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随着当今城市发展速度的不断加快,其对信息化的依赖性越来越强,城市发展已经开始进入一个以数字网络为标志的全方位信息化进程,数字化、信息化建设工程在许多城市和地区早已启动并且取得了一定的成效,其他城市和地区也逐渐认识到数字区域工程的紧迫性。许多省、市也都将“数字省”、“数字城市”建设提到了发展议程上来,一股新的数字化、信息化建设浪潮正席卷而来。
一、数字城市建设意义
“数字城市”实际上是“数字地球”的一个组成部分,可以看做是一个系统工程或发展战略。数字城市的基础和核心是地理信息系统(GIS)。地理信息系统是集计算机技术、信息技术、地理学等多门科学技术为一体的一项高新技术,它是在计算机软件和硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。地理信息系统在城市中广泛的、社会化的应用就构成了数字城市,数字城市实际上是一个城市综合信息系统。
组织实施数字城市工程是一项十分重要又十分紧迫的工作。其对城市经济和社会发展的意义不仅仅在某一方面,而在于对整个社会的广泛性。
1.为我国城市化步入加速发展阶段提供信息技术支撑;
2.为全面提高城市规划、建设、管理与服务水平提供信息技术保证;
3.完全实现信息共享,为政府利用地理信息系统进行评价和决策提供信息保障;
4.为促进信息技术成果转化为生产力和拉动经济增长创造良好的空间环境。
二、当前数字城市发展状况
城市地理信息系统的发展始于20世纪70年代初期,经过近30年的迅猛发展,目前许多国家已将它作为城市现代化标志与重要基础设施之一,已经逐渐用于城市动态管理和规划发展,并作为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的现代化手段。数字城市是城市地理信息系统技术发展的必然结果,当前数字城市发展状况主要体现在三个方面:
1.以MIS为主体,结合GIS的静态城市资源管理信息建设,具体体现在建立城市基础地理信息库、地籍数据库、地下管网数据库等空间或非空间数据库,实现城市资源的计算机管理。
2.以GIS为主体结合OA的动态规划管理建设,具体应用于面向城市规划,推进办公自动化,加强业务运行系统的建设,扩大服务范围,提高城市动态模拟、实时检测、与调控和管理的能力。
3.以面向城市可持续发展的全数字化信息系统的建设为目标,随着城市化进程的加快和城市密集区的形成,环境、交通等日趋紧张,城市对网络化管理和动态调控的需求也日趋增加。通过建设数字城市,使城市动态检测管理、公众信息发布、自动辅助决策、宏观调控能力和城市持续发展等方面都产生了飞跃。
三、数字城市发展的技术基础
严格地讲,数字城市是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用海量城市信息对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人们的活动和生活质量。但要在电子计算机上实现数字城市不是一个很简单的事,它需要诸多科学技术,特别是信息科学技术的支撑。
1.信息高速公路和计算机宽带高速网
数字城市所需要的数据已不是通过单一管理的模式来存贮,而是需要多部门来共同管理和维护。这意味着参与数字城市的服务器将需要高速网络来连接。
2.“3S”技术及其集成
所谓“3S”技术是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)流称。“3S”技术及其集成是计算机以数字方式表达城市空间信息的最基础的技术。利用“3S”技术将影像数据库、矢量图形库和数字高程模型(DEM)三库一体化管理的应用模式已经逐渐普及起来并成为主流。
3.空间信息技术与空间数据基础设施
空间信息是指与空间和地理分布有关的信息,在人类所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关。为了将纷繁复杂的各类信息有机的联系起来,并且使其能够在因特网上得以准确地表达、传送和查询等,就需要一套能保障信息流畅通的设施,即空间数据基础设施。其主要包括空间数据协调、管理与分发体系和机构,空间数据交换网站,空间数据交换标准以及地理空间数据框架。
4.大容量数据存贮、可视化和虚拟现实技术
数字城市处理的数据量非常巨大,存贮介质技术的突破,将会引起数字城市建设的突飞猛进。可视化是实现数字城市与人交互的窗口和工具,没有可视化技术,计算机中的一堆数字是无任何意义的。
