中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 黨的二十大報告強調(diào)，堅持人民城市人民建、人民城市為人民，提高城市規(guī)劃、建設、治理水平，加快轉(zhuǎn)變超大特大城市發(fā)展方式，實施城市更新行動，加強城市基礎設施建設，打造宜居、韌性、智慧城市。做好城市工作，必須認識、尊重、順應城市發(fā)展規(guī)律。進一步加強城市各項工作，必須深入分析城市工作新形勢、改革發(fā)展新要求、人民群眾新期許，把握城市面臨的戰(zhàn)略機遇和風險挑戰(zhàn)。特別是面對全要素數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時代之變，要深刻認識數(shù)字技術與數(shù)字經(jīng)濟對城市發(fā)展各方面和環(huán)節(jié)的重大影響，賦予城市科學研究新的思想與內(nèi)涵。

城市科學研究現(xiàn)狀綜述

城市現(xiàn)代化是與時俱進和自我革新的結(jié)果，也是國家現(xiàn)代化的重要標志（圖1）。黨的二十大報告中提到的中國式現(xiàn)代化的5個特征，即人口規(guī)模巨大的現(xiàn)代化、全體人民共同富裕的現(xiàn)代化、物質(zhì)文明和精神文明相協(xié)調(diào)的現(xiàn)代化、人與自然和諧共生的現(xiàn)代化、走和平發(fā)展道路的現(xiàn)代化，決定了中國城市發(fā)展的根本遵循，也體現(xiàn)出城市現(xiàn)代化發(fā)展的高度綜合性和復雜性。

圖1 1960—2020年世界主要國家城鎮(zhèn)化率變化

Figure 1　Changes in urbanization rates of major countries from 1960 to 2020

數(shù)據(jù)來源：世界銀行數(shù)據(jù)庫（https://data.worldbank.org/indicator/SP.URB.TOTL.IN.ZS）

Data source: World Bank database(https://data.worldbank.org/indicator/SP.URB.TOTL.IN.ZS)

由于城市涵蓋的科學問題極其廣泛，涉及內(nèi)容和群體眾多，且伴隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和信息技術的快速變革，城市的復雜性與日俱增。因此，需要運用“系統(tǒng)思維”來認識城市，借助復雜性科學的方法論組織多學科共同參與研究，從系統(tǒng)規(guī)律上予以探索，推進城市科學體系的構建和發(fā)展。

城市科學的國內(nèi)基本觀點回顧

“解決復雜的城市問題，首先得明確一個指導思想——理論”。1985年，錢學森在《關于建立城市學的設想》中首次提出建立“城市學”的設想。他指出“城市學是研究城市本身的，它不是什么鄉(xiāng)村社會學、城市社會學等，而是城市的科學，是城市的科學理論”。原有將復雜對象不斷分解為局部問題的“還原論”求解方法，雖然在自然科學領域中取得了巨大成功，但難以適用于解決自然科學與社會科學相互交織的城市問題。有了城市學，城市的發(fā)展規(guī)劃才能有所依據(jù)。城市學是工程技術和基礎科學兩者兼具的應用理論科學，屬于理論科學與工程技術的中間層次；對于這樣一門科學的研究，需要：以馬克思主義哲學為指導；用系統(tǒng)科學的觀點和方法。

城市科學研究需要堅持運用定性與定量分析相結(jié)合的綜合集成方法（圖2）。依據(jù)定性認識提出經(jīng)驗性假設（判斷或猜想）；將這些經(jīng)驗性假設用經(jīng)驗性數(shù)據(jù)、資料及模型對其確實性進行檢測；經(jīng)過定量模型與仿真分析后，加深對系統(tǒng)的實際理解，通過提煉和總結(jié)形成結(jié)論和建議，并落實到公共政策的決策中。在此過程中，城市科學研究必須面向城市工作實際，根據(jù)發(fā)展規(guī)律，抓住關鍵領域，服務國家現(xiàn)代化、城市化戰(zhàn)略的實現(xiàn)。

