数字城市浅析

　　[摘要]网络经济的到来使互联网成为新世纪国人关注的热点，而数字城市则无疑又是热点中的焦点。近两年来，从国家政府到平民百姓，从政府文件到报刊杂志，这一概念出现频率越来越高。为推动这一课题向纵深发展，本文现将其研究近况做一综述。
　　[关键词]数字城市；地理信息系统；GIS
　　[中图分类号]TP301[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2009)13-0150-02
　　
　　1　引言
　　
　　“数字城市”是利用数字信息技术和网络通信技术，基于地理信息系统CIS、全球定位系统GPS、遥感系统Rs、虚拟仿真等关键技术构筑一个信息平台，把一个城市、地区乃至一个国家的经济、社会信息及各种信息资源加载上去，加以整合并充分利用。城市规划者和管理者可以在有准确位置坐标、时间和对象属性的虚拟城市环境中，进行规划、决策和管理。
　　
　　
　　2　数字城市的含义及产生背景
　　
　　数字城市是一个发展中的概念，目前尚没有一个统一权威的意见。一般来说，数字城市的概念可以分广义和狭义两种。
　　广义的数字城市概念，即城市信息化，是指通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政府、电子商务企业、电子社区，并通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建立信息化社区。
　　狭义的数字城市概念是指：利用数字城市的理论，基于3s(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统Rs)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。
　　数字城市不仅能提高城市管理的效率，而且能大力发展生产力，扩大生产规模，增加市民经济收入，提高服务质量，促进社会经济发展。数字城市交通网络化后，还可以节约城市宝贵的土地资源，缓解建筑稠密，住宅紧张，交通阻塞，环境混乱，资源短缺，噪声严重等现代城市的一系列“城市病”。
　　生活在数字城市的人们，将通过网络在家工作，并通过远程教育系统接受继续教育和培训；企业通过电子商务进行生产和组织管理；数字社区则为人们提供了网络化和数字化的生存环境，最终实现“数字生活”。
　　正因为如此，在1998年美国副总统戈尔首次提出数字地球的概念之后，许多国家和地区都将数字地球技术系统的重要组成部分之一——数字城市的研究与建设作为其抢占科技、产业和经济制高点的战略之一。
　　
　　3　数字城市的内容及框架
　　
　　数字城市的内容包括技术组成、组织结构及应用等方面。数字城市组织结构，即数字城市工程将通过建设宽带多媒体网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，建立电子政务、电子商务、社会保障等空间信息管理服务系统。数字城市是城市信息技术的综合应用，也是当前信息技术应用最广泛的领域。就这个意义而言，数字城市应用十分广泛，归纳起来主要有12个方面：电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、远程教育、社会医疗保障、社区管理、突发事件处理、城市环境检测、智能化小区、水网调配。
　　数字城市的体系结构包括：①数据获取与更新体系。包括城市地表、上空及地下等自然地理数据的自动获取系统，城市基础设施数据的实时获取和更新体系，城市人文、经济、政论等社会数据的变更与监控系统等。②数据处理储存体系。包括高密度高速率的海量数据储存设施、多分辨率海量数据实时地存储、压缩、处理技术、元数据管理技术、空间数据仓库等。③信息提取与分机体系。包括数据互操作、多元数据集成、信息智能提取分机、海量空间数据的智能提取与分析、决策支持等设施与技术。④网络体系。包括高宽带网络、智能网络，支持基于网络的分析式计算操作系统，基于对象的分布式网络服务，分布处理和互操作协议等。⑤应用体系。包括城市规划、地籍管理、城市防灾、城市交通等。同时还包括城市网络生活方式等。⑥管理体系。包括专业人员小组、教育培训、安全管理、系统维护、标准与互操作规范、相关法规等。
　　数字城市系统一般包括五个基础构件：信息网络通信基础设施、公共数据基础、专题数据、应用系统和应用支撑体系。四个公共基础数据库包括：自然资源和空间地理信息基础数据库、人口数据库、法人单位数据库、宏观经济数据库。三个基础管理层：身份认证、信息管理、空间信息服务；重点方面：要融合的重点专题数据库和城市的专题数据库；两个保障体系：包括法规、政策、标准、规范体系和安全、组织、资金、人才体系等。总体架构如下图所示。
　　
　　4　我国数字城市发展现状
　　
　　建设“数字城市”的尝试，在国外许多城市都在紧锣密鼓地进行筹划，有相当一部分城市已经开始启动实施示范性的工程。美国成立了“数字城市”公司，在因特网上发布最有影响的60个城市的信息；日本电信与京都大学等合作致力开发网上虚拟京都；新加坡首先提出了“智能岛”和IT2000的概念。德国、加拿大和澳大利亚等国家取得了比较成熟的应用技术，获得了很大的社会效益和经济效益。
　　从整体上看，我国“数字城市”建设与国外进展相似，也处在理论与技术的研究及应用的试点建设阶段。1999年北京市提出了启动“数字北京工程”，2000年年初制定了《“数字北京”工程总体框架及发展规划》；山西省2000年通过了《“数字山西”空间数据基础设施项目建议书》及其总体设计方案；湖南省2000年将“数字湖南”基础框架工程纳入省国民经济和社会发展“十五”计划；2001年陕西省通过了《陕西省国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》；《福建省国民经济和社会发展“十五”计划纲要》把建设“数字福建”作为“十五”的重点建设项目。
　　
　　5　数字城市基本建设步骤
　　
　　5.1指导原则
　　(1)总体规划，分步实施
　　(2)以需求为导向，以应用促发展。
　　(3)从“数字城市”应用的全局出发，主动提供相关信息，实现共建共享。同时，要采取有效措施，确保国家秘密的安全。
　　5.2建设步骤
　　“数字城市”建设包括很多方面，其中较为重要的应该是“数字城市”信息系统的建设，它一般包括以下九个步骤：
　　(1)确定规划性质，检查、确定信息系统规划的年限和规划方法。
　　(2)收集来自省内外和环境中与规划有关的各种信息。
　　(3)对信息系统的战略目标、开发方法、功能结构、计划活动、财务状况、信息部门情况、所担风险程度和政策等多方面进行分析。
　　(4)根据财务资源、人力资源、信息设备等方面的限制，定义信息系统划分表等。
　　(5)根据分析结果与约束条件，明确信息系统的战略目标，也就是在规划结束时，信息系统应具有怎样的能力，包括服务范围、质量等多方面内容。
　　(6)选择未来信息系统的思想，勾画出未来信息系统的框图，建立子系统划分表等。
　　(7)对信息系统进行分析，根据资源限制，选择一些适宜的项目优先开发，制定出总体开发顺序。
　　(8)在确定每个项目的优先权后，估算项目成本、一定人员要求等具体实施目标，以此作为整个时期的任务、成本与进度表。
　　(9)将规划书写成文，在此过程中不断征求用户、信息系统工作者的意见。规划经省市领导批准生效，并将它合并到城市规划中。
　　
　　6　结束语
　　
　　“数字城市”建设是一项复杂和庞大的系统工程，在推进和实施过程中，必然会遇到各种问题，如何打破部门壁垒，消除信息孤岛，在统一、标准的基础数据平台上，实现全社会信息资源共享；如何创建相适应的建设机制、投融资机制以及市场竞争机制，形成全社会共建合力等。“数字城市”绝不是一朝一夕、一个工程、一项计划就能完成的工作，而是一种真正体现全社会意志的集体行动。
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