淺談“數字城市”

　　摘要：闡述了數字城市的產(chǎn)生，并論證了數字城市能夠解決目前城市存在的問(wèn)題，分析了數字城市在城市建設、規劃和管理中的應用，同時(shí)提出了我國建設數字城市的建議。

　　1、數字城市的產(chǎn)生

　　自1998年1月31日美國副總統戈爾（AI.Gore）做了“數字地球：理解21世紀我們這顆星球”的報告以來(lái)，“數字地球”（DigitalEarth）便作為一個(gè)全新的概念風(fēng)靡全球，引起了各國政府的密切關(guān)注。各發(fā)達國家相繼開(kāi)展了理論研究及相關(guān)技術(shù)實(shí)踐，我國國家領(lǐng)導人***在1998年6月1日接見(jiàn)兩院院士時(shí)，提出要重視數字地球的研究；中國科學(xué)院、科技部等許多專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行了數字地球的研討。數字地球已成為當今信息技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)，引起了全人類(lèi)社會(huì )的共同重視。

　　數字城市是數字地球應用的主要方面之一，也是數字地球最基本的空間層次之一。城市作為人口、經(jīng)濟的集中地，是現代高新技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)源地，也是數字地球的重中之重。AI.Gore于1998年9月提出了“數字化舒適社區建設”即數字城市的倡議。一些國家開(kāi)始進(jìn)行智能大廈、“數字家庭”、“數字社區”的實(shí)驗。新加坡、日本等國相繼著(zhù)手“數字城市”的示范和建設工作。美國已建成一批智能化生活小區（數字社區）的示范工程，美國約有50個(gè)城市正在打算建設“數字城市”�！皵底殖鞘小钡难芯吭谖覈�雖然剛起步，但已經(jīng)出現了很強的發(fā)展勢頭，上海市已率先上馬，其城市骨干ATM網(wǎng)的建設已經(jīng)開(kāi)始，并同時(shí)組建IP電話(huà)系統、電子商務(wù)ICP（網(wǎng)絡(luò )內容服務(wù)商）、電子社區和國際遠程醫療中心等；深圳、珠海等城市均已初步建成覆蓋全市區的ATM骨干網(wǎng)絡(luò )，并正在向數字城市的縱深方向發(fā)展�？梢哉f(shuō)，“數字城市”是未來(lái)城市發(fā)展與建設的一個(gè)重要趨勢，也是信息化社會(huì )發(fā)展的必然。

　　2、數字城市有利于解決城市現存問(wèn)題

　　數字城市是隨著(zhù)信息技術(shù)、計算機技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展應運而生的，在我們熟悉的物質(zhì)城市身邊正在形成一個(gè)充滿(mǎn)數字化特征的城市。這種數字特征正滲透到城市規劃、建設、管理中。由于數字城市的構成和運做方式，不同于傳統的城市，這個(gè)嶄新的城市結構能夠很好地彌補現有城市的運行缺陷，有助于解決現有城市問(wèn)題。

　　2.1當代城市中的問(wèn)題

　　規模經(jīng)濟和聚集經(jīng)濟是當代城市發(fā)展的核心動(dòng)力。與之相呼應，有些城市在空間上高度聚集，人口和物質(zhì)資源高度聚集，經(jīng)濟成份、科技要素高度聚集，交通網(wǎng)絡(luò )高度聚集。聚集是工業(yè)經(jīng)濟的必然要求和結果，它創(chuàng )造了繁榮的城市經(jīng)濟，促進(jìn)了人類(lèi)的物質(zhì)擁有，但也帶來(lái)了嚴重的“城市病”。

　　高度聚集使得城市中人口和環(huán)境的平衡受到影響，造成了一系列城市問(wèn)題：建筑稠密、住宅緊張、道路擁擠、交通阻塞、城市環(huán)境混亂；物質(zhì)和能源的消耗猛增，造成城市供應的緊張和能源、資源短缺；噪聲日益嚴重，使人的心跳速度加快、緊張，心情變得煩躁：“三廢”排放量與日俱增，生活垃圾難以處理，環(huán)境污染嚴重；綠化面積萎縮，城市空氣的自然凈化率降低，城市的優(yōu)美環(huán)境遭到破壞。城市發(fā)展急需有力的城市空間布局調控，合理的人口密度，有效的資源配置，急需調整產(chǎn)業(yè)結構，改善交通狀況和環(huán)境質(zhì)量。