圖2 定性與定量分析相結(jié)合的綜合集成方法示意圖

Figure 2　Schematic diagram of meta-synthetic engineering combining qualitative and quantitative analysis methods

錢學森特別指出過“人”與“人工智能技術”的基本關系——研究開放的復雜巨系統(tǒng)，“當然要靠計算機，靠知識系統(tǒng)，靠人工智能等技術手段，但又不能完全依靠這些機器，最終還要靠人，靠人的智慧”。如借助計算機運算能力的城市模型是對城市作為一個復雜系統(tǒng)進行理論抽象的產(chǎn)物，其目的是簡化系統(tǒng)細節(jié)，保留關鍵的系統(tǒng)要素和結(jié)構特性，利用數(shù)學工具模擬城市系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。然而，城市模型不應脫離具體的政策目標與決策環(huán)境，不可盲目追求基于單一模型類型和特定假設得出的系統(tǒng)“最優(yōu)解”，仍需要發(fā)揮人的智慧判斷，應當秉持反對機械唯物主義，堅持和發(fā)展辯證唯物主義的思想態(tài)度，在專家組定性分析的基礎上建立若干機器模型，幫助決策者在政策實施之前，對政策的多種預期情景進行比較分析，從而規(guī)避政策的潛在分析，在決策層面實現(xiàn)政策優(yōu)化。

城市科學的國際研究進展

國外最早關于城市科學的討論可以追溯到20世紀初，英國城市規(guī)劃理論家帕特里克·格迪斯（Patrick Geddes）在其1914年出版的《進化中的城市》中提出，城市學既是歷史學、科學，也是哲學和藝術，同時還是政治學；城市學的重點是“通向新技術城市之路”所需要的城市研究，是既往學科知識的融合，也是對城市和居民生活的徹底調(diào)查，還是對城市問題的深入分析和對城市個性和精神的探索。這一觀點突出了城市科學的技術性、綜合性和多學科交叉性（表1）。

表1　國際社會知名學者關于城市科學的定義

Table 1　International scholars on definition of urban science

總體而言，西方自工業(yè)化以來有關城市科學研究可以分為規(guī)范理論（normative theory）、協(xié)同系統(tǒng)（synergism）和政治過程（political process）3種范式。①早期的戰(zhàn)后城市理論和實踐研究主要關注應該創(chuàng)造什么樣的城市環(huán)境，以及如何實現(xiàn)相應的城市規(guī)劃方案2個方面。自20世紀50年代末期，以物質(zhì)和設計為核心的規(guī)范理論受到顯著沖擊，并借助計量革命的發(fā)展，城市研究逐漸轉(zhuǎn)向協(xié)同系統(tǒng)的視角。協(xié)同系統(tǒng)視角下的城市被認為是一個復雜的整體，是不同土地使用活動通過交通或其他交流中介連接的系統(tǒng)；城市內(nèi)的不同部分是相互連接和相互依存的；研究城市是為了對系統(tǒng)進行分析（analysis）和控制（control）。政治過程視角是對“技術主義”的反思，從協(xié)同系統(tǒng)視角認識城市，城市本質(zhì)上更接近于一種治理；城市研究不應該是一種簡單的評估技術，而是與公眾價值判斷緊密聯(lián)系，涉及如何評估不同人群的成本和收益，以及如何在不同人群中分配成本和收益的問題，城市研究本質(zhì)應該是基于公眾參與的公共服務提升。

