智慧城市核心技术研发思路课件

航天智慧城市3.0核心技术研发思路目录1、航天智慧城市特色方法论2、智慧城市发展现状分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技术与产品体系5、研发基础目录3优势一：天地一体化集团内部主要支撑力量：资源卫星中心、中国四维、中国卫通，以及相关专业院所和公司。集团外部协作主要支撑：与国家测绘局、各省市的战略合作。5系统工程体系架构平行系统智慧城市解决方案（数字城市+智能管理+泛在服务）大物移云需求分析城市治理及发展需求智慧城市建设方法论顶层规划+建造规范+城市平行系统+技术产品标准+任务书+项目管理手册+运营手册优势二：航天特色方法论6系统工程理论是我国大型复杂工程组织管理的基本方法论，以系统为研究对象，已达到总体最佳效果为目标，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究，借以达到最优化设计、最优化控制和最优化管理的目标。（一）系统工程理论7体系架构理论：是解决智慧城市顶层设计的有效工具和手段，是复杂组织架构设计的方法论和工作指南，支持复杂组织、复杂系统、复杂任务的信息系统建设，解决信息共享和高效协同。体系架构理论是系统论、信息论、控制论的综合应用。（二）体系架构理论8联邦企业架构（FEA）是美国联邦政府在使用的一个企业架构，它的核心是FEA参考模型，相当于美国联邦政府的电子政务顶层设计。除了参考模型，FEA还有EA评估框架（EAAF)，联邦过渡框架（FTF)和联邦分块架构方法论（FSAM)等实施方法和指南。10方法论二：体系架构理论2022/12/2012方法论二：体系架构理论业务视图系统视图标准视图高层作战概念(OV-1)作战节点(OV-2)XYXZXYY系统接口

(SV-1)作战活动(OV-5)信息交换(OV-3)作战活动与系统功能跟踪(SV-5)组织关系

(OV-4)系统数据交换

(SV-6)作战活动时序

(OV-6a/b/c)系统通讯

(SV-2)系统关联(SV-3)系统技术预测(SV-9)技术标准预测

(TV-2)技术标准概要

(TV-1)系统性能参数

(SV-7)---•.....•.....•.....逻辑数据模型(OV-7)系统演进

(SV-8)物理数据模型(SV-11)系统功能的时序描述

(SV-10a/b/c)ABCT1T2T3NODESTIE系统功能描述(SV-4)14方法论二：体系架构理论全球信息栅格（GlobalInformationGrid）

是美军正在建设的巨大而复杂的信息系统，是美军最顶层最重要信息基础设施，是美军为了确保信息优势，实现网络中心战而制定的全军优先级最高级别的计划。是未来美国实现信息优势、决策优势、和全面主宰的重要基础。

