面对城市大数据时代的到来和复杂多样的城市管理需求，急需增强城市管理分析的智能化水平。现有的一些智能化管理功能，例如智慧消防、智慧环保和智慧能源等，的确能够表现出一定的自动化和自主性，但是大多数仍未达到可靠、可信和可应用的水平，因此很多时候也被称为“伪智能”。就是没有充分挖掘城市综合感知获得的海量数据和信息，没有完全建立准确可靠的城市发展模拟与预测模型，更没有达到人类智能的平均水平。因此不可否认，现在的城市感知与管理的智能水平还相对初级。为此，李德仁院士提出了构建“智慧城市脑”的宏伟设想，将人工智能应用于城市信息学，将大幅度提升城市信息处理的感知认知能力，更加精细、准确和即时地对高时变城市事件作出科学响应，实现城市管理分析的高度智能化。环境感知系统配置土壤氮、磷、钾含量监测传感器，采集和传输数据间隔时间应小于15 min。多层次环境感知服务

针对异构多任务的感知能力发现与分配问题，需要综合考虑感知节点和任务之间的时空相关性。在城市环境中，鉴于越来越多的感知任务需要利用多源感知信息，提出一种支持多并发的感知节点发现和任务分配机制至关重要。然而，现有方法大多侧重于同构任务。由于不同的时空任务需求和感知情境，需要综合考虑感知节点的时空属性，挖掘时空相关的感知节点能力。为此，提出并形式化定义跨空间异构多任务分配问题，将数据质量比较大化和总激励预算作为约束条件。利用异构任务间的隐式时空相关性，提出一种两阶段求解方法，有效地处理共享资源池中的多个并发任务。基于异质任务的时空分布条件与群体用户的时空移动行为模式，从感知质量与感知成本两个维度出发，提出基于多轮线性加权和粒子群优化的任务分配算法。专业化环境感知平台梳理城市时空信息平台及典型应用，分析了未来智慧城市感知、管理与决策面临的挑战。

城市空间存在大量感知数据，然而针对不同的研究问题，不同类型或属性的感知数据往往具有不同的意义和重要性。为此，研究如何利用其他类型的感知数据对指定属性信息进行估算或补偿至关重要，成为群智数据协作增强的主要研究难点。用户的位置信息尤为重要。然而，出于隐私保护以及其他因素，用户位置信息往往不能直接获取。基于多维时空关联特性的数据增强为此，提出基于用户-事件多维时空感知数据的物理位置信息预测模型，通过挖掘时空属性数据之间的关联关系，实现对缺失/稀有属性信息（地理位置）的估算和预测，实现不同类型数据的协作增强。具体地，从话题偏好、历史轨迹、社交信息三个层面对用户个体和物理事件构建特征表达模型，并通过高斯过程回归对用户到物理事件的距离进行拟合与估计，从而估算出用户的相对物理位置信息。

环境感知体系是空天地协同的城市多尺度综合感知体系，是未来智慧城市建设的力量。环境感知技术实时监测植物所需的土壤养分含量，及时预警提醒，按需智能施肥。软件系统智能控制施肥量，保证植物生长势，实现节约有效施肥。实施要求：（1）配置土壤氮、磷、钾含量监测传感器，采集和传输数据间隔时间应小于15min，采用太阳能供电，无线数据传输；（2）施肥系统配合喷灌系统使用；（3）控制系统控制水肥比例；（4）软件系统提供土壤肥力信息查询，具有及时提醒的功能，系统中肥料使用记录需具备输入功能。环境感知技术能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。

行业发展历程20世纪70年代，环境监测以实验室分析为主；20世界90年代，我国环境在线监测仪器开始普及，但以进口为主；进入21世纪，环境在线监测仪器开始国产化，2005年《污染源自动监控管理办法》发布，我国环境在线监测仪器行业进入稳步发展阶段；十三五以来，环境在线监测仪器行业进入快速发展期；2015年《生态环境监测网络建设方案》通过审议，我国环境在线监测仪器市场空前繁荣，涌现出一批仪器制造商和环境在线监测和检测企业;2016年1月21日，发改委印发《“互联网＋”绿色生态三年行动实施方案》，在加强资源环境动态监测、大力发展智慧环保、完善废旧资源回收利用和在线交易体系三个方面提出了明确要求及任务分解;2019年1月21日，发改委公布了印发的《“互联网”绿色生态三年行动实施方案》，推动互联网在生态文明建设中深度融合，利好环保产业实现产业升级。环境感知器利用化学吸附、电化学反应等信号作为因果关系的化学传感器应用。协同式环境感知新格局

形成多尺度综合感知技术和标准体系，提升城市时空信息感知服务能力。多层次环境感知服务

城市信物融合系统决策是在城市感知基础设施和信息系统的基础上，深度融合可控可信的网络物理设备，以安全、可靠、高效和实时的方式传递、监测和控制物理实体，对城市事件作出高置信度响应的能力。为此，必须重点突破具有稳健性、可追溯、可自进化的高置信度信物融合城市感知管理系统体系架构，构建多模态多源数据管理和自进化控制系统平台。要深入挖掘区块链技术在其中的**作用，构建城市信物融合系统决策的可追溯性。这也是积极响应把区块链作为环境感知技术自主创新重要突破口”重要指示的关键性举措。与此同时，要研究构建自进化的信物融合系统，具备自适应性、可自我驱动、具有主动安全防御功能。还要积极构建高置信智慧城市信物融合系统决策相关的构建标准、指标体系、评价标准、设计方法和运行机制。多层次环境感知服务