A吴中城市综合管理系统服务大大数据平台建设与应用示范项目工作可行性研究报告材料.docx
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A吴中城市综合管理系统服务大大数据平台建设与应用示范项目工作可行性研究报告材料
吴中城市综合管理服务大数据平台建设与应用示X项目可行性研究报告
项目名称：
吴中城市综合管理服务大数据平台建设与应用示X项目
申报单位：
某某太湖九次方大数据信息技术服务
地址：
某某太湖国家旅游度假区孙武路2999号太湖微谷产业园1号楼8层
邮政编码：
215164
联系人：
童欣
电话：
传真：
XXX
申报日期：
2016年01月28日
第一章项目总论
一、项目名称
吴中城市综合管理服务大数据平台建设与应用示X项目。
二、项目申报单位
主要申报单位：
某某太湖九次方大数据信息技术服务。
三、项目建设性质
新建。
四、项目建设地点
某某太湖国家旅游度假区孙武路2999号太湖微谷产业园1号楼8层。
五、项目建设内容
建设城市管理综合信息服务平台，推进海量信息集中与交换共享，通过可视化方式呈现“智慧〞整体运行“体征〞，与各地实时状态，全面铺开智慧城市感知、监控、实时响应体系网络，建设集资源统计动态展示、指挥调度、辅助决策支持、一体化融合通信、智能预警、城市信息发布等功能为一体的综合管理平台。
六、建设期限
本项目建设工期为24个月〔2016年3月-2018年2月〕
七、项目总投资
本项目总投资3000万元人民币。
八、资金来源
本项目总投资3000万元人民币，其中拟申请国家补贴600万元，其余资金企业自筹。
九、可行性结论
该项目投资3000万元人民币，项目建设工期为24个月。
通过项目的投资规模、建设期限、建设内容与社会效益等方面内容，经过专家的论证得出结论，该项目建设内容符合国家产业政策，投资计划合理，建设规模适度，建设资金落实到位，技术上非常可行。
第二章项目的意义和必要性
一、意义
随着城市的快速开展，社会、经济、人口等信息急剧增长，地理信息系统的应用变得越来越广泛，信息共建共享成为城市信息化建设的一项重要任务，也是面向服务时代建设开展的必然要求。
据统计，80%以上的政府部门都需要使用地理信息。
实践已经证明，以地理信息为根底，实现多种社会城市信息的集成与融合，服务于政府管理和决策分析，为国民经济建设和社会开展提供支撑，具有非常重要的意义。
二、必要性
自然资源与空间地理信息资源是电子政务的重要根底信息资源，是不可或缺的信息化根底软设施。
为了更好地满足各业务部门的应用需求，采用网络、硬件、数据库、GIS、遥感影像、软件开发等技术构建一个能够持续开展的城市管理综合信息服务平台，与人口信息、企业信息、社会经济信息进展整合，将遥感影像、地址数据、政务信息图层等现有的政务地理空间信息资源进展集中管理和提供共享服务，并解决安全性、可靠性、高效性等问题，为政府各部门提供一个政府内部统一的综合地理空间信息服务窗口，以满足各部门对地理空间信息数据的共享应用需求，辅助领导进展决策，提高业务办理效率，为社会公众查询空间信息和参与内建设与管理提供便捷、高效的现代化服务载体，提高域开展核心竞争力。
第三章国内外开展现状
一、国外现状
国外研究现状自20世纪90年代以来，信息技术作为代表的高新技术飞速开展，促进着世界经济、政治和文化等各个领域发生着深刻的变革。
为了迎接新的挑战，占据主导地位，美国率先提出实施国家信息根底设施和全球信息化根底设施计划；与此同时，欧洲也开始实施信息社会的战略；亚洲国家新加坡也制定了建设东南亚“智慧岛〞的知识经济开展战略。
为此，智慧城市的概念不断涌现，并越来越受到各界关注。
在智慧城市中最明显的特征就是将城市的规划、建设、管理与服务进展一体化、数字化开展，而智慧城市正是其中一个重要局部。
