前城址，城墻約從公元前4000到公元前2800年經(jīng)過四次筑造。

美洲也是一個獨立的文明和城市起源區(qū)，只是出現(xiàn)的時間較晚。在美洲，城市起源最早的地區(qū)在中美。其中最古老的城市為代表瑪雅文明的蒂卡爾和代表托爾特克文化的特奧蒂瓦坎。

2.城市的發(fā)展——工業(yè)革命和城市現(xiàn)代化

從原始聚落到奴隸社會、封建社會的大都會城市，一直是商業(yè)支撐了城市的熱鬧繁榮。而城市作為先進生產(chǎn)力的代表走向現(xiàn)代化，工業(yè)革命功不可沒。

工業(yè)革命起源于資本主義社會的英國，是以機器取代人力，以大規(guī)模工廠化生產(chǎn)取代個體工場手工生產(chǎn)的一場生產(chǎn)與科技革命。

根據(jù)生產(chǎn)力發(fā)展特點和技術(shù)更新特點，人們又把工業(yè)革命分成幾個階段:

第一次工業(yè)革命是指18世紀在英國發(fā)起的技術(shù)革命，它開創(chuàng)了以機器代替手工工具的時代。

第二次工業(yè)革命，也稱第二次科技革命，是指1870年至1914年的工業(yè)革命。第二次工業(yè)革命以電力的大規(guī)模應(yīng)用為代表，電燈的發(fā)明為標志。

第三次工業(yè)革命，又稱數(shù)字化革命，或數(shù)碼化革命，是指集成電路的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，以電子計算機的發(fā)明為重要標志。數(shù)字化革命使傳統(tǒng)工業(yè)更加機械化、自動化，從而減少了工作成本，使整個社會的運作模式徹底改變。第三次科技革命以原子能技術(shù)、航天技術(shù)、電子計算機的應(yīng)用為代表，包括人工合成材料、分子生物學(xué)和遺傳工程等高新技術(shù)，極大地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展——提高勞動生產(chǎn)率的手段改變；促進了社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會生活結(jié)構(gòu)的變化——第三產(chǎn)業(yè)比重上升；人們的衣食住行等日常生活發(fā)生變革，世界各地聯(lián)系更緊密。

人們常常把現(xiàn)代信息技術(shù)的大發(fā)展稱為資訊化革命，或信息化革命，這次技術(shù)革新也被視為第四次工業(yè)革命，是指資訊科技（亦即IT）的發(fā)展，以互聯(lián)網(wǎng)的全球化普及為重要標志，其主要特征是信息資源對人類社會的重要性超過了能源和物質(zhì)資源，成為社會生產(chǎn)力中起主導(dǎo)作用的因素。信息化革命經(jīng)歷了語言、文字、紙、印刷術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)五個階段。現(xiàn)在是第六個階段——人工智能階段，我們接下來要提到的智慧城市核心技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)、云計算，它們都是這次革命的重要研究成果。

工業(yè)革命改變了城市的運作方式和市民的生活方式?，F(xiàn)代化技術(shù)提高了城市管理的效率；城市交通實現(xiàn)地上、地下、快速軌道多向運行智能管理；排隊掛號改為網(wǎng)上預(yù)約；商場購物改為網(wǎng)絡(luò)消費；深宅大院變成高樓大廈；現(xiàn)金支付變成電子刷卡……互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們不可或缺的生活助手，工業(yè)革命一步步帶領(lǐng)我們走過電燈電話樓上樓下時代，進入天涯咫尺的地球村時代。

（二）現(xiàn)代城市特點

隨著時代的發(fā)展，城市數(shù)量和城市人口不斷增多，城市被賦予前所未有的經(jīng)濟、政治和技術(shù)權(quán)力，城市開始在世界中心舞臺發(fā)揮主導(dǎo)作用。城市化進程加快，更多的人口涌入城市來追求自己的人生夢想，現(xiàn)代城市發(fā)展呈現(xiàn)人口多、規(guī)模大、城市功能綜合、城市間交流密切、城市文化多元化的特點。

