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1.內(nèi)容提要

    本書(shū)從智慧城市總體規(guī)劃、建設(shè)目標(biāo)、原則、體系及應(yīng)用入手，介紹了智慧城市大數(shù)據(jù)與人工智能的數(shù)據(jù)中心、資源管理、交換與共享、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘、可視化、人工智能、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、區(qū)塊鏈技術(shù)等，最后介紹了“城市智慧大腦”案例的實(shí)踐和應(yīng)用。

    本書(shū)可作為高等院校、科研院所和企事業(yè)單位從事智慧城市建設(shè)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息工程的技術(shù)人員的參考書(shū)，也可為政府和有關(guān)管理部門制定相關(guān)政策提供科學(xué)參考。

2.目錄

第1章智慧城市概論1

1.1智慧城市基本概念1

1.1.1智慧城市基本概念1

1.1.2智慧城市建設(shè)范圍2

1.1.3智慧城市建設(shè)指導(dǎo)思想5

1.1.4智慧城市評(píng)價(jià)指標(biāo)9

1.1.5智慧城市建設(shè)歷程與存在問(wèn)題13

1.2智慧城市系統(tǒng)工程方法論14

1.2.1系統(tǒng)工程原理14

1.2.2系統(tǒng)工程方法論18

1.2.3智慧城市復(fù)雜巨系統(tǒng)23

1.2.4智慧城市框架體系結(jié)構(gòu)25

1.2.5智慧城市系統(tǒng)集成30
第2章智慧城市總體規(guī)劃34

2.1智慧城市總體規(guī)劃目標(biāo)與原則34

2.1.1智慧城市總體規(guī)劃目標(biāo)34

2.1.2智慧城市總體規(guī)劃原則35

2.1.3智慧城市新技術(shù)應(yīng)用38

2.2智慧城市框架體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)41

2.2.1智慧城市業(yè)務(wù)架構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)41

2.2.2智慧城市數(shù)據(jù)架構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)42

2.2.3智慧城市應(yīng)用架構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)42

2.2.4智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)42

2.2.5智慧城市安全體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)42

2.2.6智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)43

2.2.7智慧城市產(chǎn)業(yè)體系規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)43

2.3智慧城市架構(gòu)規(guī)劃43

2.3.1智慧城市總體架構(gòu)規(guī)劃43

2.3.2智慧城市業(yè)務(wù)架構(gòu)規(guī)劃45

2.3.3智慧城市數(shù)據(jù)架構(gòu)規(guī)劃46

2.3.4智慧城市網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃47

2.3.5智慧城市系統(tǒng)集成架構(gòu)規(guī)劃48

2.3.6智慧城市應(yīng)用架構(gòu)規(guī)劃48

2.3.7智慧城市邏輯架構(gòu)規(guī)劃49

2.3.8智慧城市接口架構(gòu)規(guī)劃50

2.3.9智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)規(guī)劃51

2.4智慧城市體系規(guī)劃52

2.4.1智慧城市安全體系規(guī)劃52

2.4.2智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃53

2.4.3智慧城市信息與數(shù)據(jù)體系規(guī)劃54

2.4.4智慧城市管理與運(yùn)行體系規(guī)劃54

2.4.5智慧城市產(chǎn)業(yè)體系規(guī)劃55

2.4.6智慧城市架構(gòu)與體系規(guī)劃特點(diǎn)56

2.5智慧城市總體規(guī)劃編制指南58

2.5.1智慧城市總體規(guī)劃階段與步驟58

2.5.2智慧城市頂層規(guī)劃58

2.5.3智慧城市專項(xiàng)規(guī)劃59

2.5.4智慧城市工程設(shè)計(jì)59

2.5.5智慧城市系統(tǒng)工程項(xiàng)目實(shí)施59

2.6智慧城市區(qū)塊鏈集成創(chuàng)新與深度融合應(yīng)用59

2.6.1區(qū)塊鏈基本概念59

2.6.2分布式架構(gòu)與集中式架構(gòu)61

2.6.3區(qū)塊鏈技術(shù)集成創(chuàng)新63

2.6.4區(qū)塊鏈+新型智慧城市深度融合應(yīng)用67

2.6.5新型智慧城市區(qū)塊鏈總體架構(gòu)68

2.6.6新型智慧城市區(qū)塊鏈云平臺(tái)技術(shù)結(jié)構(gòu)69

2.6.7新型智慧城市區(qū)塊鏈底層技術(shù)服務(wù)結(jié)構(gòu)72

2.6.8新型智慧城市區(qū)塊鏈分布式節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)74

2.6.9新型智慧城市區(qū)塊鏈云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能75

2.6.10新型智慧城市區(qū)塊鏈深度融合應(yīng)用特點(diǎn)77

2.7智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”專項(xiàng)規(guī)劃78

2.7.1智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”建設(shè)需要78

2.7.2智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”建設(shè)內(nèi)容78

2.7.3智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”技術(shù)應(yīng)用79