国外学者关于智慧城市这个领域的研究主要集中于两个方面，一方面是数字化环境下的城市行政管理行为，也就是“城市管理〞问题。
另一方面是研究数字技术工具对城市管理的辅助作用。
“城市管理〞问题在20世纪末期初见，在本世纪越发明显，到现在为止仍是一个比拟新的课题。
有学者对城市管理进展了定义，认为城市管理在广义上是指在电子技术的支持下，整个社会的运行和组织形式，这里包括对经济和社会资源的综合治理；在狭义上是指政府与非政府组织的经济、社会互动，以与政府内部在运行中运用电子技术易化政府行政与简化办事程序，并提高某某化程度。
在信息化城市开展的模式中，政府的自主权不断减少，而公众的参与权正在不断提升。
还有些国外学者通过对欧洲一些城市的调查，研究了城市管理方式给政府与公众带来的好处，认为信息技术是对传统行政的有益补充；美国和韩国的大学学者们通过安全性、实用性、内容丰富性、服务种类、公众回应与参与程度等几个因素进展考察，对全世界几十个主要城市的城市管理和数字某某开展水平进展了评价，同时也揭示了开展中国家与兴旺国家在城市管理方面存在的差距。
由此可见，国外有关智慧城市的研究比拟深入，且经验颇深，值得我国学习与借鉴。
三、国内现状
目前，随着科技的开展，我国社会各界人士对城市管理极为重视，尤其国家在进展城市开展规划时，更是重视城市管理给城市开展带来的利弊。
较为普遍性的观点认为，城市综合管理是现代信息技术在城市管理中的应用。
它是一个关于城市建设的系统，该系统是基于单元格划分和城市部件、事件管理理法，建立起城市的管理数据库，以对城市管理对象实现数字化和标准化的管理。
这不仅有助于城市管理体制创新和管理流程重塑，也有助于政府更好地动观城市动态，把握城市开展动向，从而进一步解决城市管理某某息滞后、管理被动、职能不清等问题，进一步提升了城市管理水平，提升了城市管理的品质。
第四章项目建设方案
一、建设目标
城市综合管理服务大数据平台是利用最新的信息化技术搭建起来的一个城市综合管理信息平台，它通过使用大数据、物联网、云计算、智能计算、空间信息等技术，实现电子政务、日常监管、综合服务等业务的信息化，逐步实现城市综合管理服务的智能化。
二、建设方案
城市综合管理服务大数据平台建设包括数据库建库、城市大数据管理综合服务系统。
（一）数据库建库
数据库分类名
数据明细
数据获取方式
实施阶段
城市行政划库
接入
一阶段
城市地名库
接入
一阶段
城市规划库
地形信息、总体规划、控制规划、详细规划等
接入
一阶段
城市国土库
地籍权属信息、总体规划、利用现状等
接入
一阶段
城市土地储藏库
收购、征收、征用等
采集、接入
一阶段
城市交通路网库
接入
一阶段
城市遥感影像库
接入
一阶段
城市管理数据库〔决策数据仓库〕
统计分析
1.接入〔城市公共根底库〕
2.接入〔城市公共业务库〕
一阶段
气象数据
统计分析
接入
一阶段
环保数据
统计分析
接入
一阶段
教育资源数据
统计分析
接入
一阶段
1、数据采集
空间数据主要是来源于各个部门提供的图件、CAD数据、SHP数据、遥感影像、无人机航拍影像等。
三维全景数据如此通过移动测量系统以与全景影像处理技术实现采集。
采集的手段包括：
1〕系统对接：
各业务系统通过共享交换平台与根底数据库进展对接，通过系统实现数据的共享交换；
2〕系统导出表：
通过系统导出表格利用光盘的方式实现数据的共享交换；
3〕电子表格：
提交word表、excel表实现数据的共享交换；
4〕纸质文件：
提交纸质文件实现数据的共享交换；
5〕直接采集：
通过外业采集、内业录入的人工方式实现数据的采集。
6〕无人机快速采集：
依托无人机遥感系统的机动灵活、经济便捷的技术优势，采用无人机作为遥感平台进展低空监测和摄影，以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标，可以快速数据采集。
2、数据加工处理
