1、1第16章“數(shù)字城市”及其發(fā)展2隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展，城市的概念正在悄悄地發(fā)生變化，在我們熟悉的物質(zhì)城市的身邊正在形成一個充滿數(shù)字化特征的時代現(xiàn)象數(shù)字城市。這種現(xiàn)象正在滲透到城市規(guī)劃、建設(shè)、管理與服務(wù)中，并發(fā)揮越來越大的作用，忽視它的存在將失去城市持續(xù)發(fā)展的技術(shù)手段。 316.1數(shù)字城市概述“數(shù)字城市”是人類對物質(zhì)城市認(rèn)識的又一次飛躍，其本質(zhì)是對物質(zhì)城市及其相關(guān)現(xiàn)象（經(jīng)濟(jì)社會特征）統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識，是用數(shù)字化的手段來處理、分析和管理整個城市，促進(jìn)城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協(xié)調(diào)。 16.1.1 “數(shù)字城市”的基本概念4“數(shù)字城市”研究的起源可以追溯

2、到20世紀(jì)80年代初，美國Skidmore和Merrill兩個城市進(jìn)行了三維城市模擬。英國Strathclyde大學(xué)也在這方面做了研究。許多發(fā)達(dá)國家已在1995年前就開始了“數(shù)字家庭”、“數(shù)字社區(qū)”和“數(shù)字城市”的綜合建設(shè)實(shí)驗(yàn)。美國前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽恕皵?shù)字化舒適社區(qū)建設(shè)”的倡議，新加坡提出“智能城市”的設(shè)想，美國與日本已經(jīng)建成一批智能化生活小區(qū)（數(shù)字社區(qū)）的示范工程。美國約有50個城市正在打算建設(shè)“數(shù)字城市”。5“數(shù)字城市”的研究在我國雖然剛起步，但已經(jīng)出現(xiàn)了很強(qiáng)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(shè)已經(jīng)開始，并同時組建IP電話系統(tǒng)、電子商務(wù)ICP（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容服務(wù)商）、電子社區(qū)等

3、增值系統(tǒng)，國際遠(yuǎn)程醫(yī)療中心等； 2000年在上海舉辦的“亞太地區(qū)城市信息化高層論壇”會議上，“數(shù)字城市”成為中心議題。目前許多高校、科研機(jī)構(gòu)開始著手“數(shù)字城市”的研究工作。雖然許多國家多年前就開始“數(shù)字城市”的綜合建設(shè)實(shí)驗(yàn)，但就世界范圍看，“數(shù)字城市”的研究目前仍處于探索階段。7“數(shù)字城市”具有以下特點(diǎn)：1）“數(shù)字城市”的數(shù)據(jù)具有無邊無縫的分布式數(shù)據(jù)層結(jié)構(gòu)，包括多源、多比例尺、多分辨率的、歷史和現(xiàn)時的、矢量格式和柵格格式的數(shù)據(jù)。2）“數(shù)字城市”具有迅速充實(shí)、聯(lián)網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)庫，以及多種可以融合并顯示多源數(shù)據(jù)的機(jī)制。3）“數(shù)字城市”采用開放平臺、構(gòu)件技術(shù)、動態(tài)互操作等最先進(jìn)的技術(shù)方案。84）“數(shù)字

4、城市”是基于網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)，將3S一體化集成的一種新技術(shù)，它不僅僅是一個“地理坐標(biāo)系”，而且是可以隨時隨地使用所需的地理數(shù)字模型，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算、過濾、重組，并引入人工智能（AI）的“高級決策系統(tǒng)”（PMS）。5）“數(shù)字城市”可通過多媒體技術(shù)和電子感觀儀器（如數(shù)據(jù)手套、顯示頭盔等），對城市進(jìn)行視覺、聽覺、觸覺等虛擬感觀認(rèn)識。6）構(gòu)建“數(shù)字城市”需要眾多的大學(xué)、研究所、政府部門等擁有大量城市信息數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)參與。1016.1.2“數(shù)字城市”的基本框架數(shù)字城市就是信息化城市。其運(yùn)用遙感、遙測、網(wǎng)絡(luò)，多媒體以及仿真虛擬技術(shù)對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行監(jiān)測和管理，開展輔助決策與服務(wù)。因