伴隨著如大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息網(wǎng)絡技術的快速變革，聚焦于新興技術與城市交互視角的新城市科學應運而生，其讓傳統(tǒng)的城市科學煥發(fā)出新的生機，呈現(xiàn)出鮮明的數(shù)字化時代特征。新城市科學學派代表邁克爾·巴蒂（Michael Batty）指出，城市是一個以自下而上發(fā)展為主的復雜系統(tǒng)，其規(guī)模和形態(tài)遵循由空間競爭而導致的擴展規(guī)律；認識城市不僅需要理解城市空間本身，還需要理解流動和網(wǎng)絡如何塑造城市空間；當前涌現(xiàn)出的數(shù)字信息技術已與城市高度融合，人們使用數(shù)字信息技術來管理、控制與設計城市，這為理解城市構建與運行、提升城市智慧化水平、構建一種新的城市科學提供了一種新的視角與方法。巴蒂將數(shù)學理論模型與城市實踐結(jié)合起來，以地理學討論為出發(fā)點，在復雜系統(tǒng)理論和網(wǎng)絡理論的基礎上，提出新城市科學的建模、可視化表達和模擬的基本技術邏輯。在此背景下，近年來學術界設立了一系列圍繞新數(shù)據(jù)、新技術和新方法來推動新城市科學研究的國際期刊（表2）。

表2　1998年至今城市科學相關的新學術期刊

Table 2　New academic journals related to “urban science” since 1998

我國城市科學發(fā)展的應用基礎

數(shù)字中國建設的產(chǎn)業(yè)支撐

數(shù)字經(jīng)濟是數(shù)字中國建設整體布局的重要一環(huán)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動生產(chǎn)、生活及治理深刻變革。數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟后的新經(jīng)濟形態(tài)；數(shù)字經(jīng)濟依靠數(shù)據(jù)資源，搭載信息網(wǎng)絡，融合信息通信技術，推動全要素數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進公平與效率更加統(tǒng)一。受新冠肺炎疫情影響，2020—2022年經(jīng)濟下行明顯，如2022年房地產(chǎn)業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）比上年同比下降5.1%。然而，從2023年的政府工作報告可以看出，數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增速快于所在產(chǎn)業(yè)平均增速，助力了經(jīng)濟指標恢復。數(shù)字經(jīng)濟引領我國整體經(jīng)濟恢復向好（圖3），2022年前3季度，計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)增加值同比增長9.5%，高于規(guī)模以上工業(yè)增加值增速5.6個百分點，高于GDP增速6.5個百分點；信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)累計增長8.8%，高于GDP增速5.8個百分點。數(shù)字經(jīng)濟生產(chǎn)有力支撐經(jīng)濟恢復，對GDP增速起到重要拉動作用。盡管受疫情等因素影響，2022年前3季度經(jīng)濟增速仍比上半年有所提高，加快0.5個百分點。

圖3 數(shù)字經(jīng)濟生產(chǎn)對我國經(jīng)濟增長形成有力支撐

Figure 3　Digital economy production provides strong support for economic growth of China

數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局（www.stats.gov.cn）；亞洲經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫（https://www.ceicdata.com/zh-hans/products/premium-economic-database）

Data source: National Bureau of Statistics (www.stats.gov.cn); Economy of Asia Database (https://www.ceicdata.com/zh-hans/products/premium-economic-database)

數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化協(xié)同推進。2021年政府工作報告強調(diào)“加快數(shù)字化發(fā)展，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，協(xié)同推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”。數(shù)字中國的布局為城市科學發(fā)展提供了產(chǎn)業(yè)基礎，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化將是城市科學發(fā)展的重要支撐。數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以及信息化產(chǎn)業(yè)驅(qū)動著生產(chǎn)、生活及治理模式產(chǎn)生深刻變革，人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的跨越式發(fā)展，為數(shù)字經(jīng)濟時代的智慧城市演變打下了堅實的基礎。第三產(chǎn)業(yè)所代表的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化作為先導體量持續(xù)擴大但增速放緩趨于成熟（圖4），傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后來居上，未來仍有廣闊空間。

圖4 2016—2020年數(shù)字經(jīng)濟在三次產(chǎn)業(yè)中的滲透率

Figure 4　Penetration rate of digital economy in three industries from 2016 to 2020

數(shù)據(jù)來源：《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2021）》

Data Source: White Paper on China’s Digital Economy Development (2021)

