一、前言

         數位時代下，公共事務及政策常陷入通盤性與在地性的兩難(Bellandi, 2006)。如何探索新的作法、重新將人民融入於公共事務中，而使通盤性的公共政策能夠同時考量在地需求，成為當前重要的研究課題。在網路科技普及的今日，資訊的流動速度與開放程度，使人們擷取訊息的途徑多元化，且回應資訊的速度日趨快速。加上智慧型手機的普及，更讓人們可以輕易且即時的連結並取得龐大的資料，再藉由軟體詮釋轉換後成為有用的資訊。有了這樣資通訊設備進步的基礎，公共事務的參與也應該有所發展，使人們得以使用更直接、更方便的媒介，成為公共事務協作的成員。

         目前台灣所面臨的許多公共事務或多或少都有其社會技術上(social-technical)的問題(Whitworth, 2009)。公共事務的執行需要尋求新的環境，使執行者能有效的與其他權益關係人(stakeholders)緊密協調並共同合作。而智慧城市的概念，便是由民眾生活所產生的數據以及發表的觀點中解讀出城市的活動脈絡與應有的作為，而使得城市的運作更為順暢(Batty, 2013)。

         回顧台灣過往地理資訊系統(GIS)或建築資訊模型(BIM)發展軌跡，可發現問題並非資通訊的技術能力不足，而是受限於不同的組織運作架構不同，造成橫向溝通出現問題，導致在推動智慧國土或智慧城市時，陷入各組織間本位主義的意識型態，使得資訊無法於有效利用共通平台進行溝通及合作，甚至使整體政策發展缺法創新與想像。

         智慧城市的發展，在於其必須通盤考量社會需求與技術能量，讓資訊能更有效的流通，在更開放的平台架構下，使各地方政府可依其自身條件與需求，發展出具在地性的行動方案，並透過設計思考的方式界定議題，提供智慧服務給生活在該城市的人們。基於上述，要在智慧城市的發展中實現公共事務的推行，則應考量以下幾點：
1. 理解建築與都市規劃的意義
2. 避免無意義的城市項目投資
3. 體認市民的科技參與對於公共事務的重要性
4. 根據居民的需求與參與來建構智能化的服務與城市建設

         以往都市計畫多仰賴不同的主題地圖進行各項公共設施及大型活動的規劃。然而規劃進行期間與權益關係各方所能使用的溝通方式，大致均受限於說明會的形式，而所呈現的未來情境亦大致以單一計畫的涵蓋範圍與街區底圖套疊，或是透過紙面上公共設施的完工透視圖，提高與會人士對於未來規劃的想像。若是部份權益關係人因故無法出席、或是完工透視圖無法呈現所有權益關係人所關心的視角，則該項公共設施或大型活動的規劃說明會便缺乏說服力，無法進行完整的溝通討論。以網路連結專屬討論區並以充分的視覺化效果清楚呈現相關規劃資訊，將有利於權益關係各方的討論，在規劃的過程便避免未來可能的意見衝突。

         隨著擴增實境/虛擬實境(AR/VR)與無人載具的技術發展，以3D模型描述建築物與街景，對於一般人而言已非陌生的視覺體驗。若能整合各項都市規劃專案於同一個3D模擬城市平台並於網路開放給權益關係各方作為討論的基礎，將有助於所有人對未來城市街景的想像，並藉由不同專案間的空間關係與視覺感受，了解各項規劃之間的衝突與可能改善的方法，以及完工後對整體環境與生活品質是否確實有所改善。

二、2D/3D智慧城市平台架構

為滿足前述智慧城市發展中推行公共事務的考量因素，本文建議採用的智慧城市應用平台概念架構如下圖所示：
圖1. 智慧城市應用平台架構示意圖
         使用者藉由所建置的創意應用情境網頁，與2D視窗、3D視窗及協作討論區進行互動。後端的地圖/地景套繪利用2D視窗與3D視窗之間滑鼠點選動作連動的方式有效利用3D的計算及網路資源，而社群平台討論系統則以符合該應用情境下使用者需求的討論區為主，省卻使用者尋找官方討論區的過程。資料來源除介接相關底圖外，也將地景與建築量體模型發布為網路服務，作為開放資料與後續智慧城市發展的基礎。

三、智慧城市平台可採行的建置方法

         要能建置前述智慧城市應用平台技術上並不困難，但其關鍵點在於能否讓所有權益關係人都能善用該平台進行討論，甚至讓有能力改善該平台的個人、企業、或團體都能對該平台進行建議或修訂。要讓所有權益關係人都能善用該平台進行討論，應避免網頁功能動作的停頓，而其關鍵便在於網路計算資源要能有效運用。

（一）以2D/3D連動平台及輕量的建置引擎，有效利用計算與網路資源
         本文建議在建置前述智慧城市應用平台時，採用2D地圖與3D地景模型連動的方式，並加入公共事務協作小組的社群聯繫功能，作為後續推動智慧城市的基礎。由於3D地景模型的呈現對於電腦的運算速度與記憶體容量需求較大，故以2D地圖帶動3D地景模型將可省卻地點與地點間移動時所佔用的計算及網路資源。