采集后的数据需要进展加工处理，遥感影像需要进展几何校正、图像增强、图像融合等操作，各个部门提供的CAD数据需要转换为SHP数据，然后做拓扑分析，全景数据需要做图片拼接处理等。
●数据检查
对采集的数据在符合性和规X性方面进展检查。
包括图形拓扑检查、属性准确性检查、图属一致性检查等，对于不符合质量要求的数据，重新进展修改，修改之后再次提交。
数据质量合格的，数据进入清洗比对库进展比对。
●数据入库
对于加工处理、并经过检查后的数据，采用空间数据库引擎，将其批量入库，这样可以被地图文档、专题图文档、报表等调用。
（二）城市综合管理服务大数据系统
以云计算、大数据、移动互联网、空间信息技术为支撑，以城市公共业务库为载体，通过手机、平板、电脑等多种终端面向政府决策、行业管理、公众服务的分层级、分类别、空间化、信息化的综合信息展示服务，建成数据内容全面、服务功能强大、应用领域广泛、全市统一的综合信息展示系统。
综合信息展示系统以根底地理信息为载体，整合全地表数据、规划数据、经济社会、城市运行等信息，通过海量数据的集成，在满足安全的前题下，实现面向政府、政府部门、社会公众的分类分层分级服务。
解决部门间信息共享的孤岛问题。
图1综合信息展示系统
1、数据架构
图2数据架构
2、城市综合信息管理
用于管理系统后台中的场景、地形和各类GIS矢量数据服务，提供根本的数据服务配置、管理能力；同时，针对应用用户的不同角色进展用户的角色管理，给不同角色的用户配置不同的用户数据访问权限、图层控制权限、读写权限控制等权限。
〔1〕数据服务管理
系统提供对应地形影像数据、外部矢量数据、专题数据服务管理、服务设置与显示、服务编辑等功能。
1〕加载影像数据服务
系统支持影像数据服务的加载与管理。
2〕加载各类专题GIS数据
系统支持ArcSDE数据库文件、Shapefile文件的加载与管理功能。
比如专题规划图、行政划图、污染源分布图、道路专题图。
〔2〕部门管理
系统提供对政府各部门的账户管理能力，可以对任意部门进展创建、修改等操作。
〔3〕角色权限管理
系统提供对登录角色的管理功能。
对于不同的登录角色，系统提供以角色为单位的权限配置管理，不同的角色，系统管理员可以配置不同的账户权限，如：
使用功能权限、GIS图层访问权限以与场景编辑读写权限等。
〔4〕密码管理
系统提供管理员最高权限，提供密码修改权限。
〔5〕人员管理
系统提供对登录用户的人员账号和密码管理。
〔6〕日志管理
系统提供对所有登录用户的操作日志管理。
3、城市根底服务展示
〔1〕根底信息服务应用
提供根底底图展示：
包含行政划，行政名称，道路路网，道路名称，电子地图，影像图、卫星图。
图3根底底图展示
〔2〕城市规划服务应用
提供城市规划信息展示：
包含现有和未来商业、住宅、服务域分布。
图4城市规划信息展示
〔3〕城市根底设施应用
提供城市根底设施应用展示：
包含交通根底设施、电力根底设施、燃气根底设施、给排水根底设设施、环卫根底设施。
图5城市根底设施应用展示
〔4〕城市国土服务应用
提供土地利用现状信息展示：
包含土地权属信息展示、国有集体、建设用地等。
图6土地利用现状信息展示
城市人口分布服务应用展示，提供高密度住宅、低密度住宅、待改善人工住宅分析展示等。
图7城市人口分布服务应用展示
〔5〕城市服务应用
提供城市景点分布，客流量统计分析展示。
〔6〕城市公共服务设施应用
提供医院〔医院类型，救治种类〕、学校等分布，收容人口量等
〔7〕城市社服务应用
提供社内的常住人口、流动人口、特殊人群〔老人、孤寡老人、残疾人员、党员、团员、现任干部、居民代表等〕进展信息展示，并与公安、民政、卫生、房管等部门交换数据，获得与时、准确、全面的人员信息，便于社会和民政部门的统计与调查，实现人口完整信息的统一存储、统一展示、统一利用，为平台其他功能模块提供居民人口信息支撑。
〔8〕城市企业服务应用
