数字城市在国土规划与城镇建设中的作用

罗卫国 张建梅

【关键词】数字城市;国土规划;城镇建设;技术支撑

对于数字城市来说，我们可以用数字地球讲解这一个名词的意义。数字地球是对真实的现象进行数字化的展现和认知，它的最核心要点是用数字化的手段来处理地球的自然以及社会方面的问题，并且最大限度地利用每一份资源，让生活在地球上的每一个人更为方便地去了解到自己所生存的地球相关信息，它的特点是可以将许多的地理数据、三维数据和相关的分析数据进行模型建立，从而形成虚拟地球。而对于这项技术来说，它是以大数据技术、计算机技术和多媒体技术为基础，通过高速的网络宽带进行信息传输，并且在服务器中进行各类信息的处理、筛选以及演算，从而以此为工具改善人类的生活与质量。本篇文章将以数字城市在国土规划与城镇建设中的作用进行探讨。

（一）数字城市

数字城市这个观念和理念最早是美国小说家在1984年所出版的《精神人》中所提出的赛博空间，并且将这个名词定义为：从计算机而生成，并且连接世界所有人、计算机以及各类不同信息源的全球网络计算机的虚拟空间技术。

而对于赛博空间来说，它是一个具有独特性的多维性空间，它的数据以及信息的处理都是由计算机完成，而在赛博空间里。现实中的物理已经没有任何的意义，而是依靠另外两种形式体现出来的：一种是通过时间或成本来表达距离，另一种就是心理的区别，从而让人们从感知和意识上去靠近主观上的度量。再则是整体之间的距离，赛博空间不需要受到地球引力的影响，对于它来说，地球引力的方向、大小以及时间可以任意定义并且修改，所以赛博空间具有三维的矢量单位长度和方向位置，并且可以相互转换，不受影响。

数字城市主要是通过采掘数据信息，在虚拟现实模拟语言的软件帮助之下，可以帮助访问网络的人去创造自己读书的空间，并且这些空间可以得到更为容易的维护和内容上的帮助。再通过互联网上独有的IP地址进行连接，让不同的网上数字城市进行共享。而具体的模式上可以细分为三类，首先是一种以文本形式所提供的信息源，这类数字城市有点类似于html主页，它可以为不同的用户去提供更为直观和可视的相关理念。二则是它的维护站点，可以通过对城市以及风景画进行分期和采用，用户可以通过点击图片中的不同成分，从而进入不同的站点。最后则是三维数字城市的空间，在这个三维的空间之中，空间的次序和视觉理解都变得十分容易。类似于3D影像技术，所以通过这类空间的呈现可以为用户提供一个网络上的城市生动空间，而这则是目前所研究的重点以及方向。

（二）数字城市的框架

数字城市，它是以计算机技术、多媒体技术以及相应的存储技术为应用基础，并且以高速的宽带网络作为连接，从而将一个不同比例尺的空间数据作为框架，将一个具有人文自然，社会经济有关的信息进行数字化的呈现。通过网络平台可以实现数据信息的高速流转，对各行业的发展可以起到极大的促进作用。

首先，数字城市技术的框架可以由省市级信息基础设施对信息进行采集和收取。空间数据设备作为基础，主要负责数据的收集和储存任务。就系统而言，主要是遵循逐级递增的原则，即数字城市的框架是由大量的城市组成，在收集到每个城市的数据信息后需要进行汇总，传输至省级的空间数据设备进一步采掘分析，再传输至国家级空间数据设备。每个级别都有对应的权限和防护等级，而为了避免信息共享之中所出现的一些重复或遗漏的问题，在实施数字城市时，应该制定相应的法规、操作规范以及技术标准，并且根据不同省市自身的特点和优点，创造出更为符合当地特色的数字城市。

（一）信息传输技术

首先对于数字城市来说，它所需要的最基本的技术是信息传输和计算机高速网的技术。在目前网络技术和通信技术飞速发展的时代，各类各样的高速信息网络传输技术层出不穷，其中就包括了卫星数据中继技术、调频副载波技术等技术手段。并且这些技术方法为数字城市的建立和创造提供了一定的软件以及硬件上的帮助。所以目前对于数字城市的发展趋势来说，信息的传输技术可以向大容量化发展，也可以接入宽带化和无线化的发展，通过移动通信设备从而实现更为便捷的信息传递。但是由于出资城市中的影像数据都是以TB级的数据进行传输，所以对于数据的压缩解压等问题仍需要更进一步研究和解决。

