面對城市大數據時代的到來和復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。現有的一些智能化管理功能，例如智慧消防、智慧環保和智慧能源等，的確能夠表現出一定的自動化和自主性，但是大多數仍未達到可靠、可信和可應用的水平，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據和信息，沒有完全建立準確可靠的城市發展模擬與預測模型，更沒有達到人類智能的平均水平。因此不可否認，現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建“智慧城市腦”的宏偉設想，將人工智能應用于城市信息學，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響應，實現城市管理分析的高度智能化。環境感知系統配置土壤氮、磷、鉀含量監測傳感器，采集和傳輸數據間隔時間應小于15 min。多層次環境感知服務

針對異構多任務的感知能力發現與分配問題，需要綜合考慮感知節點和任務之間的時空相關性。在城市環境中，鑒于越來越多的感知任務需要利用多源感知信息，提出一種支持多并發的感知節點發現和任務分配機制至關重要。然而，現有方法大多側重于同構任務。由于不同的時空任務需求和感知情境，需要綜合考慮感知節點的時空屬性，挖掘時空相關的感知節點能力。為此，提出并形式化定義跨空間異構多任務分配問題，將數據質量比較大化和總激勵預算作為約束條件。利用異構任務間的隱式時空相關性，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任務。基于異質任務的時空分布條件與群體用戶的時空移動行為模式，從感知質量與感知成本兩個維度出發，提出基于多輪線性加權和粒子群優化的任務分配算法。專業化環境感知平臺梳理城市時空信息平臺及典型應用，分析了未來智慧城市感知、管理與決策面臨的挑戰。

城市空間存在大量感知數據，然而針對不同的研究問題，不同類型或屬性的感知數據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據對指定屬性信息進行估算或補償至關重要，成為群智數據協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。基于多維時空關聯特性的數據增強為此，提出基于用戶-事件多維時空感知數據的物理位置信息預測模型，通過挖掘時空屬性數據之間的關聯關系，實現對缺失/稀有屬性信息（地理位置）的估算和預測，實現不同類型數據的協作增強。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。

環境感知體系是空天地協同的城市多尺度綜合感知體系，是未來智慧城市建設的力量。環境感知技術實時監測植物所需的土壤養分含量，及時預警提醒，按需智能施肥。軟件系統智能控制施肥量，保證植物生長勢，實現節約有效施肥。實施要求：（1）配置土壤氮、磷、鉀含量監測傳感器，采集和傳輸數據間隔時間應小于15min，采用太陽能供電，無線數據傳輸；（2）施肥系統配合噴灌系統使用；（3）控制系統控制水肥比例；（4）軟件系統提供土壤肥力信息查詢，具有及時提醒的功能，系統中肥料使用記錄需具備輸入功能。環境感知技術能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。

行業發展歷程20世紀70年代，環境監測以實驗室分析為主；20世界90年代，我國環境在線監測儀器開始普及，但以進口為主；進入21世紀，環境在線監測儀器開始國產化，2005年《污染源自動監控管理辦法》發布，我國環境在線監測儀器行業進入穩步發展階段；十三五以來，環境在線監測儀器行業進入快速發展期；2015年《生態環境監測網絡建設方案》通過審議，我國環境在線監測儀器市場空前繁榮，涌現出一批儀器制造商和環境在線監測和檢測企業;2016年1月21日，發改委印發《“互聯網＋”綠色生態三年行動實施方案》，在加強資源環境動態監測、大力發展智慧環保、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分解;2019年1月21日，發改委公布了印發的《“互聯網”綠色生態三年行動實施方案》，推動互聯網在生態文明建設中深度融合，利好環保產業實現產業升級。環境感知器利用化學吸附、電化學反應等信號作為因果關系的化學傳感器應用。協同式環境感知新格局

形成多尺度綜合感知技術和標準體系，提升城市時空信息感知服務能力。多層次環境感知服務

城市信物融合系統決策是在城市感知基礎設施和信息系統的基礎上，深度融合可控可信的網絡物理設備，以安全、可靠、高效和實時的方式傳遞、監測和控制物理實體，對城市事件作出高置信度響應的能力。為此，必須重點突破具有穩健性、可追溯、可自進化的高置信度信物融合城市感知管理系統體系架構，構建多模態多源數據管理和自進化控制系統平臺。要深入挖掘區塊鏈技術在其中的**作用，構建城市信物融合系統決策的可追溯性。這也是積極響應把區塊鏈作為環境感知技術自主創新重要突破口”重要指示的關鍵性舉措。與此同時，要研究構建自進化的信物融合系統，具備自適應性、可自我驅動、具有主動安全防御功能。還要積極構建高置信智慧城市信物融合系統決策相關的構建標準、指標體系、評價標準、設計方法和運行機制。多層次環境感知服務