1.越來越多的人口

現(xiàn)在越來越多的人融進了城市這個大家庭，他們扮演著各種角色，分散在各個階層。隨著城市的不斷進步與發(fā)展，“城市”儼然已經(jīng)成為了財富與成功的代名詞，越來越多的人涌入城市，渴望能在這里覓得一塊落腳之地，這造成了城市人口迅速增長，同時帶來許多問題，例如資源緊缺、房價上漲、環(huán)境污染等。

城市化進程圖

城市化率（也叫城鎮(zhèn)化率）是城市化的度量指標，一般采用人口統(tǒng)計學(xué)指標，即城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝冢òㄞr(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè)）的比重。

如左圖所示，城鎮(zhèn)化進程初期城市化率約為30%；城鎮(zhèn)化加速階段城市化率大幅度上升；到城市化進程的終止階段，城市化率基本上穩(wěn)定在80左右。

從當前來看，發(fā)達國家人口城市化率已達到80%，城市人口比重增長相當緩慢，主要面臨人口老齡化、種族和移民沖突、貧富懸殊等城市問題；發(fā)展中國家城市化率較低，亞洲和太平洋地區(qū)的城市化率目前只有35%，城市人口比重增長將進一步加快，主要面臨貧困人口急劇增加、城市生態(tài)環(huán)境急劇惡化等城市問題。

2.越來越大的規(guī)模

衡量城市大小的數(shù)量概念，包括城市人口規(guī)模與城市地域規(guī)模兩種指標。由于城市地域規(guī)模受地理界線和行政界限不一致、核心城區(qū)和郊區(qū)等空間尺度不統(tǒng)一等因素影響，在界定城市規(guī)模時作用有限，因此，人們常常把人口規(guī)模作為衡量城市規(guī)模的決定性指標。

2010年，由中國中小城市科學(xué)發(fā)展高峰論壇組委會、中小城市經(jīng)濟發(fā)展委員會編寫的《中小城市綠皮書》提出的城市規(guī)模劃分標準為:市區(qū)常住人口50萬以下為小城市，50萬—100萬的為中等城市，100萬—300萬的為大城市，300萬—1000萬的為特大城市，1000萬以上的為巨大型城市。

隨著世界各國城市化進程的加快，人口超過1000萬的“超級城市”的數(shù)量也在迅速增加。1950年，世界上人口超過1000萬的城市僅有紐約和東京兩座，到了1975年上海和墨西哥也躋身這一行列，之后，人口逾千萬的大城市越來越多。

截止到2010年，世界上人口最多的城市是日本東京（3530萬）、緊隨其后的是墨西哥城（1920萬）、美國紐約（1850萬）、印度孟買（1830萬）和巴西圣保羅（1830萬）。其他15座大城市的排名依次為:新德里、加爾各答、布宜諾斯艾利斯、雅加達、上海、達卡、洛杉磯、卡拉奇、里約熱內(nèi)盧、大阪、神戶、開羅、拉各斯、北京、馬尼拉和莫斯科。

可以看出，隨著城市化的進程越來越快，城市人口越來越多，城市的規(guī)模也在不斷增大。

3.越來越綜合的功能

隨著城市規(guī)模的擴大，城市功能也開始變得復(fù)雜，集經(jīng)濟、文化、政治等功能于一身。

現(xiàn)代城市運用自身的優(yōu)勢集聚了不同文化、職業(yè)、語言背景的居民，以及各種類型的社團、企業(yè)和機構(gòu)，居民的知識和技能水平普遍較高，從事專業(yè)化工作，生活方式多樣化，時間觀念強，生活節(jié)奏快，相互間的競爭激烈。城市作為人們生產(chǎn)生活的空間，具有凝聚、貯存、傳遞并進一步發(fā)展人類物質(zhì)文明和精神文明的社會功能。