2.7.4智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”組成80

2.7.5智慧城市“運(yùn)營(yíng)管理中心”可視化展現(xiàn)功能84

2.7.6智慧城市“領(lǐng)導(dǎo)桌面”可視化展現(xiàn)功能85
第3章智慧城市大數(shù)據(jù)88

3.1智慧城市大數(shù)據(jù)建設(shè)目標(biāo)88

3.1.1智慧城市大數(shù)據(jù)基本概念88

3.1.2智慧城市大數(shù)據(jù)總體要求89

3.1.3以信息互聯(lián)與數(shù)據(jù)共享為目標(biāo)90

3.1.4以綜合治理與民生服務(wù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用為目標(biāo)91

3.1.5以支撐行業(yè)管理與服務(wù)大數(shù)據(jù)應(yīng)用為目標(biāo)91

3.2智慧城市大數(shù)據(jù)建設(shè)原則92

3.2.1智慧城市大數(shù)據(jù)建設(shè)總體原則92

3.2.2統(tǒng)一大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用原則93

3.2.3統(tǒng)一大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)93

3.2.4統(tǒng)一大數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)94

3.2.5統(tǒng)一大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)和部署94

3.3智慧城市大數(shù)據(jù)應(yīng)用分類95

3.3.1大數(shù)據(jù)采集與傳輸95

3.3.2大數(shù)據(jù)導(dǎo)入與處理96

3.3.3大數(shù)據(jù)抽取與加工96

3.3.4大數(shù)據(jù)挖掘與智能分析96

3.4智慧城市大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用97

3.4.1大數(shù)據(jù)資源管理技術(shù)應(yīng)用97

3.4.2大數(shù)據(jù)交換與共享技術(shù)應(yīng)用97

3.4.3大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用98

3.4.4大數(shù)據(jù)挖掘與分析展現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用98

3.4.5大數(shù)據(jù)人工智能(AI)技術(shù)應(yīng)用98

3.4.6大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用101

3.4.7大數(shù)據(jù)安全技術(shù)應(yīng)用101

3.5智慧城市大數(shù)據(jù)體系規(guī)劃102

3.5.1智慧城市大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)102

3.5.2智慧城市城市級(jí)大數(shù)據(jù)庫(kù)103

3.5.3智慧城市行業(yè)級(jí)主題數(shù)據(jù)庫(kù)105

3.5.4智慧城市業(yè)務(wù)級(jí)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)106

3.6智慧城市大數(shù)據(jù)資源中心107

3.6.1大數(shù)據(jù)資源中心設(shè)計(jì)107

3.6.2大數(shù)據(jù)資源中心機(jī)房設(shè)計(jì)108
第4章智慧城市大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用110

4.1智慧城市大數(shù)據(jù)資源管理110

4.1.1大數(shù)據(jù)資源管理概述110

4.1.2元數(shù)據(jù)采集111

4.1.3元數(shù)據(jù)服務(wù)器112

4.1.4元數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)113

4.1.5元數(shù)據(jù)查詢113

4.1.6數(shù)據(jù)編碼管理114

4.1.7數(shù)據(jù)交換管理117

4.2智慧城市大數(shù)據(jù)交換與共享120

4.2.1大數(shù)據(jù)交換與共享概述120

4.2.2數(shù)據(jù)交換與共享基礎(chǔ)構(gòu)件123

4.2.3信息資源目錄結(jié)構(gòu)130

4.2.4共享交換體系131

4.2.5數(shù)據(jù)交換功能132

4.2.6應(yīng)用集成功能139

4.3智慧城市大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析展現(xiàn)145

4.3.1大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析展現(xiàn)概述145

4.3.2數(shù)據(jù)加工管理148

4.3.3空間數(shù)據(jù)采集150

4.3.4數(shù)據(jù)應(yīng)用分析153

4.3.5數(shù)據(jù)展示156

4.4智慧城市大數(shù)據(jù)資源共享與分析159

4.4.1大數(shù)據(jù)資源共享現(xiàn)狀分析159

4.4.2大數(shù)據(jù)資源共享存在問(wèn)題與對(duì)策160

4.4.3大數(shù)據(jù)資源共享保障機(jī)制分析163

4.4.4大數(shù)據(jù)資源共享策略與方法分析165

4.4.5大數(shù)據(jù)資源共享運(yùn)作流程分析169

4.4.6大數(shù)據(jù)資源分類與共享分析171

4.5智慧城市大數(shù)據(jù)資源管理策略與方法174

4.5.1“數(shù)據(jù)孤島”的形成與分析174

4.5.2大數(shù)據(jù)資源管理存在問(wèn)題分析178

4.5.3基于“信息柵格”大數(shù)據(jù)資源管理策略179

4.5.4基于“信息柵格”大數(shù)據(jù)資源管理方法180

4.5.5資源的注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)180

4.5.6資源的監(jiān)測(cè)與發(fā)現(xiàn)181

4.5.7資源發(fā)現(xiàn)分布式P2P互聯(lián)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)182

