面對(duì)城市大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)和復(fù)雜多樣的城市管理需求，急需增強(qiáng)城市管理分析的智能化水平?，F(xiàn)有的一些智能化管理功能，例如智慧消防、智慧環(huán)保和智慧能源等，的確能夠表現(xiàn)出一定的自動(dòng)化和自主性，但是大多數(shù)仍未達(dá)到可靠、可信和可應(yīng)用的水平，因此很多時(shí)候也被稱為“偽智能”。就是沒有充分挖掘城市綜合感知獲得的海量數(shù)據(jù)和信息，沒有完全建立準(zhǔn)確可靠的城市發(fā)展模擬與預(yù)測(cè)模型，更沒有達(dá)到人類智能的平均水平。因此不可否認(rèn)，現(xiàn)在的城市感知與管理的智能水平還相對(duì)初級(jí)。為此，李德仁院士提出了構(gòu)建“智慧城市腦”的宏偉設(shè)想，將人工智能應(yīng)用于城市信息學(xué)，將大幅度提升城市信息處理的感知認(rèn)知能力，更加精細(xì)、準(zhǔn)確和即時(shí)地對(duì)高時(shí)變城市事件作出科學(xué)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)城市管理分析的高度智能化。環(huán)境感知系統(tǒng)配置土壤氮、磷、鉀含量監(jiān)測(cè)傳感器，采集和傳輸數(shù)據(jù)間隔時(shí)間應(yīng)小于15 min。多層次環(huán)境感知服務(wù)

針對(duì)異構(gòu)多任務(wù)的感知能力發(fā)現(xiàn)與分配問(wèn)題，需要綜合考慮感知節(jié)點(diǎn)和任務(wù)之間的時(shí)空相關(guān)性。在城市環(huán)境中，鑒于越來(lái)越多的感知任務(wù)需要利用多源感知信息，提出一種支持多并發(fā)的感知節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和任務(wù)分配機(jī)制至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有方法大多側(cè)重于同構(gòu)任務(wù)。由于不同的時(shí)空任務(wù)需求和感知情境，需要綜合考慮感知節(jié)點(diǎn)的時(shí)空屬性，挖掘時(shí)空相關(guān)的感知節(jié)點(diǎn)能力。為此，提出并形式化定義跨空間異構(gòu)多任務(wù)分配問(wèn)題，將數(shù)據(jù)質(zhì)量比較大化和總激勵(lì)預(yù)算作為約束條件。利用異構(gòu)任務(wù)間的隱式時(shí)空相關(guān)性，提出一種兩階段求解方法，有效地處理共享資源池中的多個(gè)并發(fā)任務(wù)?；诋愘|(zhì)任務(wù)的時(shí)空分布條件與群體用戶的時(shí)空移動(dòng)行為模式，從感知質(zhì)量與感知成本兩個(gè)維度出發(fā)，提出基于多輪線性加權(quán)和粒子群優(yōu)化的任務(wù)分配算法。專業(yè)化環(huán)境感知平臺(tái)梳理城市時(shí)空信息平臺(tái)及典型應(yīng)用，分析了未來(lái)智慧城市感知、管理與決策面臨的挑戰(zhàn)。

城市空間存在大量感知數(shù)據(jù)，然而針對(duì)不同的研究問(wèn)題，不同類型或?qū)傩缘母兄獢?shù)據(jù)往往具有不同的意義和重要性。為此，研究如何利用其他類型的感知數(shù)據(jù)對(duì)指定屬性信息進(jìn)行估算或補(bǔ)償至關(guān)重要，成為群智數(shù)據(jù)協(xié)作增強(qiáng)的主要研究難點(diǎn)。用戶的位置信息尤為重要。然而，出于隱私保護(hù)以及其他因素，用戶位置信息往往不能直接獲取。基于多維時(shí)空關(guān)聯(lián)特性的數(shù)據(jù)增強(qiáng)為此，提出基于用戶-事件多維時(shí)空感知數(shù)據(jù)的物理位置信息預(yù)測(cè)模型，通過(guò)挖掘時(shí)空屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)缺失/稀有屬性信息（地理位置）的估算和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的協(xié)作增強(qiáng)。具體地，從話題偏好、歷史軌跡、社交信息三個(gè)層面對(duì)用戶個(gè)體和物理事件構(gòu)建特征表達(dá)模型，并通過(guò)高斯過(guò)程回歸對(duì)用戶到物理事件的距離進(jìn)行擬合與估計(jì)，從而估算出用戶的相對(duì)物理位置信息。

