摘要：航天系统工程理论是解决大型、开放、复杂巨系统工程组织和管理的方法论。城市建设和发展是一个复杂多元的巨系统，包含着社会、经济、政治、文化等方方面面，各个系统之间相互关联、相互影响。钱学森先生前瞻性提出的大成智慧学理论对智慧城市建设具有重要的指导意义。本文阐述了航天系统工程在智慧城市建设中的应用，构筑以“一中心、三平台、N应用”为特征的智慧城市总体建设框架，以科技驱动助力智慧社会，推动城市智慧化可持续发展。

关键词：航天系统工程、智慧城市建设、“一中心、三平台、N应用”

一、引言

据统计，2018年末，我国常住人口城镇化率达到59.58%，比2011年提高了8.31个百分点，年均提高1.19个百分点，已迈入了新型城镇化快速发展阶段。与此同时，中国城镇化的快速发展引发了许多深层次问题：城市人口急剧膨胀、交通拥堵严重、环境污染加剧、城市安全问题频出、产业发展不平衡等诸多问题，城市急需探索和发展新思想、新理念、新方法予以应对。党的十九大报告指出，要加快建设创新型国家，为数字中国、智慧社会提供科技支撑，打造共建共制共享的社会治理格局，提高社会治理的智能化水平。这为我国城市的发展找到了一条切合新时代特色的智慧化道路。城市是国家治理的重要组成单元，因此，如何让城市社会运行实现智慧化，来解决或者缓解当前我国城市发展中的问题，是实现城市治理体系和治理能力现代化的重要途径。

二、航天系统工程方法下的智慧城市建设方法论

钱学森院士为我国贡献了系统工程理论、控制论、开放的复杂巨系统三大理论指导思想。系统工程技术是以系统为研究对象和达到总体最佳效果为目标，采取组织、管理和技术等多方面最新科学成就和知识的一门综合性科学技术。系统工程理论是解决大型、开放、复杂巨系统工程组织和管理的方法论。钱学森院士晚年提出的大成智慧理论：即采用哲学与科学、信息与知识、理论与经验、定性与定量、人脑与电脑之集大成。大成智慧已成为当前解决智慧城市建设非常有效的方法论。

城市建设和发展是一个复杂多元的巨系统，包含着社会、经济、政治、文化等方方面面，各个系统之间相互关联、相互影响。基于航天系统工程思想，对于智慧城市的建设，应从八个视角进行设计和推进，即顶层全景视角、基础数据视角、业务系统视角、政务管理视角、共性能力视角、项目组织视角、社会服务视角和标准规范视角（见图 1），面向公众、行业和政府，构建一套涵盖民生、人文、产业、环保、能源和管理的全生态城市系统，从而实现城市的感知全面化、服务泛在化和管理智能化，让城市变得更聪明。

图 1智慧城市建设视角图

三、“九个一体化”航天总体建设特色

以“分散的数据集中化、分散的系统集同化、分散的服务平台化”为原则，按照“整合、优化、共享、服务”的理念，整合资源，整合系统，整合服务，构建天/空/地一体化，二维/三维一体化，地上/地下一体化，静态/动态一体化，人文/地情一体化，政务/服务一体化，资源/共享一体化，前台/后台一体化，虚拟/现实一体化（见图 2）。创建信息资源共享、政府科学决策、行业精细监管、综合治理协同、发现即处理的城市智慧管理体系，提高政府管理与服务能力、提高科学技术与创新能力、提高产业转型与升级能力、提升市民生活质量与幸福指数，真正实现优政、兴企、惠民。

图 2智慧城市“九个一体化”

随着航天技术的高速发展及民用化进程加快，卫星应用技术对智慧城市建设的影响日渐增大，通信、导航、遥感三大卫星资源为新型智慧城市建设提供技术动能和创新势能。利用天基资源结合航天系统工程论所形成的天空地一体化建设思路，是航天助力智慧城市建设的一大特色。天空地一体化的建设理念为城市时空平台搭建、信息获取、互联互通、数据融合以及深度应用提供了新思路, 为政府提高治理体系和治理能力现代化提供了发展新路径。