相對于傳統(tǒng)城市功能單一的特征，現(xiàn)代城市的功能越來越趨于多元化，是一個多功能的、綜合性的有機體。特別是中心都市，往往具有生產(chǎn)、貿(mào)易、金融、運輸、科學(xué)、教育、文化、軍事、政治、信息、服務(wù)和吸引鄉(xiāng)村人口等多種功能。

例如，北京作為中國的首都，承載著濃厚的歷史底蘊卻又不乏明快的現(xiàn)代感；天津是中國北方經(jīng)濟中心、重要港口城市，同時也是近代百年歷史的見證者；紐約是金融與時尚之都，同時也有文化的碰撞、激情洋溢的政治演講；巴黎作為法國的首都，有其獨特的政治氣息，卻也不乏浪漫時尚的特點，同時也是各種文化的聚集地。

4.越來越密切的交流

隨著廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)和其他電子媒介在城市中的普遍使用，以及各種現(xiàn)代交通方式的飛速發(fā)展，人與人之間的時空距離驟然縮短，交流越來越頻繁與密切，交流方式也越來越多樣。大到國家和城市之間的政治經(jīng)濟交流，小到市民外出旅游出國留學(xué)，無一不因為互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代交通技術(shù)的發(fā)展而變得容易；不同地域城市之間的交往日益頻繁便利，整個地球就如同是茫茫宇宙中的一個小村落。

便捷的交流方式讓人與人之間的距離越來越近，縮短了地域上的距離，這歸功于城市的發(fā)展，同時也促進了城市經(jīng)濟文化上的發(fā)展與進步，可以讓各個城市相互取長補短。

5.越來越多元的文化

隨著世界經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，國際交流的增強，現(xiàn)代人不再局限于自己的出生地點，很多人因為各種原因在其他城市甚至國家擁有了第二故鄉(xiāng)。

在自己的城市里，我們可以聽到各國的語言，與不同膚色的人擦肩而過，通過各種媒體手段欣賞各國影視節(jié)目。這些都歸功于城市的發(fā)展，現(xiàn)代城市不再只是一部分人的或者是一個國家的，城市是多元文化的聚集之地，在接受不同文化的同時，它也在發(fā)展著這些不同的文化。

(三)大城市的“城市病”

世界各地的城市化進程不斷加快，人們對城市寄予厚望，希望在城市中實現(xiàn)很多人生的美好夢想。城市發(fā)展的初衷是為我們提供高效便捷舒適的生活，而城市在這方面的功能提供往往不盡如人意。隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市功能發(fā)展與人們對城市功能要求不能匹配的矛盾越來越嚴重。

1.人口膨脹

特大型城市通常對人口具有強大的集聚作用，同時人口的快速集聚也成為各大城市發(fā)展的重要動因之一。在人口快速集聚的過程中，很容易出現(xiàn)城市建設(shè)和管理跟不上人口增長需求的問題，從而導(dǎo)致各類城市基礎(chǔ)設(shè)施的供給滯后于城市人口增長，引發(fā)一系列的矛盾，出現(xiàn)了環(huán)境污染、就業(yè)困難、治安惡化等“城市病”。

例如，在19世紀末前后，英國城市人口急劇膨脹，造成住房短缺，貧民窟比比皆是；公共衛(wèi)生設(shè)施奇缺，空氣及水源污染嚴重，環(huán)境惡劣；就業(yè)競爭激烈，工人處境艱難；犯罪率居高不下等等。

又如拉美地區(qū)，在20世紀中葉進入工業(yè)化發(fā)展階段后，城市人口占總?cè)丝诘谋戎厣踔脸^發(fā)達國家，出現(xiàn)城市化速度大大超過工業(yè)化發(fā)展速度的“過度城市化”。