美军在2000年将GIG定义为全球互联的、端到端的、能根据战斗人员、决策人员和支援人员的要求来收集、处理、存储、分发和管理信息的信息能力及相关过程和人员的结合。随后，美军成立了由各机构的高官和各军种代表组成的信息优势联合委员会，开始了GIG的建设实施。15方法论二：体系架构理论方法论二：体系架构理论传感器到射手的作战概念图太空态势感知体系结构海湾战争（91）24小时科索沃战争（99）100分钟阿富汗战争（01）20分钟伊拉克战争（03）10分钟现在目标优于2.5分钟DoDAF（1996~2009）18美军利用体系架构方法构建的新一代信息化体系，提高了侦、控、打、评快速反应能力效能，实现了“发现即打击”方法论二：体系架构理论城市平行系统（虚拟现实）空间信息动态信息公共信息管理规划业务流程关系矩阵数据融合任务仿真实验评估规划建设运行管理优化改进大数据管理模型计算实验平行执行20现实系统人工系统管理与控制实验与评估学习与培训以万变应不变以不变应万变管理与控制观察与评估控制与观察观察与评估管理与控制平行系统：是指由某个自然的现实系统和对应的一个或多个虚拟或理想的人工系统所组成的共同系统。21系统工程管理需求系统设计产品实现系统能力系统运营系统集成ABC工程需求系统方案平行系统大数据体系架构体系层系统层产品层体系效能互联协同方法论综合应用自上而下的需求分析与设计自下而上的产品研制与集成23优势三：系统集成优势24资质优势国家涉密信息系统咨询和系统集成甲级资质；军工一级保密资格认证资质；技术和产品优势信息安全标准体系；信息安全理论与技术；自主可控信息安全产品；工程优势系统工程抓总能力；国家信息安全重点专项；国家涉密信息系统示范工程；团队优势规模化的信息安全专业队伍；优势五：信息安全优势26目录1、航天智慧城市特色方法论2、智慧城市发展现状分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技术与产品体系5、研发基础我国智慧城市建设起步于2010年，自2013年国家公布了第一批90个智慧城市试点开始，到2015年第三批国家智慧城市试点名单公布，目前开展智慧城市建设的试点城市已接近300个，政府工作报告和国家十三五规划中都已明确把智慧城市作为国家战略目标，2014年国家八部委联合下发了关于促进智慧城市健康发展的指导意见，2015年12月召开的中央城市工作会议明确指出要提升管理水平，着力打造智慧城市，加强城市管理数字化水平建设和功能整合，建设综合性城市管理数据库，发展民生服务智慧应用。智慧城市发展现状1、智慧城市理论方法研究滞后于实践智慧城市是一个复杂的系统工程，涉及的学科包括计算机科学、信息工程、地理信息系统、公共管理学、求经济学、城市社会学等，是典型的交叉学科目前智慧城市理论方法研究还比较零散、不成体系。2、智慧城市关键技术和产品储备不足还没有形成与智慧城市相关的大物移云等新一代信息技术以及新一代空间信息集成、地理信息门户等空间信息技术的关键技术体系和产品体系；国产GPU、国产操作系统、国产数据库离大规模商用还有差距。3、智慧城市的建设管理体制还没有理顺智慧城市是区域层面的信息化，需要有一套切实可行的各部门之间的横向协调机制，目前智慧城市管理部门有的成立了智慧城市领导小组和办公室，有的在工信委、有的在发改委、有的在规划委、有的在科技委，城市各相关部门在智慧城市建设方面缺乏协调、联动机制

智慧城市存在问题4、缺乏顶层设计和统筹规划智慧城市建设缺乏统筹规划，尤其是没有自上而下的，以城市治理与服务体系能力为目标的智慧城市顶层设计。5、体制机制创新落后信息交换和共享机制缺失，信息孤岛亟待打破。城市管理体制不能适应从工业化管理向信息化管理的转变，无法打破部门壁垒、实现协同管理与决策。6、信息安全隐患缺乏自主研发的关键技术和产品体系，存在信息安全隐患。

针对当前智慧城市存在的问题，依托航天特色方法论的优势，在前人探索的基础上，我们提出了以大成智慧理论为指导，以体系架构为核心，以城市信息栅格为基础，以新一代信息技术为支撑，以城市平行系统为抓手的航天智慧城市3.0，其核心是：1、顶层设计

以城市治理体系和治理能力现代化为目标，通过能力视角、业务视角、服务视角、数据视角等8个视角、能力体系设计、业务流程设计、信息资源规划、服务架构设计等52个模型，自上而下进行智慧城市顶层设计。2、城乡一体化信息栅格—CIG利用大数据、物联网、移动互联、云计算等新一代信息技术，以城市治理体系与治理能力现代化为目标，以空间信息为载体进行城市信息资源整合，打破部门界限、实现管理协同。3、城市平行系统—CPSS