利用虚拟实现技术,可以使用户走进视听效果逼真的虚拟世界,从而使人们更加直观、具体地认识数字城市,实现数字城市的形象表达以及通过数字城市实现对各种现象的研究和满足人们的日常应用。
四、数字城市实施的基本思路
在数字城市建设的发展过程中,参照国家信息化发展规划,结合区域实际情况,宜采用“三个面向,长远规划,建立框架,逐步完善”的发展策略,即面向政府管理、企业经营、居民生活三个层次,作好数字城市建设发展的长远规划:首先建设好空间数据基础设施,逐步完善,最终实现数字城市推动社会可持续发展的目标。
1.建设城市的高速宽带多媒体网络,提供高效低廉的空间信息服务,使之成为数字城市建设的物理载体和运行平台。采用国际先进千兆路由交换技术,消除通讯瓶颈,使信息传输实现质的飞跃。
2.基础先行。城市空间数据基础设施是数字城市的基础,而设施的核心是构建数字城市地理空间基础框架。框架要包含大地测量控制、正射影像、高程、交通运输、水文、政府单元、土地资源信息等建立基础地理信息数据库所需内容,以保证为城市电子政务及各种信息系统建设提供稳定可靠的信息共享基础平台。
3.建立有效的协调管理机制。“数字城市”是一个庞大的系统工程,搞好组织协调管理是实现“数字城市”的关键环节,组织协调管理的核心问题是网络资源共享和数据资源共享,政府要建立有效的协调管理机制,以解决好资源共享问题。要建立健全基础地理信息数据更新维护机制和共享机制。要明确负责组织管理基础地理信息数据库更新维护的专门部门和协同部门。责任部门要充分保证基础地理信息数据对其他部门的共享。例如,现势地图发生变化时要及时组织更新维护,变化后应及时对外发布或通知,以免其他部门重复投资测绘造成浪费。
4.社会效益和经济效益兼顾。“数字城市”由政府牵头,政府首先要创造一个有效的机制和环境。建设“数字城市”在为了取得加快城市发展的社会效益的同时,也不能仅为“数字城市”扔钱,政府要确保能获得经济效益。要充分挖掘“数字城市”中有偿资源的市场潜力,建立“数字城市”自我发展机制。东莞市建立的土地交易信息系统就是一个政府受益的相当好的例子。2000年,东莞市建立了东莞市土地交易信息系统后,开始将土地的无形市场变为有形市场,并且通过网上竞价,使土地的实际成交价格比政府预先估计的底价高得多,估计每年可增值几亿元。竞价增值的土地收益,为政府带来了巨大的直接经济效益。
5.循序渐进,先易后难。“数字城市”是一个复杂的系统工程。由于它与空间数据有关,数据量又大,使其比一般的信息系统要复杂得多。目前许多城市都在地理信息系统建设方面投入了大量经费,但是有相当一部分投入的社会经济效益并不明显。作为政府部门,要充分估计到“数字城市”建设的复杂程度和周期。建设“数字城市”时要本着循序渐进、先易后难的原则,先建立那些基础性的、不复杂且经济效益明显的系统,留下发展余地,以后再逐步完善。像土地交易信息系统,系统虽然不太复杂,但其经济效益是巨大的。
总之,“数字城市”是一个庞大的系统工程,它是城市发展和社会信息化的必然趋势,也是城市发展的新的经济增长点。目前的技术已基本成熟。“数字城市”作为一个战略目标早启动、早规划比晚启动、晚规划要好。要抓住网络资源与数据资源共享与互联这两个核心环节,作好规划,解决政策、标准和设计问题,积极稳妥地推进“数字城市”建设。
(作者单位:青岛开发区国土局)
编辑/万永鑫
一、数字城市建设意义
“数字城市”实际上是“数字地球”的一个组成部分,可以看做是一个系统工程或发展战略。数字城市的基础和核心是地理信息系统(GIS)。地理信息系统是集计算机技术、信息技术、地理学等多门科学技术为一体的一项高新技术,它是在计算机软件和硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。地理信息系统在城市中广泛的、社会化的应用就构成了数字城市,数字城市实际上是一个城市综合信息系统。
组织实施数字城市工程是一项十分重要又十分紧迫的工作。其对城市经济和社会发展的意义不仅仅在某一方面,而在于对整个社会的广泛性。
1.为我国城市化步入加速发展阶段提供信息技术支撑;
2.为全面提高城市规划、建设、管理与服务水平提供信息技术保证;
3.完全实现信息共享,为政府利用地理信息系统进行评价和决策提供信息保障;
4.为促进信息技术成果转化为生产力和拉动经济增长创造良好的空间环境。
二、当前数字城市发展状况
城市地理信息系统的发展始于20世纪70年代初期,经过近30年的迅猛发展,目前许多国家已将它作为城市现代化标志与重要基础设施之一,已经逐渐用于城市动态管理和规划发展,并作为对城市重大问题和突发性事件进行科学决策的现代化手段。数字城市是城市地理信息系统技术发展的必然结果,当前数字城市发展状况主要体现在三个方面:
