智慧城市的建设思路大体上就是根据城市自身的发展愿景与目标，提升城市的竞争力与吸引力，同时实现可持续发展。每个城市都有目标，顶层设计不是为了解决目前的问题，而是在设计未来。城市会成长，我们目前的基础建设、健康、教育是否能支撑城市的成长?城市人口的增长会提高环境保护的压力，我们应该怎样合理地进行城市开发?企业和城市GDP的成长都依赖于城市的主要产业，这些产业的产业链能否持续支撑城市经济的增长?目前的产业是否要转型、是否有提升的空间?这些都是顶层设计需要考虑的事情。
在进行顶层设计的时候，主要考虑三个角色。站在市民的立场，要通过提升公共服务水平，建设一个安居乐业、有吸引力的生活环境。对企业来说，要通过创建良好的产业发展基础环境，支持企业的持续经营。政府的管理也很重要，天灾人祸不可避免，但是通过优化资源、提升效率，让政府联动起来，才能将灾难的影响降到最低。
根据这三个角色的需求和面临的挑战，要怎样才能做到不浪费资源、协调运作?智慧城市的建设就是通过感知化、互联化与智能化改造现有城市环境，即通过云计算、大数据、移动互联、社交网络四大核心技术的持续运用，营造具有吸引力的产业环境和高质量的生活环境，带动整个经济发展框架的转型升级，提升市民幸福感，并有效缓解城市发展所面临的压力。
智慧城市顶层设计方法论
智慧城市顶层设计目前试点的方法论，是基于一系列行业领先的方法论体系，规划智慧城市顶层架构，为智慧城市建设推进战略的制定、实施和运营提供参考和指导。其中第一步是为城市定位，明确目标，找出关键问题。其中访谈很重要，要对市民、企业、政府进行深入访谈，对城市的需求、现况和挑战进行梳理。
其次是政策层面，充分参考与智慧城市发展相关的政策、标准，以及制度支撑，使顶层设计有章可循、有据可依。发改委、住建部制定的标准，规范了城市信息化建设。中央政府和地方政府的相关政策让规划者能够对城市的应变能力和成长能力进行评估。
第三是业务能力模型。全面、科学地对政策相关的部门进行从管理到执行的深入了解，明确他们的现状和目标，现状与目标之间会有落差，而这个落差就是我们要做的规划。
最后是基础建设。顶层设计要求站在城市高度思考信息化建设。上海在无线网络、大数据方面做得相当好，有了数据，我们才有办法走向智慧。
智慧城市顶层设计的内容
智慧城市顶层设计的内容逐一提供了智慧城市从“为什么”到“做什么”，再到“如何做”的完整规划，可作为智慧城市建设从业务模型到技术架构、运营层面的指导文件。在重点建设内容方面，依据方法论体系模型，对10大业务领域的150余项业务能力进行热点分析与差距分析，提出了针对性重点建设内容，并结合国家指导意见，制定五大类发展目标。
在热点分析中需要说明的是，每个城市的发展需求和重点都不一样，对这个城市来说目前最具挑战的事情就是热点，也是第一手要解决的事情。在差异分析中，会将整个城市的关键能力制作成一张功能图，红色表示紧急的问题，黄色表示中间点，灰色表示可以暂缓的问题。
各行业间的交互关系分析也非常重要。智慧城市中各业务领域的信息系统存在错综复杂的交互和协同关系，我们需要确保各行业的组件以及相应的资源能以最高的效率提供连贯的服务能力。通过业务交互关系视图的建立，能够将局部的系统规划上升到城市整体进行统筹。
行业间的关系可以用交叉图表示，表格中的横向是解决方案，例如智慧医疗、智慧公安、智慧教育、智慧农业、智慧旅游等，纵向是相关的政府部门。表格上的三角形区域表示这些解决方案之间有哪些可以共享信息。
最终，根据智慧城市建设目标，以及国家指导意见分为五类建设方向，对所涉及的应用系统解决方案提供规划指导，形成各领域的解决方案蓝图。五类建设方向包括：现代化产业发展、普惠化公共服务、精细化社会管理、宜居化生活环境，以及智能化基础设施。
根据每一类中的解决途径，结合各行业的业务交互关系分析，我们可以得出一个关系图，其中包括涉及的部门、工具、载体等。每个解决方案，又可以细化为长期、中期、短期建设目标，帮助政府实际建设实施。
因为智慧城市的建设内容涉及多个行业和多种项目内容，而政府的资源又是有限的，这就需要根据项目特点进行分析后选择最合适的运营模式。这一部分在顶层设计中需要详细探讨，确定哪些解决方案用什么样的融资模式。
智慧城市持续发展机制
智慧城市的持续发展需要一个机制，这个机制在顶层设计中称为“一院三中心”，一院，指城市研究院，在城市研究院下，有一个联合创新中心，其中创新出的技术、解决方案等会放到产业运营管理中心里，再由城市运营管理中心进行监管、监控、认证等程序。由此来落实研究、设计、建设、运营的过程并保证其科学性与一致性。