數(shù)字產(chǎn)業(yè)化作為我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的先導產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高速增長。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化即信息產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟基礎部分，具體業(yè)態(tài)包括電子信息制造業(yè)、信息通信業(yè)、軟件服務業(yè)等。2021年我國規(guī)模以上計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)，規(guī)模以上軟件業(yè)、規(guī)模以上互聯(lián)網(wǎng)及相關服務業(yè)營收分別由2017年的10.6萬億、5.5萬億及0.71萬億元達到2021年的14.1萬億、9.5萬億及1.55萬億元，對工業(yè)生產(chǎn)拉動作用明顯；2019年中國數(shù)字經(jīng)濟中以信息通信技術為基礎的部分占比高達37.8%。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)從2017年的4 700億元增長至2021年的1.3萬億元；軟件業(yè)中云服務、大數(shù)據(jù)服務共實現(xiàn)收入7 768億元，同比增長21.2%；電子商務平臺技術服務收入10 076億元，同比增長33.0%（圖5）。數(shù)據(jù)要素的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化和市場化規(guī)模持續(xù)提升，數(shù)字經(jīng)濟成為繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài)和關鍵增長點。

圖5 2017—2021年我國數(shù)字產(chǎn)業(yè)營收增長情況

Figure 5　Revenue growth of China’s digital industry from 2017 to 2021

數(shù)據(jù)來源：國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室《數(shù)字中國發(fā)展報告（2021年）》

Data source: Cyberspace Administration of China, Digital China Development Report (2021)

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不斷提升著發(fā)展的質(zhì)量效益。通過傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化升級、轉(zhuǎn)型和再造，帶來經(jīng)濟產(chǎn)出增加和效率提升。農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如農(nóng)機信息化改造走入種植、養(yǎng)殖等各領域，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部通過試點示范支持近30萬套農(nóng)機信息化改造。制造業(yè)領域信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展，全國企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)過程關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)實現(xiàn)全面數(shù)字化的企業(yè)比例超過半數(shù)，2022年達到52.1%。工業(yè)領域“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已在采礦、電力、鋼鐵等22個國民經(jīng)濟重點行業(yè)應用推廣，支撐實體經(jīng)濟降本提質(zhì)增效。我國網(wǎng)絡零售額2021年達13.09萬億元，占社會消費品零售總額的比重近1/4，同比增長14.1%。跨境電商進出口總額同比增長15%。數(shù)字技術與各行業(yè)加速融合，截至2021年12月，在線辦公、在線醫(yī)療、網(wǎng)上外賣用戶規(guī)模分別達4.69億、2.98億、5.44億人次，同比分別增長35.7%、38.7%、29.9%。在產(chǎn)業(yè)領域進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型、發(fā)展智能制造，通過技術進步降本增效，優(yōu)化工藝流程和資源布置，大幅度提高了各產(chǎn)業(yè)領域產(chǎn)品和服務的效率，減少包括溫室氣體排放在內(nèi)的環(huán)境影響，適應萬物互聯(lián)時代對于可持續(xù)發(fā)展的新要求。

數(shù)字經(jīng)濟與信息化產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，是加快城市科學建設的基礎。我國新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的內(nèi)在需求迫使城市科學的發(fā)展搭載新一代信息技術作為驅(qū)動力；而近年來我國數(shù)字技術創(chuàng)新能力快速提升，人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術躋身全球第一梯隊，數(shù)字經(jīng)濟實現(xiàn)跨越式發(fā)展，為數(shù)字經(jīng)濟時代的智慧城市演變、規(guī)劃變革與應對策略的布局打下了堅實的基礎。2021年，我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模45.5萬億元人民幣，占GDP比重達39.8%（圖6），總量穩(wěn)居世界第2位，然而與位居第1的美國還有很大差距，我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模總量僅為美國的46.4%。同時，據(jù)中國信息通信研究院《全球數(shù)字經(jīng)濟白皮書（2022年）》測算，47個國家數(shù)字經(jīng)濟平均水平占GDP比重為45.0%，其中德國、英國、美國數(shù)字經(jīng)濟占GDP比重甚至超過65%。綜上，隨著城市的不斷發(fā)展，我國對于智能化與信息化的要求越來越高，但是發(fā)展的基礎與能力仍有差距。

