当今数字化城市建设
时间：2021-03-27 08:09:22 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要 “数字城市”，即城市高度综合的将公共信息数字化，并大力发展信息技术和信息产业，将信息化与城市化完美的结合起来，使城市建设和发展提升到一个新的高度。本文从建设数字城市的需求分析入手，概括介绍了数字化城市建设的国内外现状，关键技术和存在的问题，及发展前景。
关键词 数字城市；数字化；建设
中图分类号TP39 文献标识码A文章编号 1674-6708（2012）81-0207-03
信息化的实质就是数字化、网络化和智能化。从广义上来讲，数字化城市也就是城市信息化。随着城市信息化进程的加快，数字城市的建设以成为了城市建设的发展方向。利用数字化及相关技术可以以城市为主体，对政治、经济、文化、科技、教育和社会生活各个领域的问题进行全方面的信息化处理，不仅提高城市的生产力水平和竞争力，而且促进物质文明和精神文明建设，更有利于城市的可持续建设发展。
1 数字城市建设概述
1.1 数字城市的概念
随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施（NII）和全球信息基础设施（GII）计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。
“数字城市”是基于计算机技术，多媒体技术和大规模存储技术，通过宽带网络的链接，利用遥感，全球定位系统，地理信息系统，遥感的仿真 - 虚拟化技术，如城市进行多分辨率的数字城市，多尺度，多空间，时间和多品种的三维描述，即利用信息技术手段，将这个城市的过去，现在和将来网络上的所有内容，数字化虚拟实现。它是从工业化时代向信息化时代转换的基本标志之一。数字城市不仅可以为人类提供观察物质和精神世界的新途径，还可以辅助参与人类智力相关的创造活动。
1.2 国外数字城市现状
发达国家通过大力发展电子政务、电子商务和社区信息化建设，有效地推动经济社会的全面信息化。之后实现了数字城市信息资源共享，面向市民的数字城市在线公共服务，越来越受到各国政府的高度重视。例如政府网站群是数字城市功能实现的根本途径。而国外的政府网上办公的数量庞大，主要业务有：城市规划管理，城市档案管理，城市审计管理，城市社区管理，城市经济、文化、旅游协调和服务，城市财政和政府采购，市政工程管理，应急管理等。加拿大、澳大利亚的城市政府在网上进行了规划管理网上作业，将每次城市所做的城市规划方案发布在网上，征求市民意见，从而实现了程序规范、法制健全、申报简介、过程透明、效率高、尊重民意的城市管理及规划。
除了政府网站群方面，“数字城市”在地理数据资源、信息资源等也有着很好的发展。回顾国际上数字城市的发展道路，主要分为了四个阶段：第一阶段：网络基础设施的建设阶段；第二阶段：市政府和企业内部信息系统的建设阶段；第三阶段：市政府、企业互通互联的阶段；第四阶段：网络社会、社区、数字城市的形成阶段。
1.3 国内数字城市现状
“数字城市”的我国也积极的开展了相应的活动，并投入到城市建设中。例如在首届“数字地球”国际会议上，北京市市长正式提出了启动“数字北京工程”。“中国县级第一市”的广东南海，也积极的投入到城市信息化的电子政务。不仅这些城市，我国的上海、南京、杭州等各大城市都开展而来试点工作，并逐步的在全国进行推广。“数字城市”建设在我国的发展是有效的，例如广州市建成了一个市党政机关城域互联网络平台，建成了政府等几大光纤网络，并与多个市直单位实现了高速互联，建立了省政府、中国经济网、国家计算机公众互联网等国家互联网络交换中心的互联。