（二）影像技术

高清晰、高质量的图片，会对数字城市的建设起到更为有力的帮助，而对于这些图片最为有影响的则是分辨率，而分辨率又包括了空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。空间分辨率是指，我们能在影像中所能看到地面最小的目标，并且由像素单元在地面的大小来表示，这项技术在刚出来时，其最大的分辨度为80米上下。随着技术的发展，不断提升到了10米。而随着网路信息技术和电气自动化技术的发展，现阶段应用于国土规划与城镇建设的影像技术所能够达到的分辨度达到了1米范围。光谱分辨率则是成像的波段范围，波段越多，分得越细，光谱的分辨率就越高。现在可以达到6～7纳米，并且有400个波段。

（三）可视化和虚拟现实技术

可视化技术是通过人机交换，让用户可以在自己所生成的环境中提供窗口和工具。当用户使用技术构建出模型后，可以产生极为真实的感受。对国土规划与城镇建设工作而言，采用可视化和虚拟现实技术可以有效提高相关工作质量，同时规划出的国土规划与城镇建设方案可以以立体的形式呈現在工作人员面前。所以虚拟现实技术是数字城市的重要体现形式，在目前的区域性技术支持之下，人们通过对不同地图的分析和理解，从而创造出具有思维性和未来前景的城市规划图。通过3D建模对这些规划图进行建立，相关工作人员可以从宏观的角度分析所规划方案中还存在的缺陷，并可以直接在模型上进行改动。3D建模技术的加持，可以切实提高国土规划与城镇建设的效率。

（一）土地利用调查

通过使用精密度高的影像技术落实相关工作，可以对全市范围内土地的实际使用情况进行检测，同时结合大数据软件进行分析，研判城市土地整体的利用率。为了保障检测效果，还可以结合城市各类土地资源的特征，选择多种影像技术协同展开检测，以保障最终得到的检测结果真实有效，可以对后续国土规划与城镇建设提供可靠的数据参考。和常规检测模式相比，通过建设数字城市，借助现代化影像技术检测得到的数据更有参考价值。

（二）土地交易系统

数字城市可以更为方便和便利地去实现网络上的土地交易和相关系统的建立。而这项系统又包括了信息查询、交易信息系统以及安全系统等一系列系统的结合体。该系统可以将数据库中的相应信息和有关价格进行提取和筛选，以方便土地交易公开透明，从而为竞拍方提供一个合理公平的竞价方式和相关信息。

（一）搭建城镇管理系统

在建设数字城市，开展国土规划与城镇建设工作的过程中需要不断完善管理系统。针对国土规划与城镇建设的具体需求，系统中应当包含城市综合服务系统、基础资源信息管理系统、安全管理应急指挥系统、规划环境形象建设管理系统四大系统。每一个系统都具有一定针对性的作用，以满足国土规划与城镇建设的各项需求。其中，各个系统还应当细化分支，明确各项国土规划与城镇建设任务所归属的系统。

（1）城市综合服务系统

系统中应该包括城市的商务金融信息，城市的工商信息，包括企事业单位等管理系统，并且城市的税务系统也应该纳入到合理的监管之内。相关的保障福利管理系统也应该完善。

（2）基础资源信息管理系统

基础资源信息管理系统内部应该全面采集城市本地的土地资源利用率和地籍的数据信息，并根据不同土地类型和未来发展规范方案进行合理建立和完善，将各类数据信息进行整理、归档。

（3）安全管理应急指挥系统

作为最重要的安全管理系统来说，安全管理应急指挥系统对于城市的居民也有十分重要的作用。并且城市也应该具有重大隐患和重大危险资源的信息管理系统，以保障相应危机出现的时候可以立即作出反应和采取行动。

（4）规划环境形象建设管理系统

规划环境形象建设管理系统中，应该包括城市的合理规划，以及城市优化的相应管理系统。用户可以根据系统主页面所显示的部门，点击进入相应的内容，查找自己想要获取的信息，并进行相关业务的办理，这是目前数字中国的一个组成部分。

就我国各个城市的实际情况来看，城市由不同的规模可以分为不同的等级，但是实际的应用应该包括城市管理、土地管理、地籍管理和相应的民生日常生活等各类不同管理系统。而根据上述管理系统来说，它们目前的实现和应用已经达到了一定水平，通过不同层次和不同比例的图表，进行地理位置或者有关信息的筛选和可视化表示。而在这类系统之中。就应该包含不同比例尺为基础的电子地图，并且专业地使用这些地图，通过对电子地图和相关地理信息的生成去完成数字表格的制作，以方便日后的查询和查找。

数字地球和数字城市，它包含了现代科学技术以及人类发展的必然趋势，并且是一种推进社会经济发展和设备进步的新型、有利方式。我国各个城市在实际开展国土规划与城镇建设工作的过程中，数字城市是未來发展的必然趋势，可以有效推动国土规划与城镇建设的效率和质量。但是数字城市需要长时间才能够建设完成，现阶段部分技术还无法满足数字城市建设的需求。为了有效推动国土规划与城镇建设工作开展，还是需要加速我国数字城市研究，为进一步推进我国数字城市提供技术保障。