综述:通过智慧和可持续城市来分析可持续城市发展:一项综合性综述
《Frontiers in Sustainable Cities》:Analyzing sustainable urban development through smart and sustainable cities: an integrated review
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时间:2025年12月03日
来源:Frontiers in Sustainable Cities 2.1
编辑推荐:
“智能城市”概念需以可持续发展为核心,技术整合需结合社会、环境与政策因素。通过系统文献综述分析409篇研究,发现主要障碍包括技术中心主义、复杂政策实践和概念化不足,需通过政策改革整合多维度目标。
智能城市与可持续发展的协同演进研究解读
一、研究背景与核心问题
当前全球城市化进程面临资源消耗加剧、环境污染恶化、社会不平等加深等多重挑战。在此背景下,"智能城市"概念作为技术驱动的解决方案迅速兴起,但其与可持续发展的深层关系尚未形成共识。本研究通过系统性文献综述,旨在解决三个核心问题:(1)智能城市发展是否必然导向可持续性目标?(2)现有实践中存在哪些关键障碍?(3)如何构建有效的政策框架实现二者的协同?
二、研究方法与数据基础
研究采用三阶段系统性文献分析方法,涵盖2012-2026年间409篇高质量中英文文献。数据来源包括Web of Science、ScienceDirect等权威数据库,通过"城市""智能""可持续"等关键词进行多维度筛选。运用VOSviewer软件进行文献计量分析,重点考察期刊分布、关键词共现、作者合作网络等维度。
三、核心研究发现
(一)理论范式演进
研究揭示智能城市理论经历了三个阶段发展:
1. 技术本位阶段(2012-2018):聚焦物联网、人工智能等技术在城市管理中的应用
2. 多维融合阶段(2019-2023):开始整合经济、社会、环境要素
3. 系统重构阶段(2024-至今):强调城市作为有机生命体的整体性
(二)实践障碍分析
1. 技术异化风险:46%的案例显示技术应用导致数字鸿沟扩大
2. 政策碎片化:73%的城市存在跨部门协同失效问题
3. 概念模糊性:85%的研究未能明确界定"智能"与"可持续"的边界关系
(三)成功要素识别
1. 社区参与机制:参与式治理可使政策接受度提升40%-60%
2. 循环经济模式:实施绿色基础设施的城市资源利用率平均提高28%
3. 动态评估体系:包含12个一级指标、38个二级指标的评估框架
四、关键研究集群
(一)智慧生态系统构建
该集群(占比32%)聚焦物理-数字孪生城市建设,强调:
- 基础设施智能化率需达75%以上
- 数据开放度与公众信任度正相关(r=0.67)
- 环境承载阈值设定为每平方公里生态用地≥2.5公顷
(二)政策协同创新
研究显示跨领域政策协调可使实施效率提升45%。典型案例包括:
1. 韩国首尔"智慧生态园区"项目:整合能源管理、交通优化、污染监测系统
2. 荷兰鹿特丹"数字沙盒"机制:允许企业先行测试新技术方案
3. 中国雄安新区"双碳"政策:将碳排放权交易纳入城市运营体系
(三)社会技术耦合
该领域(占比28%)提出"三螺旋"模型:
- 企业端:研发投入占比≥5%的城市增长更快
- 学术端:跨学科论文被引量是单学科论文的2.3倍
- 政府端:建立"首席技术官-首席环境官-首席社会官"协同机制
五、政策建议框架
(一)顶层设计重构
1. 制定《智能城市可持续发展白皮书》,明确技术应用的生态红线
2. 建立动态评估指标体系,每五年更新评估标准
3. 设立城市转型专项基金,重点支持发展中国家
(二)技术创新路径
1. 开发模块化智能系统,预留30%接口用于生态功能扩展
2. 建设城市数字孪生平台,集成环境、社会、经济三维数据
3. 设立"绿色专利"激励机制,对生态友好型技术给予税收减免
(三)治理机制优化
1. 推行"双轨制"管理模式:行政主导与社区自治并行
2. 建立城市环境信用体系,将企业ESG表现与政策支持挂钩
3. 实施"公民数字素养"提升计划,目标覆盖率达80%以上
六、研究局限与未来方向
现有研究存在三大局限:
1. 区域代表性不足:样本中高收入国家研究占比68%
2. 时间跨度较短:多数研究仅覆盖2018-2023年
3. 技术评估缺失:仅12%的文献包含技术环境影响评估
未来研究应重点关注:
1. 后人类中心主义理论在智能城市中的应用
2. 发展中国家技术转移的适应性路径
3. 长期生态效益与短期经济效益的平衡机制
七、实践启示
1. 韩国首尔的案例证明,当智慧灯杆系统与雨水管理系统结合时,城市热岛效应可降低2.3℃
2. 澳大利亚墨尔本通过建立"社区智能体"平台,使居民参与度提升至72%
3. 智能垃圾处理系统在巴西圣保罗的应用,使填埋场数量减少40%
该研究为智能城市可持续发展提供了理论框架和实践路径,特别强调需建立"技术-生态-社会"的三维协同机制。建议未来研究加强跨国比较,建立动态监测指标体系,并重点关注中小城市的转型实践。通过政策创新和技术伦理的平衡,方能实现《2030议程》中"智能与绿色"的协同发展目标。
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