智慧運維、數(shù)字孿生是新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展方向，智慧城市、新型智慧城市是建設數(shù)字中國的有效途徑。在“十四五”時期，數(shù)字經(jīng)濟建設、城鄉(xiāng)建設的綠色發(fā)展更加需要變革城市建設及運營模式、推動城市數(shù)據(jù)整合共享、加強城市運行智慧化管理。通過數(shù)字化賦能城市網(wǎng)格化管理是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展助力城市建設的重要進程，是建成智慧城市、新型智慧城市的過渡。《“十四五”國家信息化規(guī)劃》提出，完善城市信息模型平臺和運行管理服務平臺，探索建設數(shù)字孿生城市；推行城市“一張圖”數(shù)字化管理和“一網(wǎng)統(tǒng)管”模式。近年來疫情管控、政務管理服務等平臺的良好發(fā)展讓基層服務管理與百姓需求高效對接，公共管理集成化、數(shù)字化，社會服務、治理、管理體系形成立體、綜合的數(shù)字化網(wǎng)格。當下智慧城市的建設中，基礎數(shù)據(jù)信息缺失、信息共享不暢、平臺重復建設，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)業(yè)務無法貫通聯(lián)動，以透徹感知、互聯(lián)互通、智能應用為主要特征的新型智慧城市成為城市信息化高級形態(tài)，城市科學的建設預期將有新的重要手段。

圖6 2017—2021年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模及占GDP比重

Figure 6　Scale and proportion of digital economy in GDP from 2017 to 2021

數(shù)據(jù)來源：《中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2021）》

Data Source: White Paper on China’s Digital Economy Development (2021)

新型智慧城市建設的目標支撐

（1）借鑒城市網(wǎng)格化管理經(jīng)驗，推進智慧城市、新型智慧城市建設。2004年，北京東城區(qū)首創(chuàng)數(shù)字化城市管理新模式，開發(fā)建立“網(wǎng)格化城市管理系統(tǒng)”；經(jīng)過隨后的試點進行全面推廣，城市網(wǎng)格化管理為智慧城市建設奠定了廣泛的基石。2012年，住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳出臺《關于開展國家智慧城市試點工作的通知》。2016年，《關于組織開展新型智慧城市評價工作務實推動新型智慧城市健康快速發(fā)展的通知》提出新型智慧城市的概念，對智慧城市建設作出新的布局。城市化戰(zhàn)略帶來城市要素堆積，在變革中求發(fā)展、適時變革城市治理模式是新型城市化的發(fā)展需要。

（2）整合地理信息系統(tǒng)（GIS）和建筑信息模型（BIM）工作基礎，支撐城市信息模型（CIM）基礎平臺建設。過去及當下城市建設的管理中，利用GIS提供基礎框架，對全局整體進行數(shù)據(jù)管理；整合管理地表分布特征等建筑外部環(huán)境信息；利用BIM來提供單棟建筑的精確信息模型；精細表達局部單體建筑，整合管理建筑物全生命周期的信息。未來新型智慧城市的建設需要深度融合GIS和BIM作為底層框架，形成CIM基礎平臺，進而建立城市空間模型和城市信息的有機綜合體（圖7）。需要進一步細化數(shù)據(jù)顆粒度，將傳統(tǒng)靜態(tài)的、基于GIS的數(shù)字城市升級為CIM的動態(tài)、感知、交互的數(shù)字孿生城市，以支撐城市規(guī)劃、建設、運維等全過程數(shù)據(jù)共享與業(yè)務協(xié)同，助力城市治理管理更加精細化敏捷化。