利用信息融合挖掘、人工智能（AI）和虚拟现实（VR）等技术，开展人工系统、计算实验、平行执行（ACP）和城市治理方法的研究，建设典型城市社会信息物理平行系统。

航天智慧城市3.0优政能力实现领导科学决策提升城市管理水平推进政府公共服务强企能力优势产业的跨越发展传统产业的升级转型新兴产业的快速拉动惠民能力以民为先的便捷服务以质为重的宜居生活以人为本的智慧体验智慧城市能力体系使命级核心能力任务级职能能力活动级行动能力能力体系架构战略级总体能力

以信息资源管理为核心

以充分开发应用信息资源为主导，以信息资源融合共享、互联互通为核心整合相关资源，带动部门间协同管理，形成共同参与、服务为主的智慧城市管理模式。

以感知为关键手段

通过对人与物的全面感知，为智慧城市的建设、发展和运营提供基础信息，是实现数字化、精准化、智能化管理的基础。

互联互通实现融合统一

利用互联网、物联网等泛在网络资源，实现各管理部门之间及各管理领域之间的互联互通，建立体系化的协同治理模式，提高管理效率和便民服务水平。

智能化促进管理升级

新一代信息技术尤其是智能技术对城市建设与运营起到了巨大的推进作用，必将促进城市管理方法、手段和管理模式的转型升级。35核心特征基于数字化、感知化、互联化、智能化，实现一体化、协同化、互动化和最优化：一体化一是要进一步实现信息系统的整合，从小系统整合，到大系统整合，再到城市级巨系统整合；二是要进一步将虚拟世界与现实世界融为一体，三是要进一步将信息化与工业化、城市化、市场化、国际化、生态化融为一体。协同化就是要使城市规划、建设、管理、服务等各职能部门之间，城市政府、企业、居民等各主体之间更加协同，在协同中实现城市的和谐发展。互动化就是要进一步实现物物互动、人物互动、人人互动，以进行政府、企业、居民之间的互动，在互动中实现城市治理体系和治理模式现代化和城市的创新发展。最优化就是使城市经济和社会活动的成本更低、效益更好、速度更快、精度更高、满意更多。建设理念体现“数据、共享、产业、融合、民生、治理”的建设理念。数据为核，全面推进城市数字化进程共享为魂，深入开展信息资源综合利用产业为引，重点推动大数据运营服务产业发展融合为要，深入促进企业两化融合及物联网建设民生为本，着力提升城市综合惠民成效治理为纲，全面实现城市治理体系和治理能力现代化目录1、航天智慧城市特色方法论2、智慧城市发展现状分析3、航天智慧城市3.04、智慧城市3.0技术与产品体系5、研发基础顶层设计—体系架构设计方法①项目全景描述②能力体系设计③业务流程优化④信息资源规划⑤⑥系统/服务结构设计⑦建立标准规范⑧项目推进路线全视角（AV）——智慧城市体系顶层设计概述描述智慧城市体系的构想、目的、规划、活动、时间、度量、效果及成果供体系建设相关方共同参考和遵守《智慧城市体系顶层设计概要文件》AV-1体系概述和摘要信息AV-2综合术语词典描述智慧城市建设全过程术语定义供体系建设相关方共同理解和遵守《智慧城市体系综合术语》能力视图业务视图服务视图系统视图数据信息视图标准视图项目视图建立智慧城市体系建设的系统工作手册，使管理方、建设方、使用者、运维方都能对智慧城市体系建设有统一的指导，统一的认识理解，统一的目标，统一的沟通语言。能力视角（CV）——智慧城市能力体系目标和能力结构CV-1提出智慧城市体系能力需求和顶层能力指标CV-2给出层次结构和顶层能力指标的分解CV-3规划能力的分阶段实现目标和考核指标CV-4描述分项能力间的从属关系《智慧城市能力需求文件》、《智慧城市能力指标分解》CV-1能力构想全视图业务视图服务视图系统视图项目视图CV-2能力分类CV-3能力阶段划分CV-4能力隶属关系CV-7能力与系统服务映射关系CV-6能力与无数活动映射关系CV-5能力与组织机构映射关系CV-5建立各能力在各级组织分阶段部署实现关系CV-6建立能力与业务活动间的映射关系CV-7建立能力与信息系统所提供信息服务间的映射关系《智慧城市能力体系设计》、体系结构设计数据模型库（能力部分）业务视角（OV）——智慧城市业务流程优化智慧城市业务需求，满足透彻感知、高效互联、深度共享、智能应用的应用需求、组织机构、任务清单、管理与业务流程等OV-1描述智慧城市的职能与业务概要OV-2描述智慧城市各节点间资源流向关系OV-3描述各节点