元宇宙賦能城市建設(shè)發(fā)展新邏輯(一)——空間治理

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目前,中國乃至全球都以“智慧地球”、“智慧城市”作為城市發(fā)展建設(shè)的長期目標,那么,什么是智慧城市的建設(shè)邏輯呢?元宇宙如何賦能城市建設(shè)發(fā)展?本文從空間治理的方面,對此作出了詳細的闡述分析,一起來看一下吧。

自古以來,中國一直是一個農(nóng)業(yè)大國,大量勞動力和人口都集中在鄉(xiāng)村,城鎮(zhèn)化水平低。辛亥革命后,中國受西方工業(yè)革命影響,工業(yè)化和城鎮(zhèn)化率逐步升高。在1912-1928年的16年間,城鎮(zhèn)人口總數(shù)上升了1000萬,城鎮(zhèn)化率從7.6%提升到8.9%,開始出現(xiàn)人口百萬級的大城市。

新中國成立后,把國家建設(shè)成為一個工業(yè)化大國、強國作為長期發(fā)展目標,并通過一系列“五年計劃”的制定和執(zhí)行,使中國工業(yè)化水平得到極大進步,而城市作為工業(yè)化發(fā)展的載體,也隨之蓬勃發(fā)展。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,截至2020年中國城鎮(zhèn)總?cè)丝谝堰_9億人,城鎮(zhèn)化率達63.9%。

新中國成立后,城市發(fā)展邏輯也先后經(jīng)歷了以行政組織改革為核心的“建市設(shè)區(qū)”階段,用工業(yè)帶動發(fā)展的工業(yè)化城市發(fā)展階段、以商業(yè)驅(qū)動發(fā)展的商業(yè)化城市發(fā)展階段、以人為本的宜居城市發(fā)展階段和以科技為基礎(chǔ)的智慧城市發(fā)展階段。

目前,中國乃至全球都以“智慧地球”、“智慧城市”作為城市發(fā)展建設(shè)的長期目標,根據(jù)IDC的2020年7月發(fā)布的《全球智慧城市支出指南》披露,2020年,中國智慧城市市場支出規(guī)模達到259億美元,同比增長12.7%,僅次于美國的第二大智慧城市支出國家。

2008年IBM首先提出“智慧地球”概念,通過新一代“3I”技術(shù)(物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化),通過嵌入到全球醫(yī)院、電網(wǎng)、鐵路等公共設(shè)施的感應(yīng)器,為人類提供更加精準、動態(tài)、智能的生活和工作方式,從而提升全人類的“智慧水平”。由于該概念過于籠統(tǒng)和龐大,繼而在2010年IBM又推出“智慧城市”概念,隨之在全球范圍內(nèi)引發(fā)智慧城市建設(shè)熱潮。但是什么是智慧城市的建設(shè)邏輯呢?

上世紀90年代,一款名為《模擬城市》的游戲橫空出世,深度影響了后續(xù)模擬建造類、經(jīng)營類、策略類等游戲的發(fā)展。在這款游戲中,玩家可以扮演市長角色,在PC電腦上用上帝視角建設(shè)大樓、住宅、橋梁、道路等基礎(chǔ)設(shè)施,可以經(jīng)營醫(yī)院、政府、車站等公共服務(wù)機構(gòu)。

玩家可以按照自己的想法,建設(shè)和經(jīng)營一個高仿真的城市,這種“我的城市我作主”、“所見即所得”的虛擬城市建設(shè)邏輯,令玩家們樂此不疲。由于游戲模擬得太過真實,很多政府部門都聯(lián)系該游戲的制作公司Maxis開發(fā)專業(yè)的政府模擬類的軟件,從美國中情局到國防部,從加拿大木材協(xié)會到澳大利亞稅務(wù)委員會。

《模擬城市》

《模擬城市2000》

《模擬城市》游戲是一款沒有輸贏的游戲,它成功的秘訣是玩家可完全按照自由意志,建設(shè)成千上萬個數(shù)字化城市實例,不滿意推倒重來,直到滿意為止。這種以人為本、構(gòu)件化建設(shè)思路和上帝視角的空間利用,為后續(xù)城市建設(shè)提供了創(chuàng)新發(fā)展思路。

