相較于圖像感知、可穿戴感知等技術(shù)，基于普通商用設(shè)備的無線感知不需在環(huán)境中部署任何**傳感設(shè)備，也不需感知目標(biāo)攜帶任何傳感器，具有普適程度高、感知范圍廣、感知成本低、不侵?jǐn)_用戶、不泄露隱私等特點和優(yōu)勢，是實現(xiàn)城市感知的理想形式，具有廣闊的應(yīng)用前景。無線感知關(guān)注的主要科學(xué)問題是：1）無線感知的理論模型和一般機理，揭示感知極限；2）無線感知的精細(xì)性和魯棒性，降低環(huán)境改變、個體差異等對性能的影響。針對城市感知需求和上述科學(xué)問題，西北工業(yè)大學(xué)人機物融合智能計算團隊在國家自然科學(xué)基金、國家“973計劃”等科研項目的支持下，在國際上較早開展并持續(xù)深入開拓移動群智感知、智能無線感知相關(guān)理論與方法研究，取得系列創(chuàng)新成果。一、移動群智感知結(jié)合移動群智感知關(guān)鍵科學(xué)問題，重點在感知任務(wù)分配、感知數(shù)據(jù)匯聚、群智融合計算等方面開展研究工作。環(huán)境感知系統(tǒng)從前期利用云計算和分布式技術(shù)輔助大數(shù)據(jù)存儲和挖掘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)模式分析。初探環(huán)境感知規(guī)劃
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。初探環(huán)境感知規(guī)劃環(huán)境感知器的動態(tài)特性通常是由其對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表達的。
城市感知與決策是實現(xiàn)城市智慧化的首要前提。針對當(dāng)前的研究進展，分別從基于空天地集成化傳感網(wǎng)的城市綜合感知、城市時空大數(shù)據(jù)的管理與分析、面向多層次用戶的智能決策等3方面進行了分析論述，對比分析了當(dāng)前城市時空信息平臺及應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，提出了未來智慧城市感知決策面臨的"三高"挑戰(zhàn)，即高度融合的物理感知與社會感知，高度智能化的城市管理分析能力，以及高置信度的城市信物融合系統(tǒng)決策。空間信息基礎(chǔ)設(shè)施是國家信息基礎(chǔ)的重要組成部分，也是城市智慧化的重要前提。當(dāng)前我國城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施包含導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)、地理信息服務(wù)網(wǎng)和行業(yè)感知網(wǎng)等3大類及10余種子類，當(dāng)前城市各類空間信息基礎(chǔ)設(shè)施正逐步完善，其感知能力、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范基本可以滿足城市相應(yīng)領(lǐng)域需求。
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(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系、評價標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計方法和運行機制。環(huán)境感知技術(shù)就是當(dāng)游客靠近設(shè)備，自動播放與當(dāng)前環(huán)境相關(guān)的聲音，增強游客的游園體驗。
會感知計算旨在通過人類生活空間日益部署的大規(guī)模多種類傳感設(shè)備，實時感知識別社會個體的行為，分析挖掘群體社會交互特征和規(guī)律，輔助個體社會行為，支持社群的互動、溝通和協(xié)作。當(dāng)前構(gòu)建的城市感知主要側(cè)重于城市物理感知，能夠有效獲取城市外在運行狀態(tài)和表觀特征。然而，對于城市深層次的社會狀態(tài)，比如群體情緒、公眾偏好和經(jīng)濟運行等，尚無法有效提取，造成城市感知能力缺失。為此，必須從社會感知的宏觀群體和微觀個體兩個方面開展社會感知能力建設(shè)。宏觀群體是指利用各種社會感知手段揭示人類活動和社會經(jīng)濟環(huán)境，研究人類群體的時空行為。而微觀個體行為是以人為感知單元，基于社會感知數(shù)據(jù)提取個人的時空行為模式和關(guān)系。為此，在隱私保護和數(shù)據(jù)安全的前提下，要重點挖掘可信的社交媒體、手機信令、導(dǎo)航GPS設(shè)備、可穿戴設(shè)備和群智設(shè)備等大數(shù)據(jù)。還要高度融合現(xiàn)有的物理感知與社會感知手段，形成對城市內(nèi)外部完整感知能力。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)。初探環(huán)境感知規(guī)劃
協(xié)同全域衛(wèi)星普查等手段，通過深度學(xué)習(xí)融合重建，實現(xiàn)空間無縫、動態(tài)連續(xù)地表要素感知。初探環(huán)境感知規(guī)劃
依托“物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市關(guān)鍵技術(shù)及示范”國家重點研發(fā)計劃重點專項“城市多尺度綜合感知技術(shù)與體系”，國內(nèi)多家單位強強聯(lián)合，開展基于空天地集成化傳感網(wǎng)的城市綜合感知相關(guān)技術(shù)研發(fā)、平臺集成與應(yīng)用示范。其主要目標(biāo)在于實現(xiàn)城市群至街區(qū)尺度的自然地表要素、人車物運動目標(biāo)和街區(qū)復(fù)雜場景的在線感知，獲取海量時空數(shù)據(jù)，構(gòu)建多尺度綜合感知服務(wù)系統(tǒng)，并提供主動按需即時服務(wù)。主要研究內(nèi)容包括：①建立多尺度綜合感知指標(biāo)、共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系，研究城市群地表要素空間無縫感知技術(shù)，構(gòu)建城市群地表要素?zé)o縫感知系統(tǒng)和典型產(chǎn)品；②研究多尺度智能光場視頻成像與分析技術(shù)，建立十億像素光場視頻成像裝置和城市多尺度交通感知分析平臺；③研發(fā)精細(xì)場景時空感知設(shè)備與在線監(jiān)測技術(shù)，構(gòu)建街區(qū)突發(fā)事件立體感知網(wǎng)；④研制城市多尺度綜合感知服務(wù)系統(tǒng)，開展城市群至街區(qū)尺度暴雨內(nèi)澇、區(qū)域交通和江河湖生態(tài)環(huán)境示范。初探環(huán)境感知規(guī)劃