         2D地圖的建置引擎可考慮採用Leaflet程式庫。Leaflet是一套開放原始碼的輕量級JavaScript網頁地圖函式庫，所呈現的效果與Google Maps非常相似，而主要的特色是使用簡單、反應速度快，並且可以高效運行在所有主要的桌機和行動系統中(如Windows、Android、iOS等)。Leaflet吸收了現代瀏覽器HTML5和CSS3的優點，但由於其對舊版HTML及CSS的支援，故在較老舊的瀏覽器亦可運行。許多國家級的政府單位都以Leaflet呈現地圖，包含美國環保署明定互動式地圖的標準平台中僅包含Geoplatform及Leaftlet的使用(U.S.EPA, 2017)、歐盟INSPIRE架構下的eENVplus等環境監測計畫採用Leaflet作為其空間資訊呈現平台(E.U. INSPIRE, 2017)。

         Leaflet之所以輕量的原因之一，在於其減少了許多佔用資源的功能。為補足其缺乏的功能，Leaflet將大部分的延伸功能(套件)整合管理於其官方網站，讓開發者按所需功能引用，並開放其程式碼讓所有開發人員及有興趣開發其功能的民眾都能進行開發延伸新功能，包含圖面測量、地點叢集(clusters)、熱區分析(heatmap)、互動式圖表(charts)以及向量圖磚(vector tiles)等，相當適合使用於大量地理資訊的視覺化呈現。

（二）建構多元開放資訊平台
         3D地景模型的建置引擎可考慮採用Cesium開發元件。Cesium所能呈現的功能與Google Earth非常相似，而其優點在於Cesium開發元件與Leaflet同樣以JavaScript作為其開發語言，也同樣是一套開放原始碼的網頁函式庫，故相互之間的地圖資訊及函數傳遞較為簡易，有利於系統間的整合。Cesium與Google Earth的相異點在於其以HTML及CSS的標轉網頁語言提供互動式視覺化服務，無須安裝任何套件，只需要連上使用Cesium所建置的3D地景模型網頁，即可使用其互動式視覺化服務。除可進行放大、縮小、平移、旋轉、以滑鼠操作飛行至特定位置、行政區/道路/地藉/地標等空間定位等基本功能外，也有提供VR/AR設備可以使用的資料界接工具，可提供未來延續開發VR / AR等應用。

         Cesium官方網頁除提供論壇給開發人員進行技術上的討論，也藉由主要功能的互動式範例，讓不熟悉Cesium程式開發方式的技術人員也能較輕易的入門，進入3D地景模型的開發行列。與其他3D地景模型的建置引擎相較，Cesium的特色在於其開放性，所建立之3D量體的模型以其開發推動的3D Tiles/glTF開放格式進行發布，並於官方網站提供由OBJ及COLLADA等格式轉換為3D Tiles所需的各項轉換程式，相當適合以開放資料/開放政府為目標的政府單位作為3D智慧城市基礎建設，讓民眾/民間企業/機關團體能夠閱讀其原始程式碼，依其所掌握的使用需求進行進階功能的開發。除了可以避免技術壟斷造成系統維護的斷層以外，也可以促進公私協力及新創產業的發展。

（三）推動市民有感的智慧服務
         前述2D/3D圖台系統，兼具資訊整合及後續擴充之能量，可據以設計資訊整合架構，為應用服務奠定智慧基礎；若能讓所有權益關係人都能善用該平台進行討論，再藉由系統性的轉換與整合，便能成為有用的民眾需求資訊，用以檢核各項工程與大型活動是否符合民眾的想像。其資訊呈現與線上討論的過程不僅改變了過往的生活經驗，更創造出新的生活需求。

         在人工智慧的潮流帶領下，未來資訊技術的發展與目前已趨成熟的巨量資料分析最大的區別，在於未來資訊技術的發展，將能夠在通盤性的巨量資料之外、進一步根據個人化及在地化資訊進行整合分析；其精隨在於把引發人類活動的起心動念需求原因和環境與資料作連結，而非如巨量資料分析一般，將資料本身單純視為人類活動所造成的結果(Oliver Bates and Adrian Friday, 2017)。

         換句話說，未來的資訊技術想分析的是人們在何時因為什麼原因而需要用到什麼之後找出策略、調整工程設計，而非在事後找出最有問題的地區執行限制策略或施作改善工程。要解決的是問題本身，而不是引發問題的人或設施。大到整個國家的基礎設施，小到一個建築物的節能強化設計，所採用的方式都將由資料導向設計(data-driven design)，進化為資料感知設計(data-aware design)的世界。而能善用民眾需求資訊做出關鍵決策與創新治理的城市，便掌握了民眾的起心動念需求原因，未來必將在世界的資訊應用競賽中脫穎而出。因此，為了持續使智慧城市邁向智慧政府，所建構的圖台系統應整合2D/3D圖台與公共事務的社群協作討論功能、建立智慧城市的資料基礎，使其未來可導入人工智慧、整合民意資訊，充分運用民眾的需求資訊以輔助施政決策，讓整體智慧城市能提供更即時、更全面、更聰明的規劃與服務。