環(huán)境感知體系是空天地協(xié)同的城市多尺度綜合感知體系，是未來(lái)智慧城市建設(shè)的力量。環(huán)境感知技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植物所需的土壤養(yǎng)分含量，及時(shí)預(yù)警提醒，按需智能施肥。軟件系統(tǒng)智能控制施肥量，保證植物生長(zhǎng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約有效施肥。實(shí)施要求：（1）配置土壤氮、磷、鉀含量監(jiān)測(cè)傳感器，采集和傳輸數(shù)據(jù)間隔時(shí)間應(yīng)小于15min，采用太陽(yáng)能供電，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；（2）施肥系統(tǒng)配合噴灌系統(tǒng)使用；（3）控制系統(tǒng)控制水肥比例；（4）軟件系統(tǒng)提供土壤肥力信息查詢，具有及時(shí)提醒的功能，系統(tǒng)中肥料使用記錄需具備輸入功能。環(huán)境感知技術(shù)能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出。

行業(yè)發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代，環(huán)境監(jiān)測(cè)以實(shí)驗(yàn)室分析為主；20世界90年代，我國(guó)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器開始普及，但以進(jìn)口為主；進(jìn)入21世紀(jì)，環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器開始國(guó)產(chǎn)化，2005年《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》發(fā)布，我國(guó)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段；十三五以來(lái)，環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期；2015年《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》通過(guò)審議，我國(guó)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器市場(chǎng)空前繁榮，涌現(xiàn)出一批儀器制造商和環(huán)境在線監(jiān)測(cè)和檢測(cè)企業(yè);2016年1月21日，發(fā)改委印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)＋”綠色生態(tài)三年行動(dòng)實(shí)施方案》，在加強(qiáng)資源環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、大力發(fā)展智慧環(huán)保、完善廢舊資源回收利用和在線交易體系三個(gè)方面提出了明確要求及任務(wù)分解;2019年1月21日，發(fā)改委公布了印發(fā)的《“互聯(lián)網(wǎng)”綠色生態(tài)三年行動(dòng)實(shí)施方案》，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在生態(tài)文明建設(shè)中深度融合，利好環(huán)保產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。環(huán)境感知器利用化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等信號(hào)作為因果關(guān)系的化學(xué)傳感器應(yīng)用。協(xié)同式環(huán)境感知新格局

形成多尺度綜合感知技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系，提升城市時(shí)空信息感知服務(wù)能力。多層次環(huán)境感知服務(wù)

城市信物融合系統(tǒng)決策是在城市感知基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，深度融合可控可信的網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備，以安全、可靠、高效和實(shí)時(shí)的方式傳遞、監(jiān)測(cè)和控制物理實(shí)體，對(duì)城市事件作出高置信度響應(yīng)的能力。為此，必須重點(diǎn)突破具有穩(wěn)健性、可追溯、可自進(jìn)化的高置信度信物融合城市感知管理系統(tǒng)體系架構(gòu)，構(gòu)建多模態(tài)多源數(shù)據(jù)管理和自進(jìn)化控制系統(tǒng)平臺(tái)。要深入挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)在其中的**作用，構(gòu)建城市信物融合系統(tǒng)決策的可追溯性。這也是積極響應(yīng)把區(qū)塊鏈作為環(huán)境感知技術(shù)自主創(chuàng)新重要突破口”重要指示的關(guān)鍵性舉措。與此同時(shí)，要研究構(gòu)建自進(jìn)化的信物融合系統(tǒng)，具備自適應(yīng)性、可自我驅(qū)動(dòng)、具有主動(dòng)安全防御功能。還要積極構(gòu)建高置信智慧城市信物融合系統(tǒng)決策相關(guān)的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方法和運(yùn)行機(jī)制。多層次環(huán)境感知服務(wù)