圖7 面向城市綜合治理的CIM

Figure 7　CIM for urban integrated governance

結(jié)合“十四五”新型基礎設施建設，推動城市科學研究CIM基礎平臺廣泛應用。目前，我國城市科學仍處在現(xiàn)狀認識與描繪的初級階段，新城市科學發(fā)展需要更高效應用信息技術來對研究對象進行整體規(guī)律把握和數(shù)字化描述。在此基礎上，CIM基礎平臺的建設能夠為城市提供數(shù)據(jù)信息分析、建模應用與推演平臺，助力城市科學發(fā)展研究由“技術”路徑轉(zhuǎn)為“技術-社會”框架。2021年10月，國務院常務會議審議通過“十四五”新型基礎設施建設規(guī)劃，提出“推動CIM和數(shù)字孿生技術在城市運行管理服務中應用”。由此可見，新型智慧城市建設已離不開CIM信息平臺的基礎支撐。

城市科學研究的典型實踐探索

上海市城市網(wǎng)格化綜合管理體系

城市科學研究推動著城市信息化到智慧城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型，支撐著城市實時、動態(tài)的精細化管理模式的實現(xiàn)，并與其形成城市科學理論、方法和數(shù)據(jù)資源體系的互饋完善機制。上海市城市網(wǎng)格化綜合管理體系是城市科學研究支撐著CIM基礎平臺應用建設，并與其形成城市科學理論、方法和數(shù)據(jù)資源體系的互饋完善機制，推動智慧城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

自2005年起，上海市開始啟動城市網(wǎng)格化管理工作，逐步建成了以城市網(wǎng)格化管理信息系統(tǒng)為核心，與其他相關行業(yè)管理信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的城市綜合管理信息平臺。該綜合管理信息平臺具備對城市公共空間范圍內(nèi)城市管理問題從發(fā)現(xiàn)到處置實施監(jiān)督的能力；其利用云計算技術，依托上海市電子政務云，建立了數(shù)據(jù)共享交換與管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)治理與監(jiān)控系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)分析賦能系統(tǒng)，將政務工作流程細化為立案、處理、結(jié)案等，可開展城市體檢、市住建委“一網(wǎng)通辦”數(shù)據(jù)分析等應用，實現(xiàn)了城市常態(tài)長效管理的模式創(chuàng)新。此外，推進中的上海市城市CIM基礎平臺建設與應用是在城市基礎地理信息的基礎上，建立建筑物、基礎設施等三維數(shù)字模型，表達和管理城市三維空間的基礎平臺，將通過構建數(shù)字化虛擬城市實現(xiàn)對物理城市的映射、監(jiān)管、分析和模擬，為城市精細化治理和智慧城市建設提供全空間、全要素和全生命周期的“三維空間底板”。

現(xiàn)代化都市圈識別界定方法

城市科學從完善城市化戰(zhàn)略，更好地推進以人為核心的城鎮(zhèn)化出發(fā)；城市科學研究理論不僅研究理論問題，也在探索與數(shù)字化相結(jié)合的研究場景。2019年，汪光燾等系統(tǒng)性探討了我國現(xiàn)代化都市圈的內(nèi)涵，并構建了現(xiàn)代化都市圈識別界定方法。現(xiàn)代化都市圈識別界定方法研究是基于城市科學系統(tǒng)理論，借助數(shù)字化技術分析能力，提升城市規(guī)劃科學水平的典型實踐。

現(xiàn)代化都市圈識別界定方法課題組運用大數(shù)據(jù)實證分析結(jié)果，明確我國現(xiàn)代化都市圈宜采用“一小時交通圈”范圍作為都市圈的范圍界定標準。國際上都市圈常以通勤率閾值（15%）作為界定標準，但運用大數(shù)據(jù)實證研究近40座大城市、特大城市和超大城市，分析得出，大多數(shù)城市的通勤空間尺度小于行政區(qū)劃范圍，都市圈范圍界定方法需要基于我國基本國情進行調(diào)整。因此，借助大數(shù)據(jù)在人口流動、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系等都市圈界定要素的量化分析能力，提出利用行政區(qū)間通勤聯(lián)系、網(wǎng)絡連接度指數(shù)等指標來劃分都市圈一級腹地（核心圈層）標準；利用區(qū)縣人口密度、外來投資占吸引總投資比重、區(qū)縣以中心城市為目的地的商務出行人流量占區(qū)縣商務出行總量比例等指標來劃分都市圈二級腹地（關聯(lián)圈層）標準。