四、智慧城市應用平台及其功能設計智慧城市應用平台及其功能設計

         本文所提議的智慧城市應用平台及其功能設計，在此以概念案例呈現如圖2至圖5所示。圖2為首頁的土地分區與3D地景模型連動的示意圖。左上方的2D地圖除以向量圖磚呈現土地分區及其類別外，藉由點選相對的區塊可呈現該區塊的編號等相關資訊，並連動網頁右方的3D地景模型、找尋相對位置上的建築物模型。該建築物模型由於連動點選，亦將呈現其建築物相關資訊。點選其他2D視窗的功能選項即可進入相關創意應用功能，如防救災或建築管理等。以下就建築管理功能，進行創意應用功能的說明。圖2

圖2. 土地分區與3D地景模型連動示意圖
圖3即為建築管理的相關應用案例示意圖。該案例中點選2D圖面上方的「建築管理」選項，便可呈現點選地點附近的建築物地點及其分類。若有多棟建築物聚集在某鄰近範圍，則使用地點叢集功能呈現其各類別的比例，待使用者將地圖放大呈現(zoom in)時，再拆解成數量較小的地點叢集或單一地標點。依據使用需求，在3D地景模型視窗則可採用適當的方式(如以顏色標示或不同類別交替呈現)進行視覺化比較。

圖3. 建築管理相關應用案例示意圖
圖4為建設規劃中比較不同建築物或建設規劃的相關應用案例示意圖。在3D地景模型中可依需求建置切換功能，提供建築物之間的切換或疊合比較其差異。圖中所示為同一建築物的近似模型與擬真模型之間的差異。

圖4. 不同建築物或基礎建設之比較案例示意圖。
圖5為公共事務協作小組的社群聯繫功能案例示意圖。點選相對應的圖示，可進入政府單位所經營的各類社群平台討論區，在各社群平台中依照2D及3D圖台所發現針對某公共事務可能的爭議點，發表其意見並參與解決方法的討論，以避免公共事務執行階段因事前未進行充分討論而發生的弊端。

五、結語

         要真真實實的發展智慧城市，就要掌握資料、解讀城市的過去現在未來、還要讓這些脈絡能夠貼近民眾的需要。本文以智慧城市平台的應用架構設計，來突顯智慧城市的意義：
1. 智慧城市不只是「智慧生活」：因為牽涉城市資源運用。
2. 智慧城市不只是「數位城市」：因為牽涉民眾需求彙整。

         既然叫做智慧城市的話，就不只是個人、家庭、社區或醫療機構用一些感應器自己發展自己的智慧生活，而是要運用到整個城市的資源，包含城市的資料和主政者的決定。此外，智慧城市也不應只是數位城市。若只是把3D建築放在平台上但民眾都不覺得這些建築跟自己未來的居住環境有關，則這些3D建築設計便將淪落到僅為儲存設備裡的數位化模型。

         以往在規劃公共建設或大型活動的時候，數位化的工具都在計畫執行的團隊手上。規劃的人和民眾只能靠著文件和學校禮堂、會議室或活動中心裡舉辦的說明會來進行溝通。而真正的智慧城市，則要能將這些溝通移到每個和公共建設規劃相關的權益關係人手機電腦上，甚至未來還要能用AI幫忙規劃的人做決定。

        本文所提出的建議方案，便是以2D+3D的平台作為智慧化的說明會，並提供社群工具呈現民眾的意見。其中平台的架構及程式的建置以開放原始碼為理念進行發布，除了可以避免技術壟斷造成系統維護的斷層外，也可用以促進公私協力及新創產業的發展。

六、參考文獻

1. Bellandi, M. (2006). “A perspective on clusters, localities, and specific public goods.” Clusters and Globalisation. The Development of Urban and Regional Economies. Cheltenham: Edward Elgar, 96-113.
2. Whitworth, B. (2009). “The social requirements of technical systems.” Handbook of research on socio-technical design and social networking systems, 3.
3. Batty, M. (2013). “Big data, smart cities and city planning.” Dialogues in Human Geography, 3(3), 274-279.
4. 3.U.S.EPA (2017). 美國環保署網路地圖標準說明網站https://www.epa.gov/web-policies-and-procedures/web-standard-maps
5.4.E.U. INSPIRE (2017). 歐盟eENVplus網站http://showcase.eenvplus.eu/client/ep01.htm
6. Oliver Bates and Adrian Friday (2017). Beyond Data in the Smart City: Repurposing Existing Campus IoT. IEEE Pervasive Computing 16(2), 54-60.