我国的政府网站数量也相当巨大，覆盖了全国30个省市区。但我国政府网站仍处于政府宣传的初级阶段，主要是介绍政府结构、政府首脑、政策法规、办事程序和统计结果等。由于投入到网上办公的时间较短，和国外政府网站相比业务上不是很成熟，但这些政府网站对数字城市建设有着重要的意义。他向着数字城市的行政管理迈出了跨越的一步，数字城市的社会服务功能需要由政府网站群来实现，因此政府网站群的建设和成长对数字城市管理有着积极的促进作用，使得政府和市民能更多沟通，更多交流。
我国目前处在数字城市发展的四个阶段同时并举的形式下，不仅是政府网站群，其他的数字信息系统也不够完善，政府和企业内部信息系统的数量和质量是数字城市建设的关键因素，为了更好的建设数字城市，我们需要在政府网站群和各企业信息系统上做出更多的投入。
2 数字城市建设的关键技术及存在的问题
2.1 数字城市建设的关键技术
“数字城市”的研究领域较为广泛，其所设计的理论有：多源多时相多分辨率数据集成理论、分布式计算理论、三维仿真理论、海量存储理论、信息的认知理论、空间数据仓库理论等。数字城市的关键技术主要分为：元数据与海量数据处理、数据仓库与数据挖掘、数据融合与虚拟现实、互操作与超链接。
2.1.1元数据与海量数据处理
元数据在一定意义上是沟通数据生产者、管理者和使用者的桥梁，它主要包括：主题内容与使用范围、参考标准、术语、元数据层次结构、元数据分级、元数据扩展原则及方法等。而“数据城市”则涉及到了大量的数据，对这大量数据处理的技术需要快速、高效地进行存取和运算以及传输，它是“数字城市”建设的基础，也是关键技术。
2.1.2数据仓库与数据挖掘
数据仓库是将不同类型的数据进行标准化的过滤和匹配等操作后，进行数据仓库的建模、概括、聚集、调整及确认等工作。它是“数字城市”整合信息资源的重要载体，也是实现信息共享的基础平台。数据挖掘是通过建模从大量的数据中来挖掘所需的数据或知识，其过程为：确定数据挖掘对象、准备数据、建立模型、数据挖掘、结果分析和知识应用。
2.1.3数据融合与虚拟现实
空间数据融合主要内容有栅格数据之间的融合、栅格数据与矢量数据之间的融合和矢量数据之间的融合。其中栅格数据之间的融合技术相对比较成熟，而矢量数据之间的融合较为复杂。目前全世界都在进行攻关的难题是融合图形数据与属性数据之间的连接关系。由此可见数据融合技术还需更加提升。
虚拟现实系统主要由显示子系统、检测子系统、和模拟子系统三大部分组成。显示子系统主要负责感觉信息的合成，检测子系统主要将操作信息传递给电脑，而模拟子系统是虚拟现实系统的核心，主要是实现虚拟环境的描述和构筑。虚拟显示系统的技术基础有许多，例如高级三维图形技术、多媒体、网络通讯等等。实现虚拟现实系统的应用类型有视频映射系统、沉浸式系统和分布式虚拟系统。
2.1.4 互操作与超链接
互操作是异构环境下两个或两个以上的实体，即使它们的语言、模型和环境不同也依旧可以相互通讯和协调运行，来完成某一指定的任务。这些实体主要包括应用程序、处理对象和系统运行环境等。研究互操作不仅要是技术问题，更涉及到了各个组织机构之间的协调与配合。它是“数字城市”实现通信共享和系统集成的重要技术途径。
超链接为“数字城市”提供了资源的关联，可以将“数字城市”庞大的信息资源相互联系起来，就如互联网中超链接的作用相似，但由于“数字城市”拥有海量的数据，因此对超链接的技术要求很高。
2.2 数字城市如何建设
建设“数字城市”需要注意以下几方面：信息安全保障体系、标准法规及运营管理体系、访问方式以及数字化生活、数字化管理和数字化经营。由于“数字城市”涵盖的范围很广，所以在建设的过程中需要适应不同的数字化管理。例如：数字化生活中包含数字社区、数字医疗、网上购物等；政府数字化办公包含决策支持、智能交通、一站式服务等；企业数字化经营中包含电子商务、企业资源管理、客户管理等。