我將分別用《元宇宙賦能城市建設(shè)發(fā)展新邏輯(一)——空間治理》、《元宇宙賦能城市建設(shè)發(fā)展新邏輯(二)——綠色智慧管理》兩篇文章,詳細介紹元宇宙在智慧城市規(guī)劃與管理方面應(yīng)用前景。

一、 智慧城市以人為本的建設(shè)發(fā)展新邏輯

1. 以人為本的城市發(fā)展邏輯

在城鎮(zhèn)化改造早期,人居環(huán)境一直以來是工業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展的輔助設(shè)施,是服務(wù)于工業(yè)和商業(yè)發(fā)展需求的次要條件,工業(yè)革命在加速城鎮(zhèn)化發(fā)展的同時也帶來大量的環(huán)境污染問題。

從1780年開始英國主要的工業(yè)城市就飽受空氣污染影響,1873年12月7日至13日,一場大霧籠罩倫敦,造成了近千人死亡。到19世紀末,倫敦每年的“霧霾天”長達90天左右,即便上世紀20年代,英國政府逐漸減少煤在工業(yè)燃燒中的占比,空氣污染也并無其實質(zhì)的改變。

1952年12月5日,倫敦全城依然遭遇持續(xù)5日濃霧彌漫。據(jù)不完全統(tǒng)計,這段時期每天有1000噸煙塵顆粒、2000噸二氧化碳、140噸鹽酸和14噸氟化物被排放到了空氣中,厚厚的霧霾在倫敦上空懸浮了5天,倫敦市空氣中的煙霧量增加了10倍。在那五天里,有四千人死于呼吸道疾病,在之后的幾個月,又有八千人因大霧死亡,死者大多數(shù)是年紀大或者舊病纏身的人,另外還有很多人患上了支氣管炎、氣喘和其他影響肺部的疾病。

而商業(yè)化發(fā)展在提高了城鎮(zhèn)經(jīng)濟活力的同時也帶來交通擁堵問題。紐約作為全球金融中心、美國第一大城市,也是世界上交通擁堵最為嚴重的城市之一。據(jù)統(tǒng)計,在2016年開車穿越紐約市中心的平均速度是7.5公里每小時,這比步行也快不了多少。

交通擁堵是商業(yè)化城市發(fā)展必然經(jīng)歷的問題,中國也不例外,據(jù)統(tǒng)計,2020年北京上班族平均單程通勤時間為47分鐘,上海是42分鐘。特別是在CBD、軟件園、金融街等商業(yè)聚集地,實際單程通勤時間遠超1小時,可以說商業(yè)活躍度帶來了出行成本的直線攀升。

以工業(yè)化和商業(yè)化為中心的城市發(fā)展邏輯,發(fā)展工業(yè)和經(jīng)濟是第一要務(wù),往往會忽略人居體驗,把人的吃、住、行定位為輔助設(shè)施,通過劃分功能為住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)等平面規(guī)劃方式,將城市功能嚴格分隔為不同區(qū)域。

早期城市建設(shè)中的土地大尺度的功能區(qū)劃分(一般以城中心、東、南、西、北劃分)在節(jié)省建設(shè)成本,節(jié)約土地資源,提高工商業(yè)效率方面起到積極作用。但隨著城市土地資源緊張,城市人口增長與承載能力不協(xié)調(diào)、政府公共管理與公眾需求之間的矛盾日趨顯著,住宅區(qū)遠離工商業(yè)中心,從而降低城市效率和活力。

以人為本的城市建設(shè)邏輯,則是城市工商業(yè)發(fā)展較為成熟后的一種高質(zhì)量發(fā)展方向。以人為本的建設(shè)是將土地大尺度、粗放式功能劃分,轉(zhuǎn)變?yōu)樾〕叨?、立體性、融合性的發(fā)展思路,讓工商業(yè)和住宅配套,在同一區(qū)域協(xié)同發(fā)展。充分考慮人居在生態(tài)環(huán)境、效率、安全、便捷等要素上的平衡,充分考慮工業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。以人為本的建設(shè)思路需要更加精細化、靈活的城市規(guī)劃、調(diào)整和運營。