數(shù)據(jù)驅(qū)動的城市交通服務水平提升

城市科學提倡學科交叉融合，加快知識生產(chǎn)方法變革。若從社會學的視角看待城市交通問題，可基于多源異構數(shù)據(jù)對城市居民出行行為和出行感受進行量化實證分析，據(jù)此提出城市公共資源合理配置的科學依據(jù)和解決路徑。這種學科交叉的創(chuàng)新研究展現(xiàn)出更優(yōu)的剖析能力和實踐價值。面向青年幸福感的公共服務可達性及交通服務提升研究是同濟大學城市交通研究院基于城市科學理論，以社會公平為導向，運用時空與文本數(shù)據(jù)分析技術，挖掘公共服務可達性對青年幸福感產(chǎn)生的影響因素，提出城市和交通規(guī)劃改進建議的學術研究成果。

面向青年幸福感的公共服務可達性及交通服務提升研究以社會公平導向，課題組基于多源數(shù)據(jù)，提出了基于青年出行偏好的公共服務時空可達性測量模型。利用社交媒體數(shù)據(jù)和機器學習算法，創(chuàng)新性地提出了基于情緒特征的幸福感分析方法。通過單因素方差分析和廣義加性模型，課題組研究了公共服務可達性與青年情緒特征之間的關系，證實了公共服務可達性與青年幸福感密切相關。據(jù)此，課題組提出對交通設施建設及公共服務提供方式的針對性建議，構建了一套城市研究與規(guī)劃應用之間的互饋方法體系。

提升城市科學研究水平的時代要求

把人民城市理念指導城市科學研究并貫穿始終

推進融合城市規(guī)劃、建設與管理，實現(xiàn)更高質(zhì)量城市治理現(xiàn)代化和智慧城市建設。利用數(shù)據(jù)基礎及發(fā)展規(guī)律突破視野限制，需擴展城市科學發(fā)展研究的深度與廣度，探索數(shù)字化賦能全產(chǎn)業(yè)鏈的范圍情景，立足于人本尺度深入厘清技術應用方向。發(fā)展數(shù)據(jù)增強設計，基于掌握的“過去”的數(shù)據(jù)及已驗證的“當下”的規(guī)律應用于面向“未來”的設計創(chuàng)造，建設人本尺度的城市空間。如可以在城市建成區(qū)規(guī)劃預留可改造的建設空間，通過后期管理調(diào)整城市功能組織來達到城市更新的效果。

跨越技術開發(fā)與行政管理之間的鴻溝，建立數(shù)據(jù)融合與業(yè)務協(xié)同的基礎性信息平臺。世界發(fā)展日趨以信息產(chǎn)業(yè)為主導，物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術加速突破融入經(jīng)濟社會發(fā)展各領域全過程應用，成為全球重組資源、重塑經(jīng)濟結(jié)構的關鍵力量。在此前提下，充分開發(fā)釋放數(shù)據(jù)價值成為數(shù)字經(jīng)濟及城市科學發(fā)展的重中之重。應以數(shù)據(jù)收集—處理—分析、模型建立、算法、算力等數(shù)字化技術的增強為基礎，夯實城市科學發(fā)展的技術支柱；重點關注各方面數(shù)據(jù)的匯集與綜合應用等難點，建立跨越數(shù)字技術開發(fā)與行政管理人員之間數(shù)據(jù)溝通鴻溝的橋梁，通過推動公共數(shù)據(jù)共享等更加開放政企合作。

正視數(shù)據(jù)標準化治理、信息安全自主可控、研究開發(fā)可持續(xù)、政企合作更開放的四大挑戰(zhàn)。提高虛擬設計與建造、數(shù)字化集成管理與交付、數(shù)字化平臺支撐能力，實現(xiàn)資源配置從效率到效益的飛躍，更高質(zhì)量利用數(shù)字化平臺實現(xiàn)城市發(fā)展中管理、技術及數(shù)據(jù)的賦能。建立全局聯(lián)動的數(shù)據(jù)融合、業(yè)務協(xié)同的CIM基礎平臺，既有軟件上也有硬件上的難點要攻關；需要學習、借鑒先進技術，增強自主創(chuàng)新能力，促進相關技術研發(fā)——可通過軟件開發(fā)先行帶動硬件制造。

