第三章 新技术在数字化城市管理中的应用

第一节 新技术促进数字化城市管理的发展

数字化城市管理在城市管理管理体制创新、新技术应用以及最新信息技术综合应用基础上，对城市管理工作流程进行优化和设计，建立起面向流程的组织结构，并以相应的激励约束机制和较低的投入来提高城市管理效率。建立三个管理阶段即发现问题、派遣任务、处理问题，克服传统流程没有监督和闭合以及解决问题缓慢的弊端，数字化城市管理的意义在于：通过多种新兴技术的应用，实现信息的实时传递，使滞后变为实时；将问题发现和处置解决的主体一分为二，使城市管理流程得到根本改变，起到监督促进、互动激励的作用；通过建立处置城市管理问题的各种案卷，使政府能够对城市管理的问题及时上报、统一协同、科学管理；并使城市管理问题的反映渠道有了“直通车”，极大减少了中间环节和管理层级，从而实现城市管理组织的扁平化。

由数字化城市管理建设到智慧城管建设是信息技术浪潮的必然趋势。在信息化时代，每一次的信息技术革新都意味着城市生产生活理念及方式的重大改变，也都深刻影响和决定着城市管理工作的发展方向。1994年互联网技术的社会化商用实现了人与人之间的广泛联通，此后，随着人们对移动生产生活的需求的出现，移动互联技术得到了快速发展，表现在城市管理上的应用代表是2004年北京城市管理城管通的上线使用。而在实现了人与人的互联后，人与物、物与物的互联被提上需求，于是物联网技术开始发展起来，整个城市都可以处在由物联网构成的庞大关系网下实现互联互通。而随着城市的发展，信息资源呈现爆炸式增长。数据显示，全球数据量每隔18个月就会翻1倍，数据增长超过2000TB。平均每两天产生的数据，就相当于2003年以前全球所有数据的总和。如此庞大的数据资源，必须要依靠更先进的技术对其进行统一整合管理，才能有效加以利用，因此云计算、大数据应运而生。智慧城管是物联网、云计算、信息融合、网络通信、数据分析与挖掘等信息技术的综合运用，体现了21世纪的最先进的生产力，能够高效处理城市管理中的人、事、物等海量数据，提升城市管理效率。

一、新技术运用

数字化城市管理信息系统平台运用与整合多种现代最新技术。以信息流实现人流、物流，通过城市管理各种的信息化、法制化以及透明化，从而实现智慧城市技术应用领域的创新。

（1）利用成熟网络技术，结合有线网、无线网的互通互联，搭建城市管理新模式的基础设施平台。

（2）利用城市网格地理技术，实现城市管理区域的划分，创建城市管理新的地理区域空间体系。

（3）利用地理位置编码技术，实现城市管理对象在城市管理区域中的精准定位。（4）利用GPS技术，实现信息采集器和城市管理事部件对象的精确定位。（5）利用GIS技术，实现图文一体的处置协同工作环境。

（6）利用 RS 技术，获取城市遥感地理图像信息，实现城市管理对象信息的可视化管理。

（7）利用数据仓库技术，建设城市管理信息数据库集，实现城市管理海量地图数据群。

（8）利用大数据、数据挖掘技术，将城市管理对象事部件信息按照不同时期、不同类别进行分析、挖掘，实现城市管理对象事部件的专项普查和城市管理内容评价体系数字化管理。

综上所述，这些方面组成了创新城市管理新模式的主要内容，这些内容各有分工，又互相依存，共同构成了一个有机整体。其中万米单元网格管理法和城市部件管理法是城市管理新模式的载体和基础；事部件信息采集器是现代城市管理新模式实现的信息快速、敏捷传递的有效手段：多种现代最新数字城市技术的应用和整合是再造创新城市管理流程的主要技术支持；两个轴心管理是实施新模式的体制机制强有力的保证；评价体系是这种新模式科学、合理、有效的推进器。