2.交通擁堵

交通問題一直是大城市的重要問題。這主要表現(xiàn)在道路擁堵、交通事故居高不下，占用土地、消耗能源多，污染環(huán)境、破壞城市景觀等方面。

道路擁堵:在大城市所面臨的各種交通問題中，城市交通擁擠和堵塞是最為突出也最為嚴重的問題。交通擁擠對于人們來說最直接的體現(xiàn)就是增加了出行時間和成本。出行成本一旦增加將降低城市活力，影響城市發(fā)展。

在倫敦，由于市中心區(qū)域集中了政府機關(guān)、法院以及大量的企業(yè)、金融機構(gòu)和娛樂場所，約有100萬個就業(yè)崗位，每天在高峰時段每小時約有100萬人口和4萬輛機動車進出中心城區(qū)，從而造成該區(qū)域的嚴重交通擁擠，區(qū)域內(nèi)平均車速只有14．3公里／小時，成為全英國最為擁擠的區(qū)域。

在巴黎，20世紀60年代，私人小汽車驟增，導(dǎo)致市區(qū)交通嚴重阻塞。1973年環(huán)城快速路開通后不久，就出現(xiàn)了持續(xù)性的擁擠。

在曼谷，由于車速過慢，整個城市就像一個停車場，甚至出現(xiàn)過3個月內(nèi)有900名孕婦因堵車被迫在轎車中分娩的情況。

交通事故:交通擁擠也導(dǎo)致了事故的增多，事故一旦發(fā)生，后面的車輛往往會束手無策，陷入進退兩難的窘?jīng)r，這又加劇了擁擠。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，歐洲每年因交通事故造成的經(jīng)濟損失達500億美元之多。

環(huán)境污染:在機動車迅速增長的過程中，交通對環(huán)境的污染也在不斷增加，并且逐步成為城市環(huán)境質(zhì)量惡化的主要污染源。根據(jù)倫敦20世紀90年代的檢測報告，大氣中74%的氮氧化物來自汽車尾氣排放。交通擁擠導(dǎo)致車輛只能在低速狀態(tài)行駛，頻繁停車和啟動不僅增加了汽車的能源消耗，也增加了尾氣排放量，增加了噪聲。

據(jù)英國某公司對發(fā)達國家大城市交通狀況的分析，交通擁塞使經(jīng)濟增長付出的代價約占國民生產(chǎn)總值的2%，交通事故的代價約占GDP的1．5%～2%，交通噪音污染的代價約占GDP的0．3%，汽車空氣污染的代價約占GDP的0．4%，轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)的汽車空氣污染的代價約占GDP的1%～10%。

3.環(huán)境惡化

“冰川融化”、“海平面上升”、“臭氧層空洞”等等詞匯在近幾年被頻頻提起。生態(tài)環(huán)境的問題已經(jīng)是人類繼續(xù)發(fā)展不得不面對的問題了。

近百年來，以全球變暖為主要特征，全球的氣候與環(huán)境發(fā)生了重大的變化:水資源短缺、生態(tài)系統(tǒng)退化、土壤侵蝕加劇、生物多樣化銳減、臭氧層耗損、大氣化學(xué)成分改變等。這些問題如果不被重視，將會影響人類的長遠發(fā)展。

根據(jù)政府間氣候變化委員會的預(yù)測，未來全球?qū)⒁愿斓乃俣瘸掷m(xù)變暖，未來100年還將升溫1．4℃～5．8℃，對全球環(huán)境帶來更嚴重的影響。比如農(nóng)作物將減產(chǎn)，病蟲害發(fā)生頻率和危害速度將明顯增加，水資源短缺將惡化等。

