面對城市大數(shù)據(jù)時代的到來和復(fù)雜多樣的城市管理需求，急需增強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)出一定的自動化和自主性，但是大多數(shù)仍未達到可靠、可信和可應(yīng)用的水平，因此很多時候也被稱為“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，沒有完全建立準確可靠的城市發(fā)展模擬與預(yù)測模型，更沒有達到人類智能的平均水平。因此不可否認，現(xiàn)在的城市感知與管理的智能水平還相對初級。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知能力，更加精細、準確和即時地對高時變城市事件作出科學(xué)響應(yīng)，實現(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)測傳感器，采集和傳輸數(shù)據(jù)間隔時間應(yīng)小于15 min。多層次環(huán)境感知服務(wù)
針對異構(gòu)多任務(wù)的感知能力發(fā)現(xiàn)與分配問題，需要綜合考慮感知節(jié)點和任務(wù)之間的時空相關(guān)性。在城市環(huán)境中，鑒于越來越多的感知任務(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)點發(fā)現(xiàn)和任務(wù)分配機制至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有方法大多側(cè)重于同構(gòu)任務(wù)。由于不同的時空任務(wù)需求和感知情境，需要綜合考慮感知節(jié)點的時空屬性，挖掘時空相關(guān)的感知節(jié)點能力。為此，提出并形式化定義跨空間異構(gòu)多任務(wù)分配問題，將數(shù)據(jù)質(zhì)量比較大化和總激勵預(yù)算作為約束條件。利用異構(gòu)任務(wù)間的隱式時空相關(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并發(fā)任務(wù)?；诋愘|(zhì)任務(wù)的時空分布條件與群體用戶的時空移動行為模式，從感知質(zhì)量與感知成本兩個維度出發(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)境感知平臺梳理城市時空信息平臺及典型應(yīng)用，分析了未來智慧城市感知、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)，然而針對不同的研究問題，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)對指定屬性信息進行估算或補償至關(guān)重要，成為群智數(shù)據(jù)協(xié)作增強的主要研究難點。用戶的位置信息尤為重要。然而，出于隱私保護以及其他因素，用戶位置信息往往不能直接獲取?；诙嗑S時空關(guān)聯(lián)特性的數(shù)據(jù)增強為此，提出基于用戶-事件多維時空感知數(shù)據(jù)的物理位置信息預(yù)測模型，通過挖掘時空屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)對缺失/稀有屬性信息（地理位置）的估算和預(yù)測，實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的協(xié)作增強。具體地，從話題偏好、歷史軌跡、社交信息三個層面對用戶個體和物理事件構(gòu)建特征表達模型，并通過高斯過程回歸對用戶到物理事件的距離進行擬合與估計，從而估算出用戶的相對物理位置信息。
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，是未來智慧城市建設(shè)的力量。環(huán)境感知技術(shù)實時監(jiān)測植物所需的土壤養(yǎng)分含量，及時預(yù)警提醒，按需智能施肥。軟件系統(tǒng)智能控制施肥量，保證植物生長勢，實現(xiàn)節(jié)約有效施肥。實施要求：（1）配置土壤氮、磷、鉀含量監(jiān)測傳感器，采集和傳輸數(shù)據(jù)間隔時間應(yīng)小于15min，采用太陽能供電，無線數(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)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。
行業(yè)發(fā)展歷程20世紀70年代，環(huán)境監(jiān)測以實驗室分析為主；20世界90年代，我國環(huán)境在線監(jiān)測儀器開始普及，但以進口為主；進入21世紀，環(huán)境在線監(jiān)測儀器開始國產(chǎn)化，2005年《污染源自動監(jiān)控管理辦法》發(fā)布，我國環(huán)境在線監(jiān)測儀器行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展階段；十三五以來，環(huán)境在線監(jiān)測儀器行業(yè)進入快速發(fā)展期；2015年《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》通過審議，我國環(huán)境在線監(jiān)測儀器市場空前繁榮，涌現(xiàn)出一批儀器制造商和環(huán)境在線監(jiān)測和檢測企業(yè);2016年1月21日，發(fā)改委印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)＋”綠色生態(tài)三年行動實施方案》，在加強資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、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)三年行動實施方案》，推動互聯(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)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。環(huán)境感知器利用化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等信號作為因果關(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)和標準體系，提升城市時空信息感知服務(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、高效和實時的方式傳遞、監(jiān)測和控制物理實體，對城市事件作出高置信度響應(yīng)的能力。為此，必須重點突破具有穩(wěn)健性、可追溯、可自進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)管理和自進化控制系統(tǒng)平臺。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，要研究構(gòu)建自進化的信物融合系統(tǒng)，具備自適應(yīng)性、可自我驅(qū)動、具有主動安全防御功能。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)建標準、指標體系、評價標準、設(shè)計方法和運行機制。多層次環(huán)境感知服務(wù)