5、此，數(shù)字城市不但包括城市經(jīng)濟(jì)、社會、小區(qū)的信息化，而且包含電子商務(wù)、電子政務(wù)、智能交通和規(guī)劃、地籍、電力、通訊、旅游、生態(tài)、抗災(zāi)等的數(shù)字化。111、“數(shù)字城市”的功能結(jié)構(gòu)“數(shù)字城市”為人們提供了一種新的生存方式，即數(shù)字化生存。下面是其部分常用的功能：1）電子商務(wù)，包括網(wǎng)上貿(mào)易、虛擬商場、網(wǎng)上市場管理等；2）電子金融，包括電子銀行、網(wǎng)上股市、網(wǎng)上期貨、網(wǎng)上保險等；3）電子社會，包括網(wǎng)上影院、戲院、網(wǎng)上旅游、網(wǎng)上辦各種手續(xù)等；4）網(wǎng)絡(luò)教育，包括虛擬教室、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬圖書館等；5）電子醫(yī)院，包括網(wǎng)上健康咨詢、網(wǎng)上會診、網(wǎng)上護(hù)理等；6）電子政務(wù)，包括政府上網(wǎng)、網(wǎng)上會議等。122、數(shù)字城市框架現(xiàn)代城市

6、的基本功能是整合設(shè)施，優(yōu)化配置，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定社會，服務(wù)于廣大人民，滿足人民需求。其總體框架如圖16.4?？梢?，“數(shù)字城市”通過寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺，整合全市信息資源，建設(shè)多種信息系統(tǒng)工程，實(shí)現(xiàn)全市經(jīng)濟(jì)與社會的信息化，政務(wù)與商務(wù)的電子化，生產(chǎn)與服務(wù)的智能化。城市公用信息平臺在市域網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)和建設(shè)，有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。143、“數(shù)字城市”的體系結(jié)構(gòu)“數(shù)字城市”由數(shù)據(jù)獲取與更新、數(shù)據(jù)處理與儲存、信息提取與分析、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用模型、專用軟件、咨詢服務(wù)、專業(yè)人員、用戶、教育、標(biāo)準(zhǔn)與互操作、法規(guī)和財經(jīng)等體系構(gòu)成。數(shù)據(jù)獲取與更新體系包括各類遙感設(shè)施，如高分辨率高光譜衛(wèi)星、星-機(jī)-地數(shù)據(jù)接

7、收設(shè)施、地面臺站及人文、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)獲取設(shè)施等；數(shù)據(jù)處理儲存體系包括高密度高速率的海量數(shù)據(jù)儲存設(shè)施、多分辨率海量數(shù)據(jù)實(shí)時地存貯、壓縮、處理技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、空間數(shù)據(jù)倉庫等。15數(shù)據(jù)信息提取與分析體系包括數(shù)據(jù)互操作，多源數(shù)據(jù)集成，信息智能提取與分析，海量空間數(shù)據(jù)的智能提取與分析，決策支持等設(shè)施與技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)體系包括：高寬帶網(wǎng)絡(luò)，智能網(wǎng)絡(luò)，支持基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算操作系統(tǒng)，基于對象的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，分布處理和互操作協(xié)議等。應(yīng)用模型體系為用戶提供實(shí)際應(yīng)用的解決方案，利用它能夠更好地認(rèn)識和分析所觀測到的海量數(shù)據(jù)，從中找出規(guī)律和知識?？茖W(xué)計(jì)算可以突破實(shí)驗(yàn)和理論科學(xué)的限制，建模和模擬可以更加深入地探索城市

8、空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1716.1.3數(shù)字城市”的研究意義1、“數(shù)字城市”是充分利用城市現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和信息資源的最佳途徑2、數(shù)字城市”提供給人們一種全新的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的理念3、“數(shù)字城市”是適應(yīng)現(xiàn)代城市信息化發(fā)展的要求建立起的優(yōu)化城市整體運(yùn)行的全新解決方案4、“數(shù)字城市”是知識經(jīng)濟(jì)社會中信息資源的主體核心，它為知識的生產(chǎn)、流通和應(yīng)用提供了場所和工具5、“數(shù)字城市”必將對人民生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響1816.2數(shù)字城市的應(yīng)用 1、城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)數(shù)字城市方便規(guī)劃人員從整體上掌握信息，改變了過去在掌握城市信息上受條件限制的局限性。同時，數(shù)字城市的應(yīng)用使城市規(guī)劃從過去偏重定性方法轉(zhuǎn)向定性與定量方法并重，使

9、規(guī)劃的精度大大提高，并可提高城市規(guī)劃管理工作的效率，豐富表現(xiàn)手法，增加信息含量，提高分析能力和準(zhǔn)確性。從而使城市規(guī)劃管理與設(shè)計(jì)更加具有前瞻性、科學(xué)性和及時性。16.2.1數(shù)字城市的應(yīng)用前景192、城市信息管理與服務(wù)“數(shù)字城市”可促進(jìn)城市信息管理與服務(wù)在方式、內(nèi)容、手段、速度、效果等方面進(jìn)入新時代。首先，就政府而言，數(shù)字城市將有助于城市政府日常辦公效率的提高。其次，就教育等社會公益部門來說，數(shù)字城市也將推動其發(fā)展。第三，對于企業(yè)來說，數(shù)字城市可以幫助企業(yè)管理者更好地開拓市場。諸如企業(yè)選址、區(qū)域市場戰(zhàn)略等都可以利用數(shù)字城市進(jìn)行輔助決策。第四，個人也是數(shù)字城市最重要的需求者，個人的工作、居住、交通、