二、数字化城市管理重塑城市管理业务流程

数字化城市管理业务流程包括事部件信息采集、案卷建立、任务派遣、案件处置、处理反馈、核查结案以及综合评价共7个阶段。这7个阶段详细业务流程说明如下。

（1）信息采集阶段的主要业务流程：相关领导、信息采集员、市民通过信息采集器手持终端、手机、电话热线（96310 等）、城管便民服务网站等手段向监督中心提交城市管理问题信息。

城市管理问题信息来源主要包括领导批示、市民投诉和信息采集员巡查采集三种。

领导批示：城市管理相关领导（主要包括市、区两级政府机关、综合行政执法局、监督中心、指挥中心的领导）通过电子政务网站、城市管理专网等进入数字化城市管理信息平台，从而对城市管理案件进行批示或立案。

市民投诉举报：市民发现城市管理相关问题，可以通过电话、微信、微博、网站等多种方式举报给监督指挥中心，中心根据公众举报信息通知相关信息采集员进行核实，通过信息采集器上报中心。

信息采集员巡查采集：采集员在所负责的单元网格内通过巡视发现问题，通过采集器及时上报发现的问题，上报内容主要包括问题的位置、图像、音频等信息。

（2）案卷建立阶段的主要业务流程：监督指挥中心监督轴接收信息采集员上报问题，审核立案后，批转到指挥轴。

（3）任务派遣阶段的主要业务流程：指挥轴接收监督中心批转的案卷，派遣至相关专业部门处理。

监督中心立案后，对于紧急案件，直接转送至应急指挥中心，启动应急预案；对于非紧急案件，由指挥轴根据问题责任部门分派任务，交由责任部门进行处理，同时对责任部门进行计时考评。

任务派遣遵循“属地原则（即按问题所在区域认定责任主体的原则）”与“所主原则（即按问题主管部门认定责任主体的原则）”。对于一般案件，由指挥轴分派专业部门进行处理；对于重大案件，指挥中心派遣专业部门进行处理同时报送领导督办。

（4）案件处置阶段的主要业务流程包括相关部门按照指挥中心的指令，解决问题，并将处理结果反馈到指挥中心。

对于跨区重大案件，由市专业部门进行处理，并将处理结果反馈到市监督指挥中心；对于一般案件，由区专业部门进行处理，并将处理结果反馈到区指挥轴。

（5）处理反馈阶段的主要业务流程：指挥轴将相关专业部门送达的问题处理结果反馈到监督指挥中心。

市指挥轴将处理结果反馈到市监督指挥中心，区指挥轴将处理结果反馈到区监督指挥中心。

（6）核查结案阶段的主要业务流程：监督指挥中心将问题的处理结果通知信息采集员进行核查、上报，核查信息与处理信息一致则进行结案，否则要求专业部门重新处理。

如果核查结果问题已解决，则进行结案；如果核查结果问题没有解决，则将问题信息流转到轴，指挥轴将责成专业部门进一步进行处理或重新进行处理。

市监督指挥中心负责对市专业部门处理的问题进行核实和结案，区监督指挥分中心负责对区专业部门处理的问题进行核实和结案。

（7）综合评价阶段的主要业务流程：系统根据预先设置的评价指标、评价指标权重（分值）、评价周期，结合来自城管便民服务网站的评价数据，对城市管理相关责任主体进行评价，生成评价结果，并将部分评价结果信息通过城管便民服务网站向社会发布。

综合评价主要包括区域评价、部门评价和岗位评价。

区域评价按一定周期对社区、单元网格不同层面区域进行评价，根据区域评价模型，由系统自动生成评价结果。

部门评价按一定周期对专业部门和各责任主体进行评价，根据部门评价模型，由系统自动生成评价结果。

岗位评价按一定周期对监督中心、指挥中心、各岗位和信息采集员等进行评价，根据岗位评价模型，由系统自动生成评价结果。

根据全国现有数字化城市管理派遣模式进行优化后创新提出的一种全方位高效任务派遣模式—综合派遣模式，该模式将极大缩短城市管理问题协调、分派、处理的时间。

传统的数字化城市管理任务往往需要经过多级分派才能最后落实到处置单位手中。如流动摊贩的城管案件，传统的数字化城市管理任务分派模式是先市监督指挥中心下派给乡镇街道办，乡镇街道办再联系城管执法队去现场处理，这样一来将在任务分派上花费大量的时间和人力，不利问题的快速处理。而将该案件直接派城管执法队，则容易混淆主管责任和考核责任，不利于城市管理体制正常运作。