提供城市企业服务信息，高新技术企业，制造型企业，污染企业、交税大户，重点企业的分布，安排就业情况等的信息展示。
4、城市综合信息检索
〔1〕常规检索
通过关键词的输入，进展常规性检索，系统自动调取后台的数据服务接口，通过访问的数据以与关键词进展检索结果反应；并将结果展示出来，对于超出当前显示结果页面的，提供多页显示以与翻页显示操作。
〔2〕空间检索
通过空间位置的输入，进展空间检索，系统自动调取后台的数据服务接口，通过访问的数据以与位置参数进展检索结果反应；并将结果展示出来，对于超出当前显示结果页面的，提供多页显示以与翻页显示操作。
空间检索，可以根据缓冲，出入一定的缓冲X围，进展X围内的结果反应，也可以基于单点位置信息进展结果反应。
〔3〕综合检索
结合上述的检索方式，系统自动调取后台的数据服务接口，通过访问的数据以与空间位置，关键词等进展检索结果反应；并将结果展示出来，对于超出当前显示结果页面的，提供多页显示以与翻页显示操作。
5、城市管理综合展示
城市管理综合展示平台将以“城市、人、环境、开展〞为主题，通过数据可视化的呈现反映当前城市管理的现状，为城市管理者提供与时的分析和报告，辅助决策。
通过该平台，城市管理者能够与时全面了解城市管理各个环节的关键指标，以分析预测等手段，提高管理能力。
平台初步规划有如下模块：
〔1〕城市经济财税综合分析
包括全经济运行情况分析，财政收入分析等。
图8重点产业收入占比〔数据虚构〕
〔2〕城市资产综合分析
包括国有土地资产运营情况分析，无形资产营运情况分析，资源开发利用情况分析，城市载体运营情况等。
〔3〕城市建设综合分析
包括城建工程与资金投入情况，城建工程在全的分布情况，城建工程的类型分析，城市功能片与服务功能情况，文明施工情况，拆迁安置情况等。
〔4〕城市人口综合分析
包括各域人口规模与分布情况，常住人口与流动人口分析，便民服务设施配备情况，就业与失业情况，健康状况、低保状况等。
图9城市月最低生活费组成〔数据虚构〕
〔5〕城市交通综合分析
包括道路面积与公共汽车、出租车拥有情况，公共交通客流量统计与预测分析，城市居民出行特征与强度评估，交通拥堵情况分析，私人汽车拥有量，车辆停放管理情况等。
图10交通事故情况〔数据虚构〕
〔6〕城市环境综合分析
包括城市绿化覆盖率、园林绿地占比情况；环境统计信息、环境监测信息、环境监测点分布信息、污染源普查信息、环境质量评价、环保措施；违章违建情况、流动摊点治理情况等
〔7〕城市开展综合分析
包括热点事件、综合指数统计〔包含社会景气指数、居民幸福指数、社会包容指数、人均GDP指数、消费指数等〕、产业结构与开展情况〔重点展示信息化、教育、等重点抓的产业情况〕等。
图11居民幸福指数〔数据虚构〕
6、城市智慧应用专项分析展示
通过各类智慧应用聚集的数据进展统计，将统计数据基于BI分析结果进展展示，提供专题展示应用。
7、城市智能报告分析
改变传统的人工汇总报告模式，针对城市开展进展BI数据分析报告输出，实现自动打印。
三、技术根底
（一）大数据关键技术介绍
1.大数据采集技术
数据是指通过RFID射频数据、传感器数据、社交网络交互数据与移动互联网数据等方式获得的各种类型的结构化、半结构化〔或称之为弱结构化〕与非结构化的海量数据，是大数据知识服务模型的根本。
重点要突破分布式高速高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术；突破高速数据解析、转换与装载等大数据整合技术；设计质量评估模型，开发数据质量技术。
2.大数据预处理技术
主要完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗等操作。
1〕抽取：
因获取的数据可能具有多种结构和类型，数据抽取过程可以帮助我们将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的构型，以达到快速分析处理的目的。