2. 新型信息技術(shù)應(yīng)用的城市智慧發(fā)展邏輯

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)發(fā)展中,人口、社會、經(jīng)濟、環(huán)境、土地等是主要資源要素,以這些要素構(gòu)成的城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)部門是城市的主要組成單位。而技術(shù)長期以來只是企業(yè)驅(qū)動而非城市驅(qū)動。

自從以計算機與信息技術(shù)為代表的第三次工業(yè)革命以來,信息技術(shù)作為人口、社會、經(jīng)濟、環(huán)境、土地等資源要素的連接要素,顯著提高城市資源的利用效率,而為各國城市發(fā)展所重視?;ヂ?lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、元宇宙等新型信息技術(shù)相繼涌現(xiàn)為實現(xiàn)“智慧城市”建設(shè)提供了全新發(fā)展邏輯。

世界各國政府也相繼提出基于數(shù)字技術(shù)的“智慧城市”發(fā)展戰(zhàn)略,如:2006-2010年,歐洲完成了第三階段的信息社會發(fā)展戰(zhàn)略;2014年,新加坡公布了“智慧國家2025”計劃;2015年,美國白宮提出“智慧城市計劃”;2012年,中國首批90個國家級智慧城市試點計劃正式開展,智慧城市也陸續(xù)寫入后來“十三五”、“十四五”的建設(shè)規(guī)劃中。全球城市智能發(fā)展的新邏輯開始孕育成型。

城市的智慧發(fā)展是把新一代信息技術(shù)運用在城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)建設(shè)中,是城市信息化的高級形態(tài),實現(xiàn)了信息化、工業(yè)化、商業(yè)化與城鎮(zhèn)化的深度融合,有助于緩解“大城市病”,提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量,實現(xiàn)精細化和動態(tài)管理,并提升城市管理效率和改善市民生活質(zhì)量。

不同于水、電、氣、公路交通等傳統(tǒng)城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù),智慧城市更聚焦5G、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)中心等新型信息技術(shù)與交通、能源、 建筑與住房、水資源、城市農(nóng)業(yè)、城市商業(yè)和城市制造業(yè)等資源要素的融合建設(shè),具有創(chuàng)新性、整體性、綜合性、系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、動態(tài)性特征的城市新型基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)領(lǐng)域。

新型信息技術(shù)對城市資源要素之間的信息流動加速、提高城市空間利用率,服務(wù)產(chǎn)業(yè)升級、提升人居體驗、保護生態(tài)環(huán)境、降低企業(yè)經(jīng)營成本等方面起到推動作用。

新型信息技術(shù)是利用數(shù)字空間多維、無邊界,數(shù)據(jù)傳輸高效、計算成本低的特性,為城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)機構(gòu)的信息采集、傳遞、協(xié)同、決策、服務(wù)賦予以人為本的智慧思考模式。

新型信息技術(shù)是構(gòu)成城市公民數(shù)字化身份與數(shù)字化活動的基礎(chǔ)框架。

3. 空間利用的城市發(fā)展邏輯

一直以來,人類都有一顆擺脫地面束縛,向往天空的愿望,但受限于工程技術(shù)落后,長久以來人類只能通過登高望遠來抒發(fā)自己對更廣闊空間的向往。世界公認的第一座摩天大樓是位于芝加哥的家庭保險大樓,它建于1885年,設(shè)計者是美國建筑師威廉詹尼,這座大樓一共有10層,高42米,是當(dāng)時最高的樓。

目前,世界最高大樓的記錄是由迪拜塔(哈里發(fā)塔)保持,它占地面積34.4公頃,共有162層,828米高。建筑內(nèi)擁有1000套高檔住宅公寓,多家酒店、寫字樓、商場、清真寺、游泳池、高檔會所等設(shè)施,能同時容納1.2萬人,可足不出塔解決一切生活必須。

迪拜塔就是一座小型城鎮(zhèn),其實際人均占地面積僅為28.7平方米,比世界上人口最為稠密的區(qū)域之一:紐約曼哈頓區(qū)的人均占地面積37.5平方米還要低8.8平方米。當(dāng)然,迪拜塔的修建并非是滿足節(jié)約地面空間的需求,而是出自對世界第一高樓稱號重回阿拉伯世界的渴望。