间交互资源的互操作属性OV-4描述组织机构间指挥协调关系《智慧城市业务需求说明》OV-1顶层业务概要全视图OV-2节点间资源流OV-3资源交换矩阵OV-4组织指挥关系OV-6b业务状态转移OV-6c业务流程OV-5a业务活动分解OV-5a描述并分解为智慧城市业务的具体活动OV-5b建立业务活动模型《智慧城市任务结构》、《智慧城市业务模型》、《智慧城市业务规则》能力视图服务视图系统视图数据信息视图OV-6a规定完成智慧城市的业务规则OV-6b描述智慧城市事件状态变化OV-6c建立智慧城市的业务流程《智慧城市管理条例》、《智慧城市服务指南》、体系结构设计模型库（业务部分）OV-5b业务活动模型OV-6a业务规则服务视角（SvcV）——智慧城市系统服务结构设计智慧城市系统服务结构设计，利用SOA、物联网、大数据、云计算等技术手段构建基于云的各类服务。SvcV-1服务组成与接口全视图SvcV-2服务资源流SvcV-3a系统—服务矩阵SvcV-4服务清单SvcV-7服务度量SvcV-6服务资源流矩阵SvcV-5活动与服务映射SvcV-1描述服务组成及相互关系SvcV-2说明服务间的资源流及连接规范SvcV-3a描述系统和服务之间的相互关系SvcV-3b描述资源生成和消耗的服务关系《智慧城市服务策略》、《智慧城市服务结构设计》SvcV-4描述服务实现的功能及服务间数据流SvcV-5描述服务功能与业务活动间映射关系SvcV-6描述服务间交换资源流特性及其内容《智慧城市云服务清单》、体系结构设计模型库（服务部分）SvcV-8服务演进SvcV-9技术预测SvcV-3b服务—服务矩阵SvcV-10a服务规则模型SvcV-10b服务状态响应SvcV-10c服务时序跟踪能力视图业务视图系统视图数据信息视图标准视图项目视图系统视角（SV）——智慧城市系统组成结构、关系与功能智慧城市系统结构设计，开发大数据背景下适应城市治理与服务的协同工作与决策模式，满足以系统化服务为驱动的系统功能需求。SV-1系统组成与接口全视图SV-2系统资源流SV-3系统—系统矩阵SV-4功能清单SV-7系统度量SV-6系统资源流矩阵SV-5a活动与功能映射SV-8系统演进SV-9技术预测SV-10a系统规则模型SV-10b系统状态响应SV-10c系统时序跟踪能力视图业务视图服务视图数据信息视图标准视图项目视图SV-5b活动与系统映射SV-1描述系统组成结构及接口关系SV-2说明系统间的资源流及连接协议SV-3描述系统间的资源关系《智慧城市系统总体设计方案》、《系统接口说明文件》SV-4描述系统功能分解和数据流SV-5a描述作战活动与系统功能间映射关系SV-5b描述作战活动与各分系统间映射关系SV-6描述系统间交换资源流特性及其内容《智慧城市系统功能清单》、体系结构设计模型库（系统部分）数据信息视角（DIV）——智慧城市信息资源规划建立智慧城市数据和信息分类体系，基于一体化元数据建立各种业务实体，以体系能力为驱动，进行智慧城市信息资源规划。元模型约束的体系结构基础信息项、属性或特征及其内部关系、信息资源目录《智慧城市一体化元数据》、《智慧城市信息资源目录》DIV-1概念数据模型DIV-2逻辑数据模型体系结构设计中采用的各种数据实例，包括信息类型、内容、数据格式、文件结构、协议标准等《智慧城市数据库设计》、体系结构设计模型库（数据部分）业务视图服务视图系统视图DIV-3物理数据规范全视图智慧城市信息资源的收集、处理、融合、分发、反馈与共享策略《智慧城市数据策略》标准视角（StdV）——智慧城市体系建设相关标准规范建立智慧城市标准规范体系和标准、协议、指南、政策、法规，统筹体系建设应用的标准化工作。定义所有适合体系结构描述的技术标准、作战标准和业务标准、指南和政策《智慧城市标准规范集》StdV-1标准体系StdV-2新标准预测全视图未来智慧城市体系建设中相关技术标准、作战标准、业务标准和协议等可能会发生的变化《智慧城市标准预测分析报告》和体系结构设计模型库（标准部分）业务视图系统视图项目视角（PV）——智慧城市实施项目推进路线根据智慧城市体系架构设计，合理规划、组织、考核实施项目，依据智慧城市体系能力确定项目集成后形成的能力指标。描述部门单位和项目实施之间的隶属关系，明确项目实施的组织机构《智慧城市项目实施管理规范》