環(huán)境污染使得城市從傳統(tǒng)公共健康問題（如水源性疾病、營養(yǎng)不良、醫(yī)療服務(wù)缺乏等）轉(zhuǎn)向現(xiàn)代的健康危機，包括工業(yè)和交通造成的空氣污染、噪音、震動，精神壓力導(dǎo)致的疾病等。環(huán)境污染對城市經(jīng)濟的影響是很大的，世界銀行曾對此做過估算，認為由于污染造成的健康成本和生產(chǎn)力的損失大約相當于國內(nèi)生產(chǎn)總值的1%~5%。

4.資源短缺

2002年在南非召開的可持續(xù)發(fā)展世界高峰會議上，一致通過將水資源列為未來十年人類面臨的最嚴重的挑戰(zhàn)之一。聯(lián)合國環(huán)境署同年在《全球環(huán)境展望》上指出，“目前全球一半的河流水量大幅度減少或被嚴重污染，世界上80多個國家或占全球40%的人口嚴重缺水。如果這一趨勢得不到遏制，今后30年內(nèi)，全球55%以上的人口將面臨水荒”。

在缺水型國家或地區(qū)中，城市的水資源緊缺問題最為嚴重，不論是發(fā)展中國家還是發(fā)達國家的大中型城市，包括北京、上海、休斯敦、雅加達、洛杉磯、華沙、開羅、拉各斯、達卡、圣保羅、墨西哥城、新加坡等都面臨嚴重的水荒。

此外，土地資源緊缺問題也是國際大都市在城市化進程中所必然出現(xiàn)的問題。由于土地是有限的，在大量的人口和產(chǎn)業(yè)向中心城區(qū)集聚的過程中，像東京、紐約、倫敦等大都市都或多或少地出現(xiàn)了土地緊張問題，土地對現(xiàn)代化大都市可持續(xù)發(fā)展的制約作用更加突出。如何開辟新的發(fā)展空間、拓展地域范圍已成為各大都市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

5.城市貧困

在城市發(fā)展過程中，不斷地有人涌進城市，但并不是所有人都有能力在城市中獲得一席之地，擁有一定的資產(chǎn)。于是大量貧民為了生存聚集在一起，從而誕生了貧民窟。貧民窟大多存在于發(fā)展中國家，比較著名的有印度孟買、巴西圣保羅等。

目前，孟買1600萬人口中有60%的人居住在僅占城市土地面積十分之一的貧民區(qū)和路邊的簡陋建筑中。

（四）智慧城市解決思路

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，城市快速擴張，城市正面臨著前所未有的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)，而面臨這些實質(zhì)性的挑戰(zhàn)，城市必須應(yīng)用新的措施和技術(shù)，探索新的發(fā)展路徑和模式。實踐證明，借助信息技術(shù)大發(fā)展的智慧城市理念是解決城市發(fā)展問題、助力城市發(fā)展的先進理念。

1.智慧城市理念的由來

1990年美國加州舊金山的一次國際會議上，以“智慧城市（smart cities），快速系統(tǒng)（fast systems），全球網(wǎng)絡(luò)（global networks）”為主題，探尋了城市通過信息技術(shù)聚合“智慧”以形成可持續(xù)的城市競爭力的成功經(jīng)驗^[1]。會后正式出版的文集《科技社會的一種現(xiàn)象:智慧城市，快速系統(tǒng)，全球網(wǎng)絡(luò)》，成為關(guān)于智慧城市研究的早期代表性文獻。