4.5.8智慧城市大數(shù)據(jù)資源管理策略182

4.5.9智慧城市大數(shù)據(jù)資源服務(wù)元數(shù)據(jù)183

4.6智慧城市大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)184

4.6.1大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)原則184

4.6.2大數(shù)據(jù)共享與系統(tǒng)集成186

4.6.3數(shù)據(jù)采集任務(wù)系統(tǒng)187

4.6.4目錄資源信息檢索系統(tǒng)190

4.6.5目錄資源信息發(fā)布系統(tǒng)191

4.6.6業(yè)務(wù)綜合數(shù)據(jù)資源服務(wù)系統(tǒng)192

4.6.7信息實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)193

4.7智慧城市大數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)194

4.7.1大數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述194

4.7.2大數(shù)據(jù)庫(kù)組織形式195

4.7.3大數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)設(shè)計(jì)196

4.7.4智慧城市電子政務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)197

4.7.5智慧城市人口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)198

4.7.6智慧城市法人基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)199

4.7.7智慧城市地理空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)199

4.7.8智慧城市綜合管理主題數(shù)據(jù)庫(kù)200

4.7.9智慧城市空間可視化主題數(shù)據(jù)庫(kù)201

4.7.10智慧城市數(shù)字城管主題數(shù)據(jù)庫(kù)202

4.7.11智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施主題數(shù)據(jù)庫(kù)203

4.7.12智慧城市應(yīng)急指揮主題數(shù)據(jù)庫(kù)204

4.7.13智慧城市安全生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)庫(kù)205

4.7.14智慧城市重點(diǎn)目標(biāo)主題數(shù)據(jù)庫(kù)205

4.7.15智慧城市突發(fā)事件主題數(shù)據(jù)庫(kù)206

4.7.16智慧城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)主題數(shù)據(jù)庫(kù)207

4.7.17智慧城市誠(chéng)信系統(tǒng)主題數(shù)據(jù)庫(kù)207

4.7.18智慧城市公共服務(wù)主題數(shù)據(jù)庫(kù)208

4.7.19智慧城市醫(yī)療衛(wèi)生主題數(shù)據(jù)庫(kù)208

4.7.20智慧城市市民卡主題數(shù)據(jù)庫(kù)209
第5章智慧城市大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用210

5.1數(shù)據(jù)與信息210

5.1.1數(shù)據(jù)與信息關(guān)系210

5.1.2數(shù)據(jù)流與信息流211

5.1.3信息集成與數(shù)據(jù)共享217

5.1.4數(shù)據(jù)服務(wù)模型220

5.1.5數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用222

5.2數(shù)據(jù)挖掘225

5.2.1數(shù)據(jù)挖掘概念225

5.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理226

5.2.3數(shù)據(jù)分析228

5.2.4大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)挖掘230

5.2.5智慧城市大數(shù)據(jù)挖掘基本方法與復(fù)雜性232

5.2.6基于“信息柵格”大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則與挖掘234

5.3數(shù)據(jù)可視化236

5.3.1數(shù)據(jù)可視化概念236

5.3.2智慧城市大數(shù)據(jù)可視化原理237

5.3.3智慧城市大數(shù)據(jù)可視化界面設(shè)計(jì)239

5.3.4智慧城市大數(shù)據(jù)可視化集成與分析展現(xiàn)242

5.3.5智慧城市大數(shù)據(jù)可視化集成平臺(tái)功能247

5.4人工智能248

5.4.1人工智能概念248

5.4.2人工智能技術(shù)248

5.4.3人工智能在智慧城市中的應(yīng)用253

5.5深度學(xué)習(xí)258

5.5.1深度學(xué)習(xí)概念259

5.5.2深度學(xué)習(xí)方法260

5.5.3深度學(xué)習(xí)過(guò)程262

5.5.4深度學(xué)習(xí)算法特點(diǎn)263

5.5.5機(jī)器學(xué)習(xí)264

5.5.6機(jī)器深度學(xué)習(xí)一體機(jī)265

5.6神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)267

5.6.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念268

5.6.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)269

5.6.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主流模型271

5.6.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主流算法273

5.7智慧城市大數(shù)據(jù)人工智能應(yīng)用275

5.7.1智慧城市大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化體系275

5.7.2智慧城市大數(shù)據(jù)人工智能應(yīng)用277

5.8智慧城市大數(shù)據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用278

5.8.1智慧城市大數(shù)據(jù)特征表示方法與算法模型278

5.8.2智慧城市大數(shù)據(jù)特征提取的主要方法281

5.8.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理283

5.8.4智慧城市大數(shù)據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用原理與架構(gòu)284

