城市，是承载人们美好生活的主要载体，尽管在城市化进程中出现了能源短缺、交通堵塞、环境污染、社会治安等诸多问题，但人们对未来理想城市的畅想从没有中止过。
为了解决各种城市病，营造未来理想城市，人们不断颠覆固有思维、探索新的科技，而新一轮工业革命下不断涌现的颠覆性技术，让未来的理想城市图景不断变为了现实。推动城市变革的新科技有哪些呢？我们在不同的咨询项目中探讨过不少，这里笔者希望对科技赋能未来城市的技术图谱做一个系统的梳理。
一、健康与生活领域
健康与生活是人们的第一位需求，这方面的科技主要关注人的生命健康和生活需求，主要表现为提升城市医疗健康服务水平、构建智慧生活和美好生活图景。主要技术包括生命健康技术和智慧生活技术。
•生物诊断：通过分子诊断技术、血液筛查技术等，实现精准高效诊断。
•生物药物：利用基因技术、干细胞、免疫细胞疗法等生物制药技术，破解癌症、衰老、细胞再生等医学难题，提高人类免疫抗病能力。 •再生医学：利用3D打印人造器官、组织工程化制品、可生物降解聚合物材料等，创造丢失或功能损害的组织和器官，使其具备正常组织和器官的机构和功能。 •智慧医疗：通过大数据技术、互联网技术实现远程诊断、电子健康档案管理，提升医疗服务效率，强化生命健康管理。 •智慧商业：通过互联网技术、智慧供应链技术、物联网技术等实现供应链管理智能，购物体验沉浸智慧化。
•智慧教育：通过虚拟现实、机器人、学习分析技术实现深度体验式学习、教学工具数字化、教学方式精准个性化。 •智慧社区：融合多种网络资源，覆盖智能建筑、视频监控、物业管理、数字生活、能耗管理等，构建全新社区形态。 •智能家居：包括智能安防、智能温控、智能照明系统、虚拟现实幕墙等，实现居住空间的自我调节控制。
二、空间与建筑领域
围绕城市空间规划、空间交通连接、建筑发展开发三大方面，解构关键技术。从未来城市发展空间和建筑的维度上看，呈现用地紧凑、空间结构弹性增长、建筑节能低碳、公共交通导向等的发展趋势。主要技术包括空间规划技术、城市交通技术、绿色建筑技术等。
•城市微更生技术：旧城有机更生，避免大拆大建、保留历史文脉、延长建筑寿命。
•生态本底诊断技术：基于GIS的城市空间分析技术、生态敏感性评价等城市生态诊断技术。 •综合环境模拟与分析：利用软件对规划方案进行环境模拟分析，对建筑和外部环境的关系进行测试比较。 •综合交规模拟与规划：网络系统优化方法、区位优化模型等，以减排为目的。 •规划决策系统：数字技术与规划方法结合，评价规划方案，发现问题。 •混合动力汽车/燃料电池汽车/纯电动汽车：充电电池技术、燃料电池技术等不同的汽车动力技术。
•轻量化汽车技术：高强度钢、钛镁合金材料等轻量新材料技术应用于汽车制造。 •智能交通技术：含通信技术、GIS技术、车辆自动识别、交通管控技术等，实现大范围、实时准确管理。 •无人驾驶技术：自主感知、自主控制转向和速度，实现安全行驶。 •磁悬浮交通技术：由电磁悬浮、导向和驱动，不消耗燃油、高速运行。 •车联网技术：通过车载物联设备实现在网络平台上对车辆信息的提取和利用。
•被动式建筑节能技术：通过自然通风、自然采光、被动式太阳房技术、围护结构节能技术降低建筑能耗。
•主动式建筑节能技术：以非常规能源系统来取代常规能源的使用，包括太阳能光伏建筑一体化、太阳能热能利用建筑一体化技术。 •节水与水资源利用技术：建筑供水结束技术、中水处理与回用技术、雨水收集与利用技术、非传统水源景观水体保障技术、输配安全保障技术。 •绿色施工技术：实现节能、节地、节水、节材和环保，涉及施工管理、选材、施工环保/节能/节水/节地技术。
三、信息与安全领域
利用智慧城市、安全城市技术，实现万物互联、保障城市安全、有序、健康。综合应用物联网、移动互联、大数据、人工智能等技术，使物与物之间、物与人之间实现互联，将智能融入万物、实现无缝对接。主要技术包括安全城市技术、智慧城市技术等。
•城市突发事件的监测与预警技术：综合运用网络监控技术、移动通信技术、视频识别技术实现对异常场景和突发事件现场的实时监测、预警与应急遥控功能。