中國重慶市的洪崖洞,則是更為典型地在沿江依山,高低錯落的狹窄空間下,將川渝特色的“吊腳樓”建筑風(fēng)格,結(jié)合分層筑臺、吊腳、錯疊、臨崖等山地建筑手法,有機整合餐飲、娛樂、休閑、保健和特色文化購物等5大業(yè)態(tài),形成了別具一格的“立體式空中步行街”商業(yè)空間。自從1824年,英國人約瑟夫·阿斯譜?。↗oseph Aspdin)發(fā)明了水泥,人類修建高層建筑就不再是難題,但人類對城市空間的利用并不是簡單地將建筑修高。

城市空間利用的發(fā)展邏輯是以人為本的角度出發(fā),優(yōu)化人居空間要素配置,對生活、娛樂、工作、安全等各類必要多維動態(tài)要素建立城市信息模型(City information model CIM),通過CIM與智慧基礎(chǔ)設(shè)施的整合,在優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施布局網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,協(xié)同信息基礎(chǔ)設(shè)施和城市交通、給水、能源以及工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、文化娛樂、人防等設(shè)施之間的交互,明確各類要素的空間組織方式,形成合理的城市空間結(jié)構(gòu)與功能分區(qū),提升城市土地利用效率和空間品質(zhì)。

城市空間利用需要充分利用多維的社會經(jīng)濟建模、地理信息建模、建筑信息建模、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、元宇宙等新型信息技術(shù)與傳統(tǒng)城市基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合。在地理空間、建筑和設(shè)施的物理空間、社會邏輯空間之間,廣泛建立信息感知、傳遞、協(xié)同、共識、決策和執(zhí)行反饋的自動化、智慧化空間利用機制。

二、元宇宙+城市空間治理

城市空間治理是國土空間治理的一部分,另外還有農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)空間和其他空間。按照傳統(tǒng)工業(yè)化和商業(yè)化城市發(fā)展邏輯,城市空間常被認為是提供工業(yè)品和服務(wù)產(chǎn)品為主體功能的空間,城市空間是現(xiàn)代社會人類居住和活動的主體,人口多、居住集中、開發(fā)強度較高,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以工業(yè)和服務(wù)業(yè)為主,居民點形態(tài)主要是規(guī)模較大的城市、城市群、城市圈、都市區(qū)等。

而在“以人為本”的城市空間治理中主要考慮以人作為主體,在工作的效率、生活的宜居和社交關(guān)系的融洽等方面的因素??煞譃椋何锢砜臻g、社會空間和數(shù)字空間三大要素。

1)物理空間

包含城市時空位置、城市要素和城市生態(tài)環(huán)境。其中,時空位置是城市地理時間空間信息,包含城市各實體和實體間的時間、坐標信息和高程信息等;

城市要素是構(gòu)成城市各類物理實體的總稱,包含城市道路交通設(shè)施、能源設(shè)施、信息設(shè)施等;

城市生態(tài)環(huán)境是構(gòu)成城市自然環(huán)境的要素,包含土壤、植被、大氣、水資源、物候、天氣等。物理空間體現(xiàn)的是人與物質(zhì)的關(guān)系。

2)社會空間

包括城市中的組織、活動、關(guān)系以及邏輯,用于描述城市社會中個體與個體、個體與群體、群體與群體等關(guān)系和活動的總和。其中,城市發(fā)展和社會治理中多元參與主體構(gòu)成組織要素;多元參與主體圍繞城市生活、生產(chǎn)和生態(tài)所開展的各類政治、經(jīng)濟、文化等活動構(gòu)成活動要素;多元參與主體間相互作用并產(chǎn)生多維層次關(guān)系構(gòu)成關(guān)系要素;社會空間本質(zhì)上是一種人與人的邏輯關(guān)系。

3)數(shù)字空間

是與物理空間和社會空間映射連接形成的虛擬空間。通過對城市物理空間和社會空間所包含城市要素實體的全域歷史及實時數(shù)據(jù)的采集、匯聚、建模、分析以及反饋,數(shù)字空間完成對城市要素及活動的全周期可溯、動態(tài)迭代以及實時反饋,實現(xiàn)城市多維仿真、智能預(yù)測、虛實交互、精準控制。數(shù)字空間是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。

