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A rápida urbanização e digitalização das cidades impulsionaram o big data para a vanguarda das iniciativas de transformação urbana em todo o mundo. Esta revisão sistemática e integrativa explora as diversas aplicações de big data em áreas urbanas, examinando como estas abordagens baseadas em dados contribuem para o desenvolvimento sustentável, a governação eficiente e a melhoria da qualidade de vida. Os dados foram obtidos na plataforma Scopus, tendo sido conduzida uma pesquisa abrangente cobrindo publicações de 2010 a 2024, posteriormente submetidas a rastreio e avaliação de elegibilidade orientada pelo protocolo PRISMA. Os resultados indicam que o big data é amplamente aplicado em vários domínios urbanos, incluindo a gestão de transportes e mobilidade, o planeamento urbano, a monitorização ambiental, a otimização energética, a segurança pública e o envolvimento dos cidadãos. Tecnologias avançadas como a aprendizagem automática, a Internet das Coisas (IoT), os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e os dados de sensores em tempo real sustentam estas aplicações. A análise destaca os benefícios significativos do big data, incluindo uma melhor tomada de decisões, análise predictiva e optimização de recursos, além de abordar desafios como a privacidade dos dados, a interoperabilidade e a exclusão digital. Apesar da crescente adopção, ainda existem lacunas na integração de big data com estruturas de equidade social e governação, especialmente em contextos urbanos em países em desenvolvimento. Neste contexto, há necessidade de maior concentração em práticas de dados inclusivas, considerações éticas e soluções escaláveis ​​que possam ser adaptadas a diversos ambientes urbanos. Este estudo contribui para uma melhor compreensão do potencial transformador do big data nos sistemas urbanos, fornecendo uma base de conhecimento para investigadores, decisores políticos e profissionais para ajudar a desenvolver inovações baseadas em dados para cidades mais inteligentes e resilientes.