《智慧城市实施项目清单》PV-1项目与机构关系PV-2项目计划进度全视图智慧城市建设项目和计划安排《智慧城市实施项目计划网络图》能力视图业务视图服务视图系统视图PV-3项目与能力映射关系通过采购、部署智慧城市各领域的不同项目，理顺多个项目的衔接关系，规定集成后形成的能力《智慧城市实施项目执行文件》、体系结构设计模型库（项目部分）城乡一体化信息栅格是城乡全面互联的、端到端的，能根据智慧城市体系能力指标的要求进行信息资源整合、系统互联互通、业务交互分析和协同管理决策的智慧城市最核心的信息基础设施。

城乡一体化信息栅格—CIG信息收集、处理、存储、分发和管理能力信息资源整合业务决策协同系统工程、体系架构、平行系统信息融合整合、系统互连互通

CPSS50

城乡一体化信息栅格业务决策协同总体架构设计2022/12/20总体架构设计市/县区/乡社区/村镇村民小组体系架构设计地名地址库地下管网数据库规划业务数据库城市部件数据库政府企业民生……….地理信息+全要素信息体系架构设计CIG技术体系数据体系安全体系服务体系CIG产品体系政府数据池社会服务数据池企业应用服务公众应用服务政府应用服务数据融合信息资源管理空间信息数据采集公共信息数据采集动态信息数据采集社会信息数据采集数据传输行业应用服务56信息资源管理全部数据解密数据公开数据城乡一体化信息栅格交通运行状况；大件运输预案在线办事；政务公开；互动交流交通政务信息设施信息；生产信息政策；法规；执法城市管理信息在线办事；政务公开；互动交流交通设施；交通信息事故、交通肇事记录系统交互分析公安局交通局卫生局环保局教育局安监局......智慧交通输入业务信息指令调度业务支撑系统业务信息业务信息//...输出信息服务业务信息业务信息信息服务信息服务城市管理输入业务信息服务请求业务信息业务信息业务信息/业务信息输出指令调度信息服务业务信息业务信息业务信息/业务信息智慧工业输入业务信息服务请求业务信息信息服务业务信息信息服务业务信息业务服务信息服务业务服务业务信息指令输出指令调度信息服务业务信息服务请求业务信息业务请求业务信息服务请求信息上报......信息资源规划大数据技术应用集成衔接数据接入衔接60信息关联成网以人查房、以房查人、以车查人、以人查车、以事查人、以人查事等等基础信息互查功能，一个身份证号码能串起人、房、地、物、事、网、组织、五权、平安建设等九大类信息，所