　　2.2數字城市——去弊存利

　　當代城市問(wèn)題的產(chǎn)生一方面是聚集經(jīng)濟的產(chǎn)物，另一方面是缺乏認識城市規律、預測城市未來(lái)、監管城市開(kāi)發(fā)的有效手段所造成的。解決城市問(wèn)題不能簡(jiǎn)單地套用“頭疼醫頭、腳疼醫腳”的方法，而必須從系統的角度出發(fā)。

　　“數字城市”是人類(lèi)對物質(zhì)城市認識的又一次飛躍，是對城市發(fā)展方向的一種描述。其本質(zhì)是對物質(zhì)城市及其相關(guān)經(jīng)濟、社會(huì )特征統一的數字化認識，是用數字化的手段來(lái)處理、分析和管理整個(gè)城市。在數字化的城市里，人們不必要聚集在城市中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )完全可以享受發(fā)達的信息和實(shí)現網(wǎng)上購物等需求。數字城市通過(guò)發(fā)達的網(wǎng)絡(luò )，可使各種經(jīng)濟要素相對分散布局，降低擁擠成本，提高城市效益。能夠促進(jìn)城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的協(xié)調和暢通。是解決現有城市問(wèn)題的發(fā)展方向。

　　3、數字城市的應用

　　數字城市也稱(chēng)信息城市、智能城市。它以數字化的方式表示城市及其各種信息，不僅包括城市各類(lèi)與空間位置有關(guān)的直接信息（如地形、地貌、建筑、水文、資源等），還包括相關(guān)的人口、經(jīng)濟、教育、軍事等社會(huì )數據，在現代信息技術(shù)的基礎上，形成一個(gè)具有智能性質(zhì)的城市信息系統�！皵底殖鞘小睘檎J識物質(zhì)城市打開(kāi)了新的視野，數字城市——建成，將在城市規劃、建設和管理等方面發(fā)揮巨大的作用。城市規劃師在有準確坐標、時(shí)間和對象屬性的虛擬城市環(huán)境中，進(jìn)行規劃、建設、管理和服務(wù)，就像走在現實(shí)的城市街道上或乘坐直升機上觀(guān)察、設計一樣。數字城市實(shí)現了城市生活的智能化，如網(wǎng)上購物、遠程教育、網(wǎng)上旅游等。目前發(fā)展較快的應用之一是電子商務(wù)（E.Business），即通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現購物、業(yè)務(wù)交易等活動(dòng)。同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )可訪(fǎng)問(wèn)其它城市、區域乃至全球的各種信息。數字城市的用戶(hù)（包括政府機構、研究單位、企事業(yè)單位等）的所有邏輯應用通過(guò)Web瀏覽器（如IE、Netscape等）呈現。用戶(hù)通過(guò)服務(wù)器可以完成查詢(xún)、分析、地籍管理、城市規劃等服務(wù)。

　　“數字城市”對城市規劃、建設、管理與服務(wù)工作的影響是方方面面的，特別是表現在以下幾方面：

　�。�1）城市規劃手段的革新。目前，我國城市規劃工作中土地利用現狀圖都是人工方法進(jìn)行調查，誤差較大，城市規劃的方案主要靠經(jīng)驗，CAD在規劃過(guò)程中只起到畫(huà)圖的作用。這種工作方式效益低，，而且城市規劃的質(zhì)量得不到提高�！皵底殖鞘小笨蔀槲覀兂鞘幸巹澒ぷ魈峁┮粋�(gè)全新的手段，通過(guò)“數字城市”中的機載傳感器可動(dòng)態(tài)獲得大量城市影像信息，經(jīng)過(guò)高效的數字加工處理，提取三維城市地物的位置信息、幾何信息和屬性信息，通過(guò)一定的整合手段，就可得

　　得到城市規劃的基本圖件。上述圖件可通過(guò)GIS（地理信息系統）進(jìn)行管理，方便地服務(wù)于城市總體規劃中方案的形成、分析和輸出等過(guò)程。