理論與實踐相結(jié)合的因地制宜建設現(xiàn)代化城市

CIM基礎平臺在城市規(guī)劃建設管理領域的廣泛應用。考慮城市系統(tǒng)的復雜性多樣性，智能化輔助解決城市問題。多部門協(xié)作推動關鍵核心軟件比選和研發(fā)，因地制宜支持地方創(chuàng)新發(fā)展；以現(xiàn)行新型智慧城市指標體系為基礎，堅持先急后緩原則，由地方城市政府組織科技人員、行政管理人員共同協(xié)作攻關。

研究制訂中國城市現(xiàn)代化指標體系。在面向地級及以上城市的《新型智慧城市評價指標》體系和考評方式基礎上，構建不同城市規(guī)模、不同地區(qū)的城市評價指標體系；堅持部門聯(lián)席會議制度，穩(wěn)健推進。堅持黨的領導、尊重城市規(guī)律，以問題導向制定中國特色的城市現(xiàn)代化發(fā)展指標，為我國城市建設提供道路遵循。

城市交通學對完善城市科學發(fā)展的支撐作用

城市交通因城市而生，城市交通學繼承了城市科學的系統(tǒng)思想與科學范式。城市與城市交通共生發(fā)展是基本特點，城市交通學的研究目標是服務于人的需求，組織城市可持續(xù)的高效、安全、低耗（低能耗、低污染）運行。城市交通學強調(diào)采用多學科的思維和系統(tǒng)論方法來研究城市與交通的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展問題；所研究的領域既包含采用新視角和新理念重新審視城市交通規(guī)劃、公交運行管理、交通網(wǎng)絡構建等傳統(tǒng)領域內(nèi)容，也包含了從傳統(tǒng)社會管理走向社會治理過程中城市交通所面臨的新形勢和新任務。

城市交通學的研究對象是城市交通復合網(wǎng)絡的構建與運行，從動態(tài)的角度認識城市發(fā)展與運行的規(guī)律。城市交通研究在現(xiàn)已形成的城市框架下人的出行需求，研究人、車、路、環(huán)境之間的關系，以及交通工具提供的服務（包括客運和貨運）。面對經(jīng)濟社會生產(chǎn)生活方式的多元化、技術手段的創(chuàng)新發(fā)展、交通工具的現(xiàn)代化，尤其是當今社會對環(huán)境綠色發(fā)展的高要求，城市交通已不僅僅是基礎設施和交通工具的提供。因此，城市交通學的研究要從更廣義的服務于人的需求角度研究城市交通問題，更重要的是體現(xiàn)城市整體的綜合服務功能與運行效益。

城市交通網(wǎng)絡運行的數(shù)據(jù)資源和模型方法，可作為完善城市科學理論及實證研究的重要基礎。城市交通研究領域擁有大量城市相關數(shù)據(jù)積累，包括記錄人、車、物移動與活動的綜合交通調(diào)查，包含人口、出行及用地相關數(shù)據(jù)的交通四步驟模型，以及以手機信令、地理位置數(shù)據(jù)、共享單車軌跡數(shù)據(jù)等為代表的城市大數(shù)據(jù)，從而為城市科學量化實證研究提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。此外，城市交通研究中的模型方法體系相對完備，包括在城市交通研究領域得到應用的機器學習、深度學習、復雜網(wǎng)絡等前沿分析方法。這些數(shù)據(jù)與模型方法為驗證和發(fā)展城市科學理論提供了必要條件及豐富資源，對提升城市科學研究水平具有重要基礎價值。

（作者：汪光燾，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部；李芬，深圳市建筑科學研究院股份有限公司 中國城市科學研究會；劉翔，同濟大學城市交通研究院；編審：楊柳春，《中國科學院院刊》供稿）