歐盟在2007年的《歐盟智慧城市報告》中率先提出“智慧城市（Smart City）”的創(chuàng)新構(gòu)想；2008年全球性金融危機發(fā)生，美國IBM公司提出了“智慧的地球”理念；2009年，歐盟委員會提出了建設(shè)智慧城市的具體計劃，并且決定投入100億至120億歐元用于智慧城市建設(shè)；同年，IBM在中國提出“智慧地球贏在中國”，并建議優(yōu)先建設(shè)智慧的電力、智慧的醫(yī)療、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供應(yīng)鏈、智慧的銀行六大行業(yè)^[2]；同年，IBM發(fā)布了《智慧的城市在中國》報告，認為有效利用信息技術(shù)提升城市管理水平，推動中國社會的城市化進程，成為城市管理者的當務(wù)之急，建立智慧的城市將是城市信息化的終極目標和戰(zhàn)略方向。2009年，中華人民共和國國務(wù)院總理溫家寶在北京科技界大會上作了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的報告。報告中詮釋了“物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧地球”等與智慧城市密切相關(guān)的關(guān)鍵概念，標志“智慧城市”的研究引起國家層面的重視。2010年，科技部等單位在武漢舉辦了“2010中國智慧城市論壇”。現(xiàn)在，“智慧化”是繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后全球科技革命又一次新的突破，世界許多國家將智慧城市當做應(yīng)對國際金融危機、擴大就業(yè)、振興經(jīng)濟、提升城市競爭力的重要戰(zhàn)略。國際智慧城市組織ICF（Intelligent Community Forum）等相關(guān)機構(gòu)也相繼成立，并開展了“全球智慧城市獎”評選活動。

2.什么樣的城市適合建設(shè)“智慧城市”

現(xiàn)代城市按規(guī)?？梢苑譃樗膶?第一層次是超級城市。主要特征是人口眾多（一般人口是在1000萬以上），交通擁堵、資源匱乏、環(huán)境污染等城市問題嚴重，城市發(fā)展已經(jīng)面臨瓶頸，而傳統(tǒng)城市發(fā)展模式解決這些問題的作用有限；第二層次是大城市或者叫中心城市，這些城市在周邊起到政治經(jīng)濟文化中心、帶動區(qū)域增長、技術(shù)擴散和產(chǎn)品集散的作用，人口規(guī)模一般很大，已經(jīng)出現(xiàn)一些類似超級城市的“城市病”，但城市問題并不嚴重，可以選擇按照傳統(tǒng)城市發(fā)展模式向超級城市發(fā)展，也可以建設(shè)智慧城市加速城市發(fā)展；第三第四層是中小城市和小城市，這些城市規(guī)模小經(jīng)濟實力有限，可以沿著傳統(tǒng)城市發(fā)展方式繼續(xù)發(fā)展。不同層級的城市建設(shè)智慧城市的需求程度和建設(shè)能力不同，并不是所有的城市都適合啟動智慧城市建設(shè)項目。

從城市規(guī)模上看，超級城市和中心城市存在智慧城市建設(shè)的內(nèi)在需求。這些城市處于城鎮(zhèn)化發(fā)展的前端，建成時間長，地域規(guī)模大，經(jīng)濟發(fā)達，歷史文化淵遠流長，是人們心目中的大都市。如前所述，這些規(guī)模巨大的城市在盡情施展優(yōu)勢快速發(fā)展的過程中，也出現(xiàn)了許多問題，即我們常說的“大城市病”，人們常常簡稱為“城市病”。不同表征的城市病癥需要不同診治方案，借助2008年信息技術(shù)大發(fā)展的契機，越來越多的超級城市和中心城市開始啟動智慧城市建設(shè)戰(zhàn)略，認為智慧城市是目前為止最為先進和適合的城市發(fā)展方案。

（攝影李俊濤）

智慧城市建設(shè)基礎(chǔ)最好的是中心城市，這些城市在人口數(shù)量、人口素質(zhì)、宜居的環(huán)境、合適的生活成本和良好的社會管理方面較其他幾類城市更有優(yōu)勢。中心城市無論是地域還是人口規(guī)模都不是很大，有歷史形成的發(fā)展特征和各種優(yōu)勢，經(jīng)濟發(fā)展形勢良好，優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)特色鮮明，有很好的信息化基礎(chǔ)，建設(shè)智慧城市的經(jīng)濟實力和技術(shù)實力強。同時，相比超級城市，中心城市因為規(guī)模相對較小，各類“城市病”的數(shù)量和發(fā)展程度較輕，其治理難度也較小。