　�。�2）在城市防災中的應用。城市建設災害事故時(shí)有發(fā)生，既影響居民正常生活，又造成經(jīng)濟損失�！皵底殖鞘小蓖ㄟ^(guò)3S系統可迅速、準確的監測與預報，當突發(fā)性災害事故發(fā)生時(shí)，GPS（全球衛星定位系統）和RS（遙感系統）能快速探測到事故發(fā)生地，并將有關(guān)信息迅速輸入GIS系統，由其顯示出發(fā)生地及附近的地理圖件，如飲用水源地、地下管線(xiàn)、建筑狀況等，并對得到的災害信息進(jìn)行空間模擬分析，進(jìn)行預警預報，制定減災策略等。

　�。�3）城市管理手段的現代化。有效的城市管理是促進(jìn)城市健康發(fā)展的重要手段�！皵底殖鞘小痹诔鞘泄芾碇械闹饕獌�(yōu)勢包括：動(dòng)態(tài)、快速地得到和存貯城市規劃、建設與管理的信息；快速、高精度地進(jìn)行城市管理信息的查詢(xún)和統計，方便用戶(hù)獲取各類(lèi)信息；有效進(jìn)行城市信息的空間分析�！皵底殖鞘小庇欣�于提高政府決策的科學(xué)性，提高城市規劃、建設與管理的效率和工作的規范化，促進(jìn)城市的可持續發(fā)展，并使政府的管理和服務(wù)從定性化走向定量化。

　�。�4）在城市建設中的應用。在城市建設方面，可以杜絕由于地質(zhì)、地下設施等基礎數據不清、不準而造成的施工中管線(xiàn)爆裂、泄漏、線(xiàn)路中斷等事故，可為重大項目或工程的選址及優(yōu)化、工程建設管理提供準確的綜合信息服務(wù)。

　　在建筑業(yè)與房地產(chǎn)方面，可為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理提供與各專(zhuān)業(yè)結合的、圖數結合的信息管理服務(wù)，提高這類(lèi)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平，改善住宅與社區的環(huán)境質(zhì)量，使城市居民在生產(chǎn)、生活等方面得到更為有效的服務(wù)保障�？傊�，“數字城市”在城市規劃、建設、管理與服務(wù)行業(yè)的應用，可以提高工作效率、改善工作質(zhì)量，集成化解決城市規劃、建設與管理的問(wèn)題。能夠帶來(lái)巨大的效益，是未來(lái)城市發(fā)展的重要技術(shù)支持。

　　4、我國建設數字城市的建議

　　與發(fā)達國家相比，我國城市化水平較低，城市發(fā)展較為落后。但應該看到，隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化的速度在不斷加快。近20年以來(lái)，國家有關(guān)部門(mén)已積累了大量建立“數字城市”的相關(guān)資料和技術(shù)基礎。今后數字城市的建設要注意以下問(wèn)題：

　�。�1）選擇發(fā)展條件較好、城市規模不大的小型城市進(jìn)行“數字城市”的初步實(shí)踐。海南省廣東省等地已逐步展開(kāi)了數字城市的基礎建設工作，將對我國各地的數字城市示范具有重要的參考、借鑒價(jià)值。

　�。�2）加大我國城市空間數據基礎設施的建設。發(fā)展和形成數字城市主要依賴(lài)國家的信息基礎設施建設。實(shí)現城市信息的共享，要建立城市空間數據網(wǎng)絡(luò )體系，構建城市空間數據庫，建設城市空間數據交換城域網(wǎng)，確保網(wǎng)絡(luò )的安全性和穩定性。

　�。�3）開(kāi)展城市智能管理的試驗。重點(diǎn)進(jìn)行城市交通、防災、電子商務(wù)、地籍管理、城市規劃等智能化實(shí)踐，采用現代計算機技術(shù)及GIS空間分析技術(shù)相結合，建立實(shí)時(shí)虛擬的決策體系。開(kāi)發(fā)城市地理信息系統應用軟件及空間數據庫管理系統，研制能完成空間數據與非空間數據共同管理的空間數據庫管理系統。數字城市的構建是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，目前僅處于初步的試驗階段，隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數字城市必將成為未來(lái)城市發(fā)展的主要方向。