2021年8月,中國自然資源部發(fā)布《實景三維中國建設(shè)技術(shù)大綱(2021版)》,提出由空間數(shù)據(jù)體、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)、支撐環(huán)境組成的“實景三維中國”,從而實現(xiàn)數(shù)字化的國土空間高效治理。在自然資源管理、國土空間用途管制以及國土空間規(guī)劃實踐中,很多城市和地方通過搭建時空大數(shù)據(jù)平臺、國土空間基礎(chǔ)信息平臺、數(shù)字孿生平臺、城市信息模型(CIM)等技術(shù)體系,支撐自然資源和國土空間運行分析、動態(tài)評估、規(guī)劃決策、監(jiān)測實施等業(yè)務(wù)需求,實現(xiàn)空間的數(shù)字化、精細化治理[4]。

城市信息模型(City information model 簡稱CIM),是以建筑信息模型(BIM)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù)為基礎(chǔ),整合城市地上地下、室內(nèi)室外、歷史現(xiàn)狀未來多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù),構(gòu)建起三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體。

可以看到CIM構(gòu)建的三維城市數(shù)字空間模型與元宇宙提出的構(gòu)建的多維數(shù)字空間頗為相似,但不同之處在于CIM依然是系統(tǒng)級,而元宇宙是網(wǎng)絡(luò)級,CIM是在單一系統(tǒng)中實現(xiàn)部分城市建筑、地理位置、設(shè)備等的多維建模與動態(tài)感知,而元宇宙則是在更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)空間內(nèi)分布式地實現(xiàn)全局城市物理、社會、數(shù)字空間的虛實共生;CIM是以建筑為中心的建模思路,而元宇宙則是以人為本的建模,強調(diào)沉浸式的消費體驗。

元宇宙的城市空間治理更強調(diào)鏈接、應(yīng)用和人居體驗?zāi)芰Γ钪嬉蚤_放、包容的城市信息信息模型,鏈接各類CIM系統(tǒng),為城市管理者、居民提供全方位、多維度、立體綜合的城市應(yīng)用和人居體驗。

1. 元宇宙助力城市物理空間綜合治理

城市空間綜合治理需要在城市物理時空框架內(nèi)充分協(xié)調(diào)交通、水、能源、建筑等城市要素,湖泊、公園等生態(tài)環(huán)境環(huán)境要素的建設(shè)和運營,引導(dǎo)城市資源要素的高效流動,促進城市物理空間的智能化和居民生產(chǎn)生活的高效協(xié)同,優(yōu)化人居、工作環(huán)境體驗。

通過對物理空間的布局與用地形態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)質(zhì)量、道路交通系統(tǒng)支撐、生態(tài)環(huán)境承載能力等城市要素,智能監(jiān)測、實時感知,并分析城市內(nèi)部人地系統(tǒng)時空影響機理及動力變化,實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整和響應(yīng),從而提高公共服務(wù)品質(zhì)、城市空間布局優(yōu)化、城市經(jīng)濟高效運行、精細化的城市管理、宜居生活環(huán)境、城市安全保障等方面的智慧城市建設(shè)。

在元宇宙中,各類城市要素和生態(tài)環(huán)境要素都處于城市的全局共享和鏈接狀態(tài),人居與能源、工業(yè)與環(huán)保、商業(yè)與交通、生態(tài)與建筑等要素之間呈現(xiàn)互為影響、互為協(xié)助的關(guān)聯(lián)狀態(tài),通過建立跨系統(tǒng)、跨部門、跨要素的立體綜合城市信息模型,使地理空間、建筑空間、設(shè)備空間和公共服務(wù)形成有機結(jié)合體。

同時,將人居要素放入其中,使人居需求與空間環(huán)境產(chǎn)生耦合效應(yīng),通過元宇宙海量的模型實例處理能力,將每個居民的人居潛在需求與空間環(huán)境相融合,從而尋找最佳城市要素匹配方案。

2. 元宇宙實現(xiàn)城市群空間鏈接和協(xié)同

目前在大多數(shù)場景下,受制于城市空間要素主體的差異性,建設(shè)仍然是獨立自主和各自為政的。雖然從城市靜態(tài)要素看,例如:建筑、橋梁、道路、公園等,確實屬于城市主體獨有。但從城市要素的動態(tài)運作來看,城市要素產(chǎn)生的結(jié)果卻能嚴重影響物理空間鄰近區(qū)域的企業(yè)城市主體,即:城市群效應(yīng)。