2〕清洗：
对于大数据，并不全是有价值的，有些数据并不是我们所关心的内容，而另一些数据如此是完全错误的干扰项，因此要对数据通过过滤“去噪〞从而提取出有效数据。
3.大数据存储与管理技术
大数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进展管理和调用。
重点解决复杂结构化、半结构化和非结构化大数据管理与处理技术。
主要解决大数据的可存储、可表示、可处理、可靠性与有效传输等几个关键问题。
开发可靠的分布式文件系统〔DFS〕、能效优化的存储、计算融入存储、大数据的去冗余与高效低本钱的大数据存储技术；突破分布式非关系型大数据管理与处理技术，异构数据的数据融合技术，数据组织技术，研究大数据建模技术；突破大数据索引技术；突破大数据移动、备份、复制等技术；开发大数据可视化技术。
4.大数据分析与挖掘技术
大数据分析技术。
改良已有数据挖掘和机器学习技术；开发数据网络挖掘、特异群组挖掘、图挖掘等新型数据挖掘技术；突破基于对象的数据连接、相似性连接等大数据融合技术；突破用户兴趣分析、网络行为分析、情感语义分析等面向领域的大数据挖掘技术。
（二）系统网络结构
1.系统需求分析
由于近年来互联网上计算数据的总量呈爆炸式增长，据不完全统计，仅2010年初到现在，互联网上的数据传输量就达到175EB，不到一年的数据量超过了过去9年的数据量总量。
按照需求规划的1860家媒体数据量也是相当庞大的，所以监测系统必须要具备采集、存储、分析互联网媒体中海量数据的能力，而且产品还对数据采集周期有一定要求，负责采集数据的爬虫系统需要具备非常高的抓取效率。
系统将来需要处理的数据量肯定将会越来越多，所以在设计整个系统架构时，需要充分的考虑系统各个模块〔主要是采集、存储、分析〕的扩展性，采用分布式集群设计。
2.系统拓扑方案设计
网络采用星型网络拓扑结构,并采用分层方式设计。
简化网络结构，提高数据传输效率。
网络核心交换到服务器，形成千M到千M传输，网络接入层设计、内部网络服务。
网络核心采用一台华为的H3CS5024E核心交换机。
交换机提供1000M以太网端口，与网络的其他局部连接，组成1000M主干网络，为了保证整个网络的可靠性，核心交换机配置冗余引擎和双电源。
Internet数据首先通过防火墙过虑进入二层交换机，经过前端软防火墙的策略检测，最终到达服务器，并访问资源。
服务器集群内包括两台蜘蛛服务器，三台分布式数据存储和分析服务器，一台数据中心服务器，一台数据备份服务器〔与数据中心服务器以热备方式工作，此结构为冗余设计，在数据中心出现问题时，可由交换机自动将数据切换至备份服务器。
〕，一台管理服务器。
服务器全部采用成熟的企业版linux系统，免费快速安全，系统对用户数据、资料的安全性，以与网络带宽都要比拟高，网络的负载能力强，存储空间大，前面准备采用asa5540，对一些非法用户入侵限制，访问规如此，对数据包的检测过滤。
图12系统拓扑图
3.系统流量设计方案
根据我们的经验，在10M网络带宽环境下，系统每小时最多可以采集大约5万个网页，这只是最理想的状态，因为对带宽流量的消耗主要包括检查新的网页内容和对正文页的抓取两局部，为了让系统能够保证满足一定的时效性，蜘蛛程序需要不断的访问目标网页来确认是否有新的文章更新，而且每次访问不一定能够带回来新的文章，大多数是重复的，这对带宽的消耗量其实是非常巨大的。
要使系统即能满足数据的全面性，又能达到一定时效性，仅仅依靠几台爬虫服务器和几十兆的带宽资源是远远无法满足需求的。
九次方在国内外多个地区的IDC机房部署了服务器集群，目前的服务器总数量已达到2000多台，专门用于数据采集的服务器大约为1500台，各机房拥有的总带宽出口量大约在2Gbit/s，充分保证了对互联网海量数据的采集、存储、分析能力。