四、“1+3+N”智慧城市建设总体框架

习近平总书记指出：“网络的实质是互联、信息的价值是互通。”智慧城市建设的关键是互联互通。以智慧基础设施建设为根基，以智慧城市信息中心（或称运行中心）和三大平台建设为抓手，构建智慧城市建设支撑基础，汇聚城市信息资源，创新数据驱动应用，面向城市综治、民生幸福、人居环境、公共安全、经济创新等领域开展智慧应用建设，构筑以“一中心、三平台、N应用”为特征的智慧城市总体建设框架，以科技驱动助力智慧社会，推动城市智慧化可持续发展。

具体到智慧城市的建设内容，可以概括为“12345”，即一个中心、二个窗口、三大平台、四大体系、五类信息。

“一个中心”——城市信息中心，包含城市大数据中心、展示大厅和运行大厅等内容，集数据存储、城区态势展示、动态运行监测、事件分拨处置、指挥协同决策于一体，是城市未来最重要的智慧基础设施。

“二个窗口”——围绕政府行政审批、行业职能管理和社会公众服务，基于政务外网和互联网，建设面向企业和市民的一站式社区服务窗口和网上办事窗口，提升便民服务能力，打造高效社会治理。

“三大平台”——即建设城市信息资源平台、政务公共管理平台和社会公共服务平台，共同构成智慧城市共性能力域，它们与运行中心一起构成城市智慧中枢。城市信息资源平台主要包括数据管理、开放服务、专题定制、大数据挖掘、二三维展示等功能，可实现各类城市数据的采集、清洗、分类和入库，通过信息资源诊断，提出未来城市信息资源建设计划。政务公共管理平台主要包括城市网格化管理、一体化协同办公、任务及预案管理、推演决策及执行评估等功能，面向城市综合管理、行业管理和协同管理三大政务域，进行权责梳理和流程优化，构建仿真模型和管理预案库，开展整个城市既有系统的接入和诊断分析，提出智慧城市未来系统的合理建设计划。社会公共服务平台链接企业管理信息系统、窗口办事服务系统和个人终端服务系统，包括开放式服务、一窗式办事、快速化响应和个性化处置等功能，可根据社会需求，提出政府各个行业部门如何提供公共服务和优化服务预案，通过对公共服务进行需求分析诊断，提出完善服务计划。

“四大体系”——指政策法规体系、标准规范体系、安全管理体系和运营保障体系，通过这四个体系的全面建设，健全和完善智慧城市综合保障体系，增强城市数据共享更新、政务系统整合协同和网络信息安全防护等能力，有力推动智慧城市建设不断前进和智慧化提升。

“五类信息”——包括空间信息、动态信息、公共信息、政务信息和社会信息五大数据库的建设。空间信息资源库包括基础地理信息库、地上部件信息库、地下管线信息库和地下空间信息库，此类信息主要来自于基础数据的测绘采集。动态信息资源库包括视频监控信息库、站网监控信息库、位置服务信息库和传感数据信息库，此类数据来自于各行业信息系统的物联网实时监测数据。公共信息资源库，包括人口库、法人库、证照库以及地名地址库等，此类数据主要是从政府各委、办、局的数据库中进行抽取得来，通过信息清洗、融合，形成公共信息库。政务信息资源库包括市、区、街道行政管理和社区服务信息，此类信息主要来源于政府的权责清单、行政审批事项清单、管理分拨事件清单等。社会信息资源库主要包括从互联网采集的与企业和公众服务相关的信息。

五、结束语

航天技术在空间地理信息、信息安全和系统集成等方面具有核心优势，有助于推动产业模式、商业模式和管理模式的创新，完善智慧城市产业链，为智慧城市的建设注入新的活力。中国航天科技集团公司下属深圳航天智慧城市系统技术研究院有限公司，自组建以来，旨在创建我国智慧城市最佳样板，构建了智慧城市的“一中心、三平台、N应用”的总体框架，以智慧城市建设为纽带，助力航天技术应用发展。在新时代中国特色社会主义思想和基本方略的指引下，坚持新的发展理念，采用航天系统工程方法通过实施智慧城市“九个一体化”建设，切实推动城市有质量的稳定增长、可持续的全面发展，实现基础设施强劲、民生体验幸福、公共安全稳固、人居环境绿色、经济创新繁荣的智慧城市建设发展愿景，助力数字中国建设和智慧社会建设，促进国家治理体系和治理能力现代化。