一條河道的疏通,會提高沿河上下游航運適航性,但一座大橋的修建又會降低其通航能力;一座公園的修建可以提高城市生態(tài)環(huán)境,但也有可能影響周邊城市的水資源利用;一座工業(yè)園區(qū)的修建不光只帶動當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展,還能牽動周邊城市群多產(chǎn)業(yè)集群的聯(lián)動效應(yīng)。所以動態(tài)城市要素是相互鏈接、耦合和協(xié)同的。

目前,中國已建成包括長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)、成渝城市群、長江中游城市群、京津冀城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群等七大城市群,中國國內(nèi)生產(chǎn)總值約70%來自七大城市群,經(jīng)濟規(guī)模顯著。而在中國“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要也明確提出:“以促進城市群發(fā)展為抓手,全面形成‘兩橫三縱’城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略格局。優(yōu)化提升京津冀、長三角、珠三角、成渝、長江中游等城市群。”

在元宇宙中,城市群空間的鏈接和協(xié)同是強調(diào)區(qū)域內(nèi)城市間物理空間、社會空間等要素的相互關(guān)聯(lián),依托元宇宙網(wǎng)絡(luò)建立的廣泛全局的數(shù)字化空間,打破地理和行政上的隔離,建設(shè)具有創(chuàng)新能力與競爭力的可持續(xù)發(fā)展的城市群,實現(xiàn)區(qū)域鏈接和協(xié)同,推動區(qū)域一體化發(fā)展。

城市之間的優(yōu)劣勢、需求、資源要素配置是依靠在城市之間建立的元宇宙城市節(jié)點自由組合和智能化配置實現(xiàn),城市群內(nèi)的空間建設(shè)需要通過元宇宙城市群數(shù)字空間的映射、感知和反饋實現(xiàn)在城市群參與主體之間達成廣泛共識。元宇宙在數(shù)字虛擬世界中詳細刻畫城市空間建設(shè)中的得與失、價值與人居體驗,是將現(xiàn)實物理世界的價值傳遞,遷移到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中,使建設(shè)中的分析、判斷與決策更加高效和智能。

3. 元宇宙助力建設(shè)數(shù)字化家庭空間

家庭是社會組成的最小單位,是人在社會存在的邏輯單位。俗話說:“家和萬事興”,家庭也關(guān)系著社會和諧穩(wěn)定。在中國,自古以來就有“修身、齊家、治國、平天下”的家國天下思想,可見家庭對于社會、國家的重要性。

家庭空間的建設(shè),關(guān)系社會民生,關(guān)系城市空間以人為本的發(fā)展目標,家庭空間由自然人屬性、居住空間、家庭結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣等物理或邏輯屬性構(gòu)成。雖然家庭空間與城市空間的協(xié)同發(fā)展關(guān)系智慧城市建設(shè)的終極目標,但,家庭空間又是私人空間,具有隱私權(quán),任何機構(gòu)或政府不能擅自透視或監(jiān)視家庭空間數(shù)據(jù)。

元宇宙的城市空間治理不是一種簡單意義的中心化數(shù)據(jù)采集、分析和決策過程,在元宇宙網(wǎng)絡(luò)中家庭空間被數(shù)字化為一個本地節(jié)點,并參與整體城市空間的治理。

家庭空間本地節(jié)點通過隱私計算將敏感數(shù)據(jù)留在本地,將居住空間、家庭結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣等脫敏的規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)共享,用于與城市空間公共數(shù)據(jù)的協(xié)同分析,為城市空間優(yōu)化治理提供動態(tài)策略,也引導(dǎo)與優(yōu)化個體與家庭尺度的行為活動,增強居民時空活動滿意度。

在居民的充分授權(quán)下、參與式感知計算技術(shù)保障下,通過家庭空間的各類傳感設(shè)備可獲取居民的消費需求和潛在生活訴求等實例數(shù)據(jù),并通過元宇宙網(wǎng)絡(luò)直接實現(xiàn)去中心化的商品或服務(wù)提供;可借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)在元宇宙中搭建的虛擬環(huán)境,可擴大居民家庭空間的行為活動感知和空間體驗等內(nèi)容的服務(wù)。