•城市生命线系统：包括原动力系统、信息传播系统、生活供应系统等，从系统构成、设施布局、结构方式、组织管理等方面提高防灾抗灾功能。 •城市防灾设施：是城市安全体系的主要硬件部分，包括消防设施、人防设施、防洪系统以及各种应急设施，应对突发事件导致的巨大灾难。 •数字城市相关技术：利用3S一体化技术以及虚拟现实技术，对城市的地理信息资源进行充分挖掘与整合。
•三网融合技术：电信网、计算机网和电视网三大网络通过技术改造、实现宽带通信网、数字电视网、下一代互联网的融合，提供语音、数据、图像等综合多媒体通信业务。 •万物互联技术：利用射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合形成网络，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策。 •人工智能系统：包括人机交互通讯系统、语音识别系统、自然语言处理系统、计算机视觉系统等。 •城市大脑技术：以互联网为基础设施，利用丰富的城市数据资源，对城市进行全局的即时分析。用城市的数据资源有效调配公共资源，不断完善社会治理，推动城市可持续发展。
四、生态与环境领域
科技助力实现资源节约和资源的高效开发、综合利用以及持续、稳定、安全供给。实现固体废物减量化、可回收化处理，减少土地占用、降低处理成本。保持生物多样性和优美绿色的生态环境，重大突发生态实践响应及时有效。主要技术包括城市能源技术、水资源利用技术、固体废弃物处理技术、生态安全技术等。
•地源热泵技术：地源热泵是一种利用浅层地表资源作为冷热源进行能量转换的空调系统，在冬季作为热泵供热，在夏季作为制冷的冷源。
•太阳能利用技术：包括太阳能光伏发电技术和光热发电技术，安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料。 •热电冷三联供技术：是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气等为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。 •氢能源利用技术：氢能源不仅可以用于氢燃料电池汽车，还可以使用氢作为能源，为制冷、供暖系统和电力提供动力，将氢作为主要城市功能(如制冷、供暖、电力和交通)燃料的城市也称为“氢城市”。 •城市能源互联网：以城市智能电网和泛在电力物联网为核心，涵盖分布式能源、储能电站、充电桩、新能源利用等。
•水资源保护规划技术：包括水源地划定与保护措施、城市水系统规划技术，旨在通过加强城市水系统的综合规划，有效控制和减缓城市水安全的风险。
•河道生态修复与滨水景观建设：采用生态型河流修复的理念，恢复河流的自然状态，达到净化面源污染、增强景观的效果。 •再生水利用技术：再生水是排水经过各种处理后达到规定的水质标准，可直接使用的非饮用水，目的是提高水循环效率。 •城市雨洪资源利用：包括雨水花园、生态滞留草坪、绿色街道、生态屋顶、可渗水铺装等，旨在通过分散的、小规模的源头控制来达到对暴雨所产生的污染和径流的控制。
•生活/建筑垃圾减量化技术：通过源头分类收集、建筑垃圾减量化设计、预制装配技术等实现垃圾减量。
•生活垃圾预处理技术：运用机械生物预处理、生物质垃圾均质预处理、水热预处理等技术处理生活垃圾。 •生活/建筑垃圾资源化技术：通过热解技术、垃圾衍生燃料、厌氧消化技术将生活垃圾资源化；通过废旧混凝土再生技术、废旧建筑木料、废旧屋面材料资源化技术实现建筑垃圾资源化。
•生物多样性保护与生态修复：通过种群恢复技术和生物多样性综合保育与恢复技术，促进生物资源永续利用。
•突发重大环境事件预警与应对：通过生态质量实时监测技术，对重大事件提前预警，以便及时应对。 •水污染防治与利用：通过污水处理技术、面源污染控制集成技术、水循环技术等保障安全。 •污染土壤修复技术：通过植物、微生物、化学等修复技术，阻断降解污染 •大气污染防治技术：通过烟气排放控制技术、废气净化技术、大气复合污染监测、模拟与决策支持关键技术改善大气质量。
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