课程介绍
城市化进程赋予我们现代化的生活，但同时也带来了很多问题和挑战，如空气污染、交通拥堵、能耗增加和规划落后等。由于城市环境极其复杂，要解决这些问题在很多年前看来几乎不太可能。近年来，随着感知技术和计算环境的成熟，各种大数据在城市里悄然而生，如交通流、气象数据、道路网、兴趣点、移动轨迹和社交媒体等。如果使用得当，这些大数据不仅可以及时反映出城市中存在的问题，也可以用来解决城市所面临的挑战，城市计算就是要用城市中的大数据来解决城市本身所面临的挑战，通过对多种异构数据的整合、分析和挖掘，来提取知识和智能，并用这些智能来创造"人－环境－城市"三赢的结果。
城市计算是一个新兴的交叉领域，涵盖面较广。从计算机科学的角度来看，其核心问题主要涵盖以下4个方面：
（1）城市感知（计算）。如何利用城市中现有的资源（如手机、传感器、车辆和人等），在不干扰人们生活的前提下，不断地自动感知城市的韵律，是一个重要的研究课题。
（2）海量异构数据的管理。城市产生的数据属性差别很大。如何管理和整合大规模的异构数据将是一个新的挑战。尤其是在一个应用中使用多种数据时，只有提前建立起不同数据之间的关联，才能让后面的分析和挖掘过程变得高效、可行。
（3）异构数据的协同计算。如何从不同的数据源中获取相互增强的知识是一个新的课题。在保证知识提取深度的同时，如何提高对大数据的分析效率，从而满足城市计算中众多实时性要求较高的应用（如空气质量预测、异常事件监测等），也是一个难题。数据维度的增加也容易导致数据稀疏性问题，如何应对大数据的数据稀疏性问题，也很重要。
（4）虚实结合的混合式系统。城市计算常常催生混合系统，比如云加端模式，即信息产生在物理世界，通过终端设备被收集到云端（虚拟世界）分析和处理，最后云再将提取的知识作为服务提供给物理世界的终端用户。
因此，**城市计算是一个新兴且非常重要的交叉领域，是计算机学科与传统城市规划、交通、能源、经济、环境和社会学等多个领域在城市空间的交汇。**它关系到人类未来的生活质量和可持续性发展。本课程提出了城市计算的概念和基本框架，概述了其主要研究问题、常用技术和应用分类，并介绍了一些典型的案例。大数据时代的到来为城市计算提供了更多的机遇和更广阔的前景。
本课程从大学人才通识培养需要出发，《大数据和城市计算》课程系统介绍了当前大数据的基本理论、基本方法和应用技术，并结合专题讲座，从城市科学问题的角度开展城市计算模型和在规划、环境、卫生和生活等方面的应用。大数据和城市计算是现代信息社会中文科、理科和工科专业本科生需要具备的通识课程。课程旨在对学习者进行数据素养教育，课程紧紧围绕通识教育核心理念，努力培养学习者的地理空间大数据意识、大数据思维、大数据伦理和大数据应用能力，使其在大数据时代和快速发展的城市中获得更好的生存和发展空间。
参考文献
- 郑宇. (2015). 城市计算概述. 武汉大学学报 (信息科学版), 40(1), 1-13.
- Zheng Y, Capra L, Wolfson O, et al. Urban computing: concepts, methodologies, and applications[J]. ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology (TIST), 2014, 5(3): 1-55.
- Liu, Y., Liu, X., Gao, S., Gong, L., Kang, C., Zhi, Y., ... & Shi, L. (2015). Social sensing: A new approach to understanding our socioeconomic environments. Annals of the Association of American Geographers, 105(3), 512-530.
资料下载
01 绪论和课程介绍（2020年秋季学期）：点此下载
02 城市大数据来源及概念：点此下载
03 LBS大数据、城市功能及国家扶贫效率（公开版）：点此下载
04 轨迹大数据和人群移动模式探究及预测（公开版）：点此下载
05 手机信令大数据、用户画像和社会隔离（公开版）：点此下载
06 相关性、机器学习概述和公益项目"宝贝在哪"（公开版）：点此下载
07 市政大数据、混合城市功能和智慧电网（公开版）：点此下载
08 街景大数据、城市多维感知和公共卫生（公开版）：点此下载
09 VGI大数据、知识图谱和居民活动预测（公开版）：点此下载
10 商业大数据、商业智能和微观城市分析：暂不公开
11 物流大数据、强化学习和智能物流优化（公开版）：点此下载
12 生命游戏模型、多尺度城市模拟和应用（公开版）：点此下载
期末考核
提交HPSCIL@CUG实验室关于城市计算的某一个研究方向的所有研究成果进行综述。综述不限于本实验室的研究论文。
综述需要对某一个研究方向我们实验室的论文（和其他团队的论文）提到的背景、数据、方法、目的、结果和结论进行综合性的叙述和总结。并批判性的指出当前该方向我们实验室的研究（和其他团队的研究）目前研究存在的不足，和潜在的研究方向。批判错误不扣分，意见被采纳将直接给予满分。
期末报告要求：
1 研究方向可以自己根据论文确定，不需要和本网站分类一致。
2 研究综述不超过3000字（包含参考文献）。要求格式准确，引用规范。建议使用Mendeley, Endnote或Noteexpress插入引用。
3 研究综述需要进行查重。请自行查重（推荐网站 https://www.paperpass.com/），将查重报告作为研究综述附件。
4 研究综述（含查重报告）电子版于12月30日 23:59:59前压缩提交到助教邮箱，压缩包命名"学院-学号-姓名.zip"，逾时不候。
5 研究综述（含查重报告）纸质版（双面/单面打印）于12月31日前，提交到地信学院314实验室。
6 上课点名未到次数达到3次及以上，或查重率超过20%的研究综述，或逾期提交作业，课程成绩以0分计算。
教师联系方式
教师：姚尧
单位：中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院
办公室：未来城校区地理与信息工程学院521办公室
Q.E.D.