4. 元宇宙助力構(gòu)建數(shù)字化社會空間

社會空間也是城市公共空間,主要包括社區(qū)、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)、商圈、公園等城市重要功能區(qū),具有辦公、產(chǎn)業(yè)、交通、休閑等城市核心功能。

城市社會空間合理的功能結(jié)構(gòu)、布局和組合,暢通的信息、人口、資本、能源等要素的流動,以及人與人、人與空間的和諧交互都是構(gòu)成智慧城市社會空間的基本要求。

例如,在城市社區(qū)建設(shè)中,需要重點關(guān)注社區(qū)功能、社區(qū)活動、社區(qū)服務(wù)、交通與建成環(huán)境、治理模式以及社區(qū)系統(tǒng)建設(shè)等要素,分析社區(qū)內(nèi)部居民各類活動與物質(zhì)環(huán)境匹配程度與時空耦合關(guān)系,以及對智慧社區(qū)生活圈構(gòu)建的促進作用,為以居民為中心的智慧社區(qū)生活圈的設(shè)施配置與空間優(yōu)化建設(shè)提供支持;在智慧園區(qū)的建設(shè)中則需要以治理和服務(wù)需求為導(dǎo)向,從園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)全過程對園區(qū)智慧化建設(shè)進行考慮,并對園區(qū)內(nèi)民生、環(huán)保、公共安全、園區(qū)服務(wù)、工商業(yè)活動等的需求做出智能響應(yīng)。

城市社會空間就是一個邏輯信息大熔爐,呈現(xiàn)海量的城市物理空間的多維功能和交互的邏輯信息。在傳統(tǒng)信息化治理模式中,因為缺乏海量的視覺、邏輯、智能算力和存儲,要從海量社會空間信息中識別、歸類、還原、重構(gòu)等繁雜的城市社會活動信息并不現(xiàn)實。而在元宇宙中可通過動態(tài)調(diào)用個人、城市、國家的計算平臺,通過公平的利益分配機制,綜合利用社會計算資源。

通過元宇宙網(wǎng)絡(luò)中的CPU、GPU等專用算力節(jié)點,可提供隨時在線的網(wǎng)絡(luò)計算能力,可將城市物理空間的功能結(jié)構(gòu)映射為數(shù)字空間的結(jié)構(gòu)虛擬模型,將信息、人口、資本、能源等要素的流動和交互映射為關(guān)系虛擬模型,再通過元宇宙的社會空間數(shù)字孿生模擬計算,從而尋找最佳城市空間功能組合和社會資源組合的建設(shè)策略。

小結(jié)

人類城市化的發(fā)展進程,是一個人口集中化的過程,也是對有限城市空間充分利用和開發(fā)的過程。隨著新型建筑材料與技術(shù)的普及和應(yīng)用,人類將自身的居住空間,逐步從二維擴展到三維,將活動空間從點到發(fā)展到線、面,最終建立立體、綜合的生存環(huán)境。

在二維生存環(huán)境中人類是靠身體力行、腳步丈量等實踐方式去探索未知世界。而在三維空間中,由于空間體量的龐大,人類不再僅靠“足履實地”的認知和建設(shè)生存空間。

元宇宙賦能城市建設(shè)發(fā)展新邏輯則是利用數(shù)字空間多維、無邊界,數(shù)據(jù)傳輸高效、計算成本低的特性,為城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)機構(gòu)的信息采集、傳遞、協(xié)同、決策、服務(wù)賦予以人為本的智慧思考模式。新型信息技術(shù)是構(gòu)成城市公民數(shù)字化身份與數(shù)字化活動的基礎(chǔ)框架。(未完待續(xù))

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專欄作家

黃銳,人人都是產(chǎn)品經(jīng)理專欄作家。高級系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師、資深產(chǎn)品經(jīng)理、多家大型互聯(lián)網(wǎng)公司顧問,金融機構(gòu)、高??妥芯繂T。主要關(guān)注新零售、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融科技和區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用版塊,擅長產(chǎn)品或系統(tǒng)整體性設(shè)計和規(guī)劃。

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