因此在设计规划数字化城市管理系统中，对上述情况进行了深入的分析和探索，我们发现，数字化城市管理分级派遣流程需明确街道办的区域管理职责和城管执法队的问题处置职责，针对这一特点，设计和规划综合派遣流程图，如图3-1所示。

对于一般类型的城市管理问题，进行先期城市管理主管职责和处置职责的明确，当此类问题发生时，将问题派遣给该问题的主管责任单位以明确其主管责任，与此同时，系统将该问题一并分派给问题处置单位，以便问题处置单位在第一时间内作出反应。该模式下，问题主管部门依旧承担该城市管理问题的主管责任，需对下属单位履行协调、督办义务，而处置单位将因为在第一时间就接受到任务分派信息而及时进行问题处置。

市指挥协调处

派遣 分派 分派

督办

一级主管责

任单位

二级主管责

督办

任单位

处置单位

考评

市监督考核处

图3-1 综合派遣流程图

短信派遣：为进一步提高任务派遣效率，节省派遣时间，让任务主管部门和任务处置部门能在第一时间进入平台接受任务派遣。“数字城市”设计规划了短信派遣流程，在数字化城市管理监督指挥中心通过平台派遣和分派任务的同时，系统将通过城市管理短信平台向任务主管部门和任务处置部门的责任人发送短信通知，告知任务信息，提醒该部门尽快登录平台查实处理。

快速上报：快速上报流程是根据监督员日常巡查中所遇到的能在现场处理解决的问题，如张贴小广告等，而设立的快捷处理程序。监督员将所负责的工作网格内发生的符合快捷处理条件的城市管理问题，同快捷处理完毕的结果一同上报到监督指挥中心，以便快速、便捷地处理符合处理条件的城市管理问题。

快速结案：在现有的各个城市的数字化城市管理信息系统建设案例中普遍存在这样一个问题：监督员上报的某一类城市管理事部件问题，但是由于该问题不在数字化城市管理监督指挥平台的管理和考核范围内，指挥科对于该问题只能做出转办等处理意见，无法进行进一步的协调和跟踪，结合上述情况，我们设计了案卷流转结案的快速结案操作，只对相关责任部门起到告知的作用，暂不对其处理结果进行考核，同时需对该案件的相关操作记录进行备案，以备查询。

多次派遣：案件在立案、受理、派遣的各个环节，可能会因为信息获取的不准确性以及操作人员的误操作，而导致案件需要进行回退、重复派遣、多次派遣等操作。因此系统在设计的时候需要为此类情况设计相应的业务流程，方便用户操作。

三、系统体系架构

数字化管理系统，是围绕城市管理的业务流程而建立的大型工作平台。系统借助应用支撑层（GIS平台、中间件等）提供的基础服务，通过建立城管业务相关的信息系统，实现城市问题的数字化协同管理。数字化管理系统体系架构如图3-2所示。图3-2 数字化管理系统体系架构图

数字化城市管理的总体框架组成主要包括网络与硬件层、数据层、应用支撑层、应用层、用户认证层、用户层6个部分，同时考虑数字化城市管理的标准规范体系和信息安全体系建设。

数字化管理系统采用层次结构体系，整个系统架构建立在标准规范体系和信息安全体系的基础上，从下而上构建网络与硬件层、数据层、应用支撑层、应用层、用户认证层、用户层，各层都以其下层提供的服务作为基础。所有用户采用单点登录的模式，经过身份认证和授权进入系统。

1.网络与硬件层

网络与硬件层是数字化城市管理信息系统运行的硬件基础。平台涉及的网络主要包括数字化城管市管理所涉及的互联网络、移动通信网络、公众电话网络、物联网等。平台涉及的硬件层主要包括服务器和存储备份系统、呼叫中心系统、大屏幕与视频流系统、城管通、执法通、机房及监控调度中心系统等部分。