“数字城市”总体构成分为四部分：基础信息层、地理空间层、应用系统层、决策分析层。“数字城市”建设首先要建好地基，即信息基础设施的建设。建设好信息基础设施后，就要建设第二项工程——国家空间数据基础设施（NSDI），这是数字城市建设的核心内容。NSDI是指对地理空间数据有效的采集、管理、访问、维护、分发利用所必须的政策、技术、标准、基础数据集和人力资源的总称。第三步需要进行“数字城市”地理空间框架的建设。截止到2012年5月23日，全国已经有260余个地级以上城市开展了数字城市地理空间框架建设，其中已经有100余个城市的数字城市地理空间框架已经建成并投入全面应用。积极响应“十二五”规划，“十二五”期间，全国将基本建成由“一个网”、“一张图”、“一个平台”组成的数字中国地理空间框架。在完成上述工作后，就需要完成最后一步，即地理信息的综合服务，此项包括政府、企业、公众三个方面，这个环节跟民众的生活联系紧密。
2.3 数字城市建设存在的问题
目前，城市数据还存在着一些问题，也就是说还未达到“快、准、全、廉”的标准，大比例尺空间数据的获取与提供离标准还存在着很大的差距，同时我国目前在城市数据的共享上存在着缺乏合适数据和不能充分有效利用数据的问题。由于建设“数字城市”是一项大的工程，所以设备要求也很高，目前的数据设备才存在着精度、网络传输速度以及虚拟设备模拟的逼真度等方面的问题。建设“数字城市”，技术要求也很高，虽然目前我国掌握一些关键技术，但还不能很好的满足建设需求，所以技术也需要进一步完善。再者，技术、管理和经济之间的关系也有待协调，“数字城市”数据共建共享和系统互操作的实施很大程度上是取决于管理、政策和经济的因素，所以协调这些方面是存在的很重要的问题。我国目前城市信息系统建设的进展不是很快，水平也参差不齐，要实现不同领域的系统互联互通是尤为重要而有难度的，这将给我国的“数字城市”建设带来挑战。同时，我国还面临着两个无法回避的问题，一是没有建立基础地理数据和GIS系统的长效更新机制，二是没有建立统一的数据标准，软件平台不统一，形成不能交流共享的“信息孤岛”。
为了解决这些问题，我们首先要做的是完善数字化城市建设的基础设施，这是数字城市建设的起点和保障，这需要政府的支持，尤其是在基础研究和尖端技术开发、信息化试验区建设、政府信息系统建设、基础数据库的建设等方面。其次，我们要引入人才，此时不仅需要技术人才，还需要各个专业部门的人才，这样才能更大程度的发挥“数字城市”的建设和管理，因此，我们需要注意人才的比例要协调。再者，“数字城市”的建设离不开市民，唯有市民的热情才能增加城市信息化建设的动力。“数字城市”不仅仅只应用与政府，还应用与生活，比如数字化社区、数字化单位、数字化企业等等，那么开展普及信息技术显得尤为重要。在“数字城市”建设中，政府的作用是十分关键的，主要涉及到加强领导，促进技术管理和经济三者关系的协调，以及制定“数字城市”的战略。“数字城市”是城市发展和社会信息化的必然趋势，面对目前无法避免的问题，国家测绘地理信息局带领业内的院士、专家等，提出了适合我国国情的统一建设“数字城市地理空间框架”的解决办法，数字中国地理空间框架就是建设我国的NSDI。如此可以合理的解决“信息孤岛”的问题。相信在解决这些问题后，“数字城市”便能深入到我们的生活工作中。
3 数字城市建设应用及发展前景
数字城市应用范围十分广泛，包括城市规划、政府机关办公系统、土地管理、公安消防等各种领域的管理，这些大量的城市空间数据在提供和获取上追求着“快、准、全、廉”的目标，而这些目标的实现正是由数字城市的建设来解决的，包括数据生产与更新的速度，数据的准确及精度，数据在空间中的完整性以及体现数据的真三维和时态性。数字城市的建设将大大改善我国城市空间数据的状况。
因此，数字城市建设是城市信息化的发展趋势，是城市可持续发展的需要，是城市政治与经济发展的需要。在这个高速发展的信息化时代，数字城市建设将会有更大的发展，越来越多的城市也会加入到建设行列，从而给城市空间数据的生产和处理增添新的生命力。
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