目前系统每天能够采集到大约500万条信息，每条信息能够在20分钟之内完成存储、索引和分析过程并呈现给用户。
安全中心可以在本地数据中心部署一定量的服务器和带宽资源，保证对几家重点媒体的数据采集能力，其他媒体的数据采集可以由九次方的服务器集群负责，采集过来的数据进展简单过滤处理后传送到安全中心的IDC，或者由客户定时自取，九次方提供各类数据API，数据存储和数据分析都在安全中心的IDC中处理。
九次方为用户提供的与时、全面的数据采集服务，安全中心无需自己搭设过多的数据采集点，只需要从九次方的数据通道获得即可，这不但可以解决数据隐私的问题，而且可以大大降低了项目的实施本钱。
（三）系统根底组件结构
系统根底组件选用九次方自主研发的关键组件，与成熟的开源技术相结合，最大程度的降低了系统通用中间件的本钱。
图13系统根底组件结构示意图
（四）系统技术架构
本工程采用主流成熟的开发框架和产品组件进展开发，采用多层体系结构来构建符合标准与管理规X体系、安全与运行保障体系的高可用性系统。
综上，本项目开发的整体技术架构如下：
图14大数据综合应用平台总体技术架构示意图
其中：
针对数据源层的数据采集：
需提供多种方式，以满足吴中区政府各局级单位IT系统的特点，数据采集不限于数据文件的“推〞与“拉〞方式、web录入与上传方式、数据库直接方式等；并满足离线采集、实时采集等不同采集类型的需要；
数据处理层：
负责系统所有数据的处理工作，基于分布式服务框架，实现包括离线处理、实时处理、实时交互查询、数据预处理等，完成数据的加工以与对外展现的服务；
数据存储层：
负责结构化和非结构化的存储，存储方式包括不限于HDFS、ORACLE、MYSQL〔或〕、内存数据库等，满足不同的应用场景需要；
展现层：
负责数据对外应用的展现，由Web负载集群实现展现应用。
（五）技术开发原如此
开放架构
新平台要构建开放架构，系统将通过参数设置定制，形成新产品以适应互联网金融产品日新月异的开展，新产品上线将以插件化的方式，防止对老产品的影响。
根底平台
采用租用扩展能力强、运维能力强的云服务平台模式，从而减少硬件设备投入，防止因容量扩展迅速而频繁进展硬件设备的迭代。
体验优先
用户体验度将是平台成败之根本，将简洁清晰的用户操作始终贯彻于平台中的每个产品。
移动优先
开发执行移动优先的策略，APP将覆盖我们平台的所有功能，但尽可能减少营销信息，确保客户体验。
PC端主要是作为产品超市，下载平台，宣传媒介，功能主要是服务企业客户。
安全独立
新平台将釆取开发厂商和安全厂商相对独立，以确定平台能达到设计的安全水平，同时跟进实时监测，确保运行安全。
第五章建设进度
一、建设条件落实情况
主要申报单位——某某太湖九次方大数据信息技术服务，拥有大数据挖掘技术、数据清洗、企业数据采集、数据建模、数据标准顶层设计、数据可视化等成熟技术和局部大数据产业相关项目建设运营、而且公司的专业人才涉与大数据产业全产业链。
因此，城市综合管理服务大数据平台的建设就有人才、技术、资金的保障。
此次建设项目为城市综合管理服务大数据平台新项目，其建设内容：
新建机房，购置硬件设备，根据需要购置系统软件、数据交换平台与开发根底信息资源库等内容。
二、建设工期和进度安排
本项目建设周期为24个月。
本项目各应用子系统建设、设备采购、网络、计算、存储、安全等系统运行环境建设、应用系统安装部署、组织测试、试运行、验收。
初步的工程进度计划如下表。
双月计算
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
制定有关标准规X
2
城市综合管理大数据平台建设
3
安装部署应用系统
4
组织测试
5
培训、试运行、验收
6
竣工验收
第六章项目实施管理
一、领导和管理机构
应用平台作为支
升级会员 