城市是人类社会发展的产物，也是改造人类、提高人类的场所。但随着人类和城市的发展进步，城市问题也不断的涌现，如人口膨胀、资源短缺、环境污染、交通拥堵、区域不均衡发展等。“智慧城市”正是当前城市发展建设的新理念和新方向，通过新一代信息技术手段，融合数据驱动的科学决策和科学管理新理念，通过高度的信息化、高效的服务能力以及强大的创新驱动能力，协调城市中所有的利益群体，优化配置城市资源，改善城市环境，提高居民生活舒适程度，激励城市的自我升级，自我优化，全面实现以人为本、可持续发展的智慧城市生活愿景。　　在“智慧城市”的研究热度下，本文首先全面解析了智慧城市的理念、模型和发展趋势等;同时也重点关注了作为智慧城市核心组成的信息技术，分析了以物联网、云计算、城市计算和大数据及数据挖掘等为代表的新兴信息技术在智慧城市中的应用现状、存在问题和未来的应用前景。本文的主要研究工作有以下几个部分组成;　　1、本文首先分析了国外和国内近年来智慧城市的研究现状、研究方向，并针对典型的“智慧城市”案例进行了对比和分析;针对当前智慧城市的系统架构以及智慧城市建设过程中使用的关键技术进行分析，并分别从技术层面、管理层面和决策层面归纳总结了当前智慧城市建设过程中面临的主要挑战。　　2、本文研究并分析了以业务为中心的智慧城市信息系统中存在的信息孤岛、流转障碍等问题，并针对这些问题提出了城市全要素联通、全面感智的“4I模型”，该模型作为智慧城市的新型信息管理模式，通过构建数据驱动的信息整合与信息交互体系，让无障碍、针对性的信息流通推动城市业务的高效运转;将“以人为本”作为原则指导人、机、物三元世界的互联互通;通过数据与业务，数据与决策的有机整合，形成城市信息的良性循环，将部门分割变成综合协调，从独立事件转向互联部件，形成智慧城市的合作型网络结构，积极搭建城市要素之间的合作关系共同解决城市问题。　　3、本文重点研究了智慧城市信息管理的核心结构，提出了建立以数据为中心的智慧城市信息整合与交互的系统架构，通过数据整合、数据关联、数据共享等技术进行海量异构大数据管理;提出了利用云计算和虚拟化技术，有效将城市中海量、异构、多源化的分部门数据进行整合，有效隔离大数据在地理位置和物理结构方面的差异性，最终形成统一的虚拟资源池;根据业务流程特点建立针对性的数据流转过程，通过建立不同优化目标和约束条件的资源调度模型进行虚拟资源配置，最后通过遗传算法进行优化求解的过程。　　4、本文选取了北京市基础运行领域22个分部门的信息数据进行统计和分析。数据来源于北京市政府相关信息部门，数据具有权威性、可靠性，能够代表当前北京智慧城市发展现状。本文通过进行社会网络分析和聚类分析，研究了当前北京智慧城市发展中出现的信息孤岛、低分享率和流通不畅等问题，并通过数据驱动的信息整合与交互的体系方案改进现有的数据利用机制，有效提高了信息共享效率和流转速度。此外，本文还使用matlab工具仿真了利用遗传算法进行资源优化配置的过程，验证了遗传算法和优化模型的效果。　　5、本文的最后，总结和归纳了全文研究内容，分析了当前研究中存在的缺陷和不足，并提出了进一步的研究方向和改进方法。