10、休閑均可通過數(shù)字城市進(jìn)行。203、城市公共設(shè)施管理數(shù)字城市能夠提高管理公共工程設(shè)施的綜合能力，實(shí)現(xiàn)不同管線的共同管理，提高信息的共享程度，可以在相當(dāng)程度上杜絕由于地質(zhì)、地下設(shè)施等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不清、不準(zhǔn)而造成的施工中管線爆裂、泄漏、線路中斷、鑿穿煤氣管道等事故的發(fā)生。同時，也可以使不同管線間的相互影響、相互干擾達(dá)到最小、效益達(dá)到最優(yōu)。 4、城市交通管理數(shù)字城市不但可以提供有用的交通信息，還可以幫助城市交通管理。215、突發(fā)事件處理突發(fā)事件通常有交通事故、刑事案件、意外災(zāi)害等。目前，我國重大的城市建設(shè)災(zāi)害事故時有發(fā)生，影響了居民的正常生活，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在這些事故突然發(fā)生時，現(xiàn)有的常規(guī)手段很難

11、實(shí)現(xiàn)迅速、準(zhǔn)確、動態(tài)的監(jiān)測與預(yù)報，以至于有關(guān)部門難于快速而又準(zhǔn)確的作出減災(zāi)決策?！皵?shù)字城市”可基本解決這些問題。6、市場調(diào)查與產(chǎn)品銷售電子商務(wù)是數(shù)字城市建設(shè)的一個重要內(nèi)容。商家企業(yè)可以利用數(shù)字城市的相關(guān)信息庫進(jìn)行某地區(qū)某產(chǎn)品需求量的調(diào)查。借助對信息的分析結(jié)果，企業(yè)或公司可對商業(yè)網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，并及時調(diào)整銷售策略。227、政府決策數(shù)字城市是高度網(wǎng)絡(luò)化的信息世界，政府工作人員可以隨時隨地通過有線、無線通訊設(shè)施，用電腦上網(wǎng)得到所需信息，并且可以實(shí)現(xiàn)智能化分析。8、城市綜合管理有效的城市管理是促進(jìn)城市健康發(fā)展的重要手段。 “數(shù)字城市”在城市管理中的主要優(yōu)勢包括：動態(tài)、快速、高精度、規(guī)范地得到和存貯城市規(guī)劃

12、、建設(shè)與管理的成果信息；快速、高精度地進(jìn)行城市管理信息的查詢檢索和統(tǒng)計(jì)，方便用戶獲取各類精確信息；有效進(jìn)行城市信息的空間分析，支持城市管理工作的深化；快速、高精度的更新城市定位信息，保證城市管理工作中信息的現(xiàn)勢性。 242、發(fā)展電子商務(wù)電子商務(wù)是影響整個社會和時代的一次經(jīng)濟(jì)革命。如果說互聯(lián)網(wǎng)在改變著社會，電子商務(wù)則在改變互聯(lián)網(wǎng)。它不僅改變我們經(jīng)營的途徑，而且改變我們的購物方式乃至思維方式。就目前來說，電子商務(wù)是一個里程碑式的新事物，它把互聯(lián)網(wǎng)由單純的媒體轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€市場。媒體的本質(zhì)和市場的本質(zhì)，其在影響的深度、廣度方面是截然不同的，因?yàn)樯虅?wù)模式已經(jīng)觸及人類的方方面面。目前，電子商務(wù)在全球呈現(xiàn)出競

13、相發(fā)展的態(tài)勢。253、建設(shè)信息港指運(yùn)用遙感、遙測、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及仿真/虛擬技術(shù)等對城鎮(zhèn)的全部基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與管理、輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。它具有城市地理信息系統(tǒng)的全部功能，而且是以它為基礎(chǔ)的，但功能更強(qiáng)，更豐富，直接與社會生產(chǎn)和生活密切相關(guān)的（網(wǎng)絡(luò)生存）技術(shù)系統(tǒng)。其內(nèi)容包括：（1）建立信息化城市基礎(chǔ)設(shè)施（2）建立空間信息工程系統(tǒng)（3）建立城市輔助決策支持系統(tǒng)275、發(fā)展智能交通智能交通系統(tǒng)（ITS）是充分利用現(xiàn)代化的通訊、定位、遙感，以及地理信息系統(tǒng)、電子地圖和其他相關(guān)技術(shù)來減少交通擁擠、提高交通流量、改善安全狀況、充分利用路網(wǎng)資源并減少對環(huán)境的影響，從而改善地面交通運(yùn)輸條件的