中等城市和小城市因為加入城鎮(zhèn)化進程的時間較短，目前還處在鋪點擴面的階段，主要任務(wù)是借鑒大型城市發(fā)展經(jīng)驗，合理安排城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、挖掘城市特色，沿著傳統(tǒng)城市發(fā)展道路不斷增強城市經(jīng)濟實力。這些城市智慧城市建設(shè)需求和實力都比較弱，其中經(jīng)濟實力好的中小城市可以上馬一些智慧項目而不是整體智慧城市規(guī)劃建設(shè)。

3.城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變更

城市是非農(nóng)業(yè)人口集中、以從事工商業(yè)等非農(nóng)生產(chǎn)活動為主的區(qū)域，城市在國家或區(qū)域中所起的作用和承擔(dān)的責(zé)任通過市民在城市中進行的各種生產(chǎn)、服務(wù)活動的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出來。傳統(tǒng)城市中采掘、冶煉、化工、加工制造、電力、建筑等黑色經(jīng)濟占很大比重，城市發(fā)展以經(jīng)濟發(fā)展為標尺和目標，對生態(tài)環(huán)境、人文特色和舒適生活的關(guān)注較少。這種城市發(fā)展理念越來越不能滿足現(xiàn)代人對生活品質(zhì)提升的需求?，F(xiàn)代人對城市的要求不再限于物質(zhì)豐富、經(jīng)濟發(fā)達，同時渴望舒適的環(huán)境、清新的空氣、方便快捷的生活所帶來的愉悅心情。

智慧城市建設(shè)理念重視人們對城市生態(tài)環(huán)境的關(guān)注和舒適生活的向往，借助智能技術(shù)大發(fā)展改變城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，要求傳統(tǒng)城市產(chǎn)業(yè)中黑色經(jīng)濟的比重不斷下降，代之以信息、咨詢、商業(yè)、金融、生物制藥、教育文化等第三產(chǎn)業(yè)，使城市產(chǎn)業(yè)活動向著“優(yōu)化生態(tài)、舒適生活、發(fā)展經(jīng)濟”的方向發(fā)展。

4.推動城市可持續(xù)發(fā)展

智慧城市建設(shè)要求以城市經(jīng)營的理念替代城市管理理念。在智慧城市建設(shè)中，無論是城市綠化還是水資源管理、替代能源開發(fā)、碳減排和碳交易都不只是政府自己或者某一單獨實體可以解決的事情，公共服務(wù)領(lǐng)域的教育、交通、社會服務(wù)、公用事業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等活動也需要協(xié)調(diào)運作。

全新智慧城市建設(shè)理念要求我們像經(jīng)營一個企業(yè)、家庭一樣經(jīng)營城市，突破城市管理的邊界，把城市建設(shè)與老百姓的生活、環(huán)境健康連接起來，不僅優(yōu)化自然資源的分配和使用，而且要結(jié)合城市的地理空間和區(qū)域特色，開發(fā)人力資源，建立政府、公眾、企業(yè)、非盈利機構(gòu)等相關(guān)主體參與的城市規(guī)劃和發(fā)展機制，擴大城市就業(yè)，實現(xiàn)市民的安居樂業(yè)，促進城市的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護，以使城市可以更加智慧地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。

智慧城市建設(shè)應(yīng)該把和諧發(fā)展作為目標，在城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市經(jīng)營的所有活動中，把人與自然看作一個整體，借助計算機、信息網(wǎng)絡(luò)和人工智能等智慧技術(shù)對城市運行過程進行模擬；以網(wǎng)絡(luò)信息為基礎(chǔ)，綜合運用地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、多媒體及虛擬仿真等技術(shù)，對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能、地理空間進行信息自動采集、動態(tài)監(jiān)管和輔助決策。借助智能技術(shù)解決城市發(fā)展面臨的各類問題，實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的目標^[3]。