5.8.5智慧城市大數(shù)據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)方法286

5.8.6智慧城市大數(shù)據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)步驟289

5.8.7智慧城市大數(shù)據(jù)人工智能應(yīng)用案例介紹295
第6章“城市智慧大腦”案例296

6.1新型智慧城市創(chuàng)新建設(shè)模式296

6.1.1建設(shè)新型智慧城市一體化信息基礎(chǔ)設(shè)施296

6.1.2集成已建業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)298

6.1.3進(jìn)行大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用298

6.1.4創(chuàng)新“三租云服務(wù)”模式298

6.2新型智慧城市云平臺(tái)規(guī)劃設(shè)計(jì)300

6.2.1新型智慧城市云平臺(tái)總體架構(gòu)300

6.2.2新型智慧城市云平臺(tái)總體技術(shù)路線300

6.2.3新型智慧城市云平臺(tái)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)302

6.2.4新型智慧城市云平臺(tái)資源層304

6.2.5新型智慧城市云平臺(tái)接入層305

6.2.6新型智慧城市云平臺(tái)管理層307

6.2.7新型智慧城市云平臺(tái)應(yīng)用層307

6.2.8新型智慧城市云平臺(tái)系統(tǒng)集成技術(shù)特點(diǎn)308

6.3粵桂新型智慧城市創(chuàng)新建設(shè)實(shí)施方案308

6.3.1建設(shè)云平臺(tái)信息基礎(chǔ)設(shè)施309

6.3.2建設(shè)本地化“運(yùn)營(yíng)管理中心”310

6.3.3部署本地“可視化集成云平臺(tái)”及線下運(yùn)行“虛擬機(jī)”310

6.4粵桂新型智慧城市“城市智慧大腦”功能312

6.4.1粵桂新型智慧城市“城市智慧大腦”總體功能313

6.4.2粵桂新型智慧城市“城市智慧大腦”分項(xiàng)功能313

6.4.3粵桂新型智慧城市“城市智慧大腦”可視化展現(xiàn)316

6.5“城市智慧大腦”技術(shù)應(yīng)用317

6.5.1綜合信息集成展現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用317

6.5.2監(jiān)控與管理技術(shù)應(yīng)用317

6.5.3大屏幕顯示控制技術(shù)應(yīng)用317

6.6“城市智慧大腦”可視化分析展現(xiàn)界面設(shè)計(jì)318

6.6.1可視化分析展現(xiàn)界面總體設(shè)計(jì)318

6.6.2綜合信息分析可視化展現(xiàn)設(shè)計(jì)318

6.6.3大數(shù)據(jù)分析可視化展現(xiàn)設(shè)計(jì)319

6.7“城市智慧大腦”可視化集成平臺(tái)技術(shù)方案320

6.7.1可視化集成平臺(tái)概述320

6.7.2可視化集成平臺(tái)界面設(shè)計(jì)321

6.7.3可視化界面展現(xiàn)模式326

6.7.4可視化大屏幕分析展現(xiàn)場(chǎng)景326

6.7.5“城市智慧大腦”工作座席設(shè)計(jì)328

6.7.6計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件配置要求333

6.7.7“網(wǎng)絡(luò)融合與安全中心”可視化運(yùn)行管理展示界面333

6.7.8“大數(shù)據(jù)資源中心”可視化運(yùn)行管理展示界面333

6.7.9“公共信息一級(jí)平臺(tái)”可視化運(yùn)行管理展示界面334

6.7.10“大數(shù)據(jù)資源中心”大數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)界面335

6.8《新型智慧城市“信息柵格”操作系統(tǒng)》技術(shù)創(chuàng)新與特點(diǎn)335

6.8.1《新型智慧城市“信息柵格”操作系統(tǒng)》創(chuàng)新與特點(diǎn)336

6.8.2新型智慧城市系統(tǒng)集成模式創(chuàng)新與特點(diǎn)337

6.8.3新型智慧城市系統(tǒng)集成軟件體系創(chuàng)新與特點(diǎn)340

6.8.4新型智慧城市系統(tǒng)集成組件封裝技術(shù)創(chuàng)新與特點(diǎn)342

6.8.5新型智慧城市系統(tǒng)集成可視化界面創(chuàng)新與特點(diǎn)343
附錄345

附錄1智慧城市可視化集成平臺(tái)功能一覽表345

附錄2智慧城市可視化大數(shù)據(jù)構(gòu)成與內(nèi)容一覽表347

附錄3智慧城市行業(yè)元數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)類一覽表350
參考文獻(xiàn)367