14、一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工程。在公路運(yùn)輸及城市交通領(lǐng)域，智能交通系統(tǒng)將汽車、司機(jī)、道路及其相關(guān)的服務(wù)部門相互聯(lián)系起來，使汽車在道路上的運(yùn)行功能實(shí)現(xiàn)智能化。智能交通系統(tǒng)是技術(shù)、系統(tǒng)與交通管理的集合，它提供了出行者、車輛與宏觀基礎(chǔ)設(shè)施的智能連接。286、加大城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理的信息化力度“數(shù)字城市”建設(shè)要求形成若干適合我國城市規(guī)劃、建設(shè)與管理工作的數(shù)字化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，極大地推進(jìn)全市范圍內(nèi)城市規(guī)劃、建設(shè)與管理工作的信息共享與業(yè)務(wù)應(yīng)用?？臻g信息工程系統(tǒng)對“數(shù)字城市”最大的特長所在是根據(jù)城市的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和潛在能力等綜合因素，通過不同的預(yù)測模型展現(xiàn)可能的前景，供中長期規(guī)劃和宏觀調(diào)控使用，隨著系統(tǒng)論、控

15、制論、信息論的發(fā)展，在協(xié)同、突變、混沌等科學(xué)思想方法的指導(dǎo)下，進(jìn)一步解決城市面臨的復(fù)雜而綜合的問題。如區(qū)域經(jīng)濟(jì)與城市可持續(xù)發(fā)展，城市增長、規(guī)劃與土地增值，城市動態(tài)演變和預(yù)測，城市交通網(wǎng)絡(luò)的時空模型，城市其他專題，以及綜合問題的決策支持系統(tǒng)。29數(shù)字化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)有：城市規(guī)劃綜合管理系統(tǒng)，城市規(guī)劃辦公管理系統(tǒng)，城市規(guī)劃決策支持系統(tǒng)，城市綜合管線管理系統(tǒng)，城市給水管理系統(tǒng)，城市燃?xì)夤?yīng)管理系統(tǒng)，城市集中供熱管理系統(tǒng)，城市排水管理系統(tǒng)，城市公共交通系統(tǒng)，城市園林和風(fēng)景名勝區(qū)管理系統(tǒng)，城市環(huán)境衛(wèi)生管理系統(tǒng)，城市建設(shè)檔案管理系統(tǒng)，建筑市場及交易管理系統(tǒng)，工程造價管理系統(tǒng)，工程質(zhì)量管理系統(tǒng)，施工安全管理系

16、統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)，工程項(xiàng)目監(jiān)理管理系統(tǒng)，房地產(chǎn)市場行政管理系統(tǒng)，房地產(chǎn)市場交易管理系統(tǒng)，房地產(chǎn)投資方案經(jīng)濟(jì)評價系統(tǒng)，房地產(chǎn)價格評估系統(tǒng)，產(chǎn)權(quán)產(chǎn)籍登記系統(tǒng)，房地產(chǎn)金融服務(wù)系統(tǒng)，住房公積金管理系統(tǒng)，房地產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，等等。3016.3“數(shù)字城市”的發(fā)展1、“數(shù)字城市”使城市政府功能輸出輸入發(fā)生“位移” 16.3.1“智慧城市”的內(nèi)涵與特點(diǎn)3116.3.2“智慧城市”的建設(shè)和發(fā)展具有高智能、高創(chuàng)新性特征的“數(shù)字城市”不僅推動城市社會經(jīng)濟(jì)面貌的大改變，而且它作為城市社會范式轉(zhuǎn)變的催化劑，始終與城市政府再造相聯(lián)系，成為城市政府再造的工具和動力。1、傳統(tǒng)的金字塔式型政府管理模式面臨的挑戰(zhàn)2、網(wǎng)絡(luò)狀水平式管理模式所謂網(wǎng)絡(luò)狀水平式管理模式，就是在信息傳輸渠道上除由下至上的垂直渠道外，還有同一層級的各管理機(jī)構(gòu)和人員之間的橫向渠道，不僅管理高層可及時獲得全局性信息。32本章重點(diǎn)數(shù)字城市的概念數(shù)字城市的內(nèi)涵數(shù)字城市對城市政府管理的影響33本章內(nèi)容小結(jié)本章第一節(jié)首先闡述了數(shù)字城市的概