2.数据层

数据层是平台数据存储和管理的中心，主要由空间数据库、系统业务数据库以及系统运行业务支撑数据库等部分组成。

3.应用支撑层

应用支撑层是GIS平台及中间件等应用支撑软件。支撑软件为系统开发、部署和应用提供各项应用支撑，从而简化系统实施过程。

4.应用层

应用层是数字化城市管理平台借助应用支撑层提供的各种应用服务，建立城市管理业务所需的各个系统，从而实现数字化城市管理。应用层主要由基础信息系统、扩展支撑系统这两部分组成，基础信息系统是数字化城市管理平台的核心，主要包括无线采集子系统、受理子系统、协同子系统、地理编码子系统、基础数据资源管理子系统、数据交换子系统、监督和指挥子系统、评价子系统、应用维护子系统九大核心系统。扩展支撑系统包括移动手机视频子系统、移动执法子系统（执法通）、实景影像管理子系统、GPS车辆管理子系统、视频监控子系统、专项普查子系统、采集管理子系统、短信管理子系统、共享资源子系统等。

5.用户认证层

用户认证层能够提供统一登录和身份认证服务，为用户提供统一的登录入口，能够区分合法用户和非法用户。

用户认证采用口令技术，对各类用户登录要求进行统一身份验证。不同用户在登录系统时，输入用户名和密码，经系统验证后，进入系统。身份验证主要包括操作系统验证、网站验证、数据库表的验证等多种验证方式。该系统管理员可以根据不同的用户设置不同的权限，确保系统和数据的安全保密。

6.用户层

用户层主要包括城市管理相关领导、监督指挥中心、监督指挥分中心、监督人员、城市管理相关各专业部门和社会公众等。该层提供良好的人机交互界面接口和在线帮助功能等。

7.标准规范体系

在数字化城市管理信息平台建设过程中，应充分参考国家、省各种技术规范和行业标准，保证技术上和管理上能够提供标准化依据。标准规范体系是本系统正常运行的重要保障，具体包含两方面的含义：一是数据标准化。数据标准化是指针对空间数据和相关业务数据标准化体系；二是管理标准化。管理标准化是指制定城市管理相关部门的工作规范、工作流程、考核标准等。

8.信息安全体系

在系统建设运行过程中，应充分考虑各层次的安全措施，运用各种安全技术手段，强调通过软硬件技术特别是安全管理手段来保证该系统在安全的环境中运行。可以通过加强机房管理、内外网络隔离、业务数据加密、用户权限控制等安全机制手段实现相关数据和信息的安全。

四、信息系统技术支撑体系1.计算机网络技术

计算机网络技术是本系统建设的基础技术。计算机网络为各类设备设施互联、各类应用的协同处理和整个系统的运行提供了基础环境。依托政府政务外网，实现城市管理四级网络单位的宽带互连，实现视频、语音、数据、短信等业务协同运作。

2.移动通信技术

依托移动通信网络，建立查询终端与中心机房的无线互连，实现语音、数据、短信、定位等业务协同运作。基于移动通信网络环境，并结合GPS定位技术实现对规定区域内的工作状况进行有效监督，实现对城管人员的科学管理。

3.地理信息系统

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是指在计算机软硬件支持下，对地理空间数据进行采集、存储、显示、管理和分析的技术系统，它以表示地球表层空间地理现象和事物的地理空间数据和信息为特定的运作对象，广泛服务于市政管理、国土、规划、房产、环保等政务职能部门。

4.遥感

遥感（Remote Sensing，RS）泛指从远处探测、感知物体或事物的技术，即不直接接触物体本身，从远处通过传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。现代遥感技术以多传感器、高分辨率和多时相为基本特征，使人们能够从宏观到微观的范围内，快速而有效地获取和利用多时相、多波段的地球资源与环境的影像信息，进而为改造自然，造福人类服务。

5.全球定位系统

全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的完整名称是“导航卫星测时测距/全球定位系统”，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，成功地应用于测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察等多种学科，并随着软硬件的不断完善，逐步运用到国民经济、各部门以及人们的日常生活。

6.单元网格技术

单元网格就是采用地理编码技术，根据属地管理、地理布局、现状管理、方便管理、管理对象、负荷均衡等原则，将行政区域划分成若干个多边形网格的单元。

单元网格管理法就是明确各地域的网格责任人，由监督员对所分管的单元实施全时段监控，从而实现对全市分层、分级、全区域管理的方法。

7.城市管理部件管理技术

城市管理部件管理法是指运用分类编码技术，将所有城市管理部件按照地理坐标定位到单元网格中，明确各部件的管理职责，通过平台对其进行分类管理的方法。实施城市管理部件管理法，可以实现由粗放到精确，由人工管理到信息管理的转变。

8.数据库技术

“数字城市”的建设必然需要借助于数据库技术特别是数据库新技术。值得采用的数据库新技术包括分布式数据库技术、数据仓库技术、面向对象数据库技术、多媒体数据库技术、Web数据库技术、数据挖掘技术、第三级存储器、空间数据存储技术以及信息检索与浏览技术等。

9.数据共享技术

地理信息系统的迅速发展和广泛应用导致了空间数据多源性的产生，为数据综合利用和数据共享带来不便。

随着 Internet 网络的飞速发展和普及，信息共享已经成为一种必然的要求。地理信息也不例外，随着信息技术以及GIS自身的发展，GIS已经从纯粹的学术系统的圈子跳了出来，正和IT行业完全融合，人们对空间信息的需求也越来越多。简单地说，空间数据共享就是让在不同地方使用不同计算机、不同GIS软件的用户能够读取他人数据并进行各种操作运算和分析。

数据共享技术包括两方面内容：空间数据共享模型和数据互访问模式。

空间数据共享模型表达共享环境下的空间数据在其生命周期内的变化状态，进而指导数据共享平台和数字化城市管理系统的实施，如图3-3所示。

中心机构和共享单位是空间数据共享模型对机构的特定称谓，中心机构指的是管理和维护标准规范，确保数据循环流通的组织，图 3-3 中称为数据中心；已注册的用户称为共享单位，可享受订阅等服务。

图3-3 空间数据共享模型

空间数据共享模型分三个层面：收集和整理、管理，以及应用。收集和整理是数据的开始，具体地说就是共享单位（如规划局、国土局等）对原始数据的收集、整理；管理是确保数据符合标准规范要求，并保证数据较好的时效性；应用是共享单位对订阅数据的应用和提炼。

空间数据共享模型呈现的是一个循环的体系，从生产、管理到应用、更新，是一个循环不断的数据链。

数据互访问模式（图 3-4）全面解决数据的更新问题、数据的版本管理问题、数据的更新监听问题、数据的发布订阅问题，以及数据的直接访问和转换问题。不仅是市、区GIS共享的合理模式，也是省域，乃至全国数据共享的可行模式。

图3-4 空间数据互访问模式

10.Web Service

利用 Web Service 面向服务的特性，便于数字化城市管理信息系统将来业务的扩展和升级。

Web Service是建立在开放和标准的规格之上，允许异质的客户端调用以使用其发布的服务。各种异质的客户端必须使用同一种共通的标准和协议才能够顺利地和由各种不同技术编写的Web Service互通。

简单地说，Web Service是用户通过互联网向服务器发送一条XML消息，然后收到一条 XML 响应消息的过程。通过提供简单普遍适用的标准，Web Service可以成为信息系统集成及系统间自动化信息交换的基础。同时，Web Service提供了全新的面向服务的架构，构建在 Web Service之上的新型应用将充分利用现有系统，通过让用户访问一个单一优化的信息系统而简化了所有用户的日常工作，并提高了工作效率。

Web Service 的主要目标是跨平台的可互操作性。为了达到这一目标，Web Service完全基于XML、XSD（XML Schema）等独立于平台、独立于软件供应商的标准和软件构件，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。