1.以MIS为主体,结合GIS的静态城市资源管理信息建设,具体体现在建立城市基础地理信息库、地籍数据库、地下管网数据库等空间或非空间数据库,实现城市资源的计算机管理。
2.以GIS为主体结合OA的动态规划管理建设,具体应用于面向城市规划,推进办公自动化,加强业务运行系统的建设,扩大服务范围,提高城市动态模拟、实时检测、与调控和管理的能力。
3.以面向城市可持续发展的全数字化信息系统的建设为目标,随着城市化进程的加快和城市密集区的形成,环境、交通等日趋紧张,城市对网络化管理和动态调控的需求也日趋增加。通过建设数字城市,使城市动态检测管理、公众信息发布、自动辅助决策、宏观调控能力和城市持续发展等方面都产生了飞跃。
三、数字城市发展的技术基础
严格地讲,数字城市是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用海量城市信息对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人们的活动和生活质量。但要在电子计算机上实现数字城市不是一个很简单的事,它需要诸多科学技术,特别是信息科学技术的支撑。
1.信息高速公路和计算机宽带高速网
数字城市所需要的数据已不是通过单一管理的模式来存贮,而是需要多部门来共同管理和维护。这意味着参与数字城市的服务器将需要高速网络来连接。
2.“3S”技术及其集成
所谓“3S”技术是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)流称。“3S”技术及其集成是计算机以数字方式表达城市空间信息的最基础的技术。利用“3S”技术将影像数据库、矢量图形库和数字高程模型(DEM)三库一体化管理的应用模式已经逐渐普及起来并成为主流。
3.空间信息技术与空间数据基础设施
空间信息是指与空间和地理分布有关的信息,在人类所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关。为了将纷繁复杂的各类信息有机的联系起来,并且使其能够在因特网上得以准确地表达、传送和查询等,就需要一套能保障信息流畅通的设施,即空间数据基础设施。其主要包括空间数据协调、管理与分发体系和机构,空间数据交换网站,空间数据交换标准以及地理空间数据框架。
4.大容量数据存贮、可视化和虚拟现实技术
数字城市处理的数据量非常巨大,存贮介质技术的突破,将会引起数字城市建设的突飞猛进。可视化是实现数字城市与人交互的窗口和工具,没有可视化技术,计算机中的一堆数字是无任何意义的。
利用虚拟实现技术,可以使用户走进视听效果逼真的虚拟世界,从而使人们更加直观、具体地认识数字城市,实现数字城市的形象表达以及通过数字城市实现对各种现象的研究和满足人们的日常应用。
四、数字城市实施的基本思路
在数字城市建设的发展过程中,参照国家信息化发展规划,结合区域实际情况,宜采用“三个面向,长远规划,建立框架,逐步完善”的发展策略,即面向政府管理、企业经营、居民生活三个层次,作好数字城市建设发展的长远规划:首先建设好空间数据基础设施,逐步完善,最终实现数字城市推动社会可持续发展的目标。
1.建设城市的高速宽带多媒体网络,提供高效低廉的空间信息服务,使之成为数字城市建设的物理载体和运行平台。采用国际先进千兆路由交换技术,消除通讯瓶颈,使信息传输实现质的飞跃。
2.基础先行。城市空间数据基础设施是数字城市的基础,而设施的核心是构建数字城市地理空间基础框架。框架要包含大地测量控制、正射影像、高程、交通运输、水文、政府单元、土地资源信息等建立基础地理信息数据库所需内容,以保证为城市电子政务及各种信息系统建设提供稳定可靠的信息共享基础平台。
3.建立有效的协调管理机制。“数字城市”是一个庞大的系统工程,搞好组织协调管理是实现“数字城市”的关键环节,组织协调管理的核心问题是网络资源共享和数据资源共享,政府要建立有效的协调管理机制,以解决好资源共享问题。要建立健全基础地理信息数据更新维护机制和共享机制。要明确负责组织管理基础地理信息数据库更新维护的专门部门和协同部门。责任部门要充分保证基础地理信息数据对其他部门的共享。例如,现势地图发生变化时要及时组织更新维护,变化后应及时对外发布或通知,以免其他部门重复投资测绘造成浪费。
4.社会效益和经济效益兼顾。“数字城市”由政府牵头,政府首先要创造一个有效的机制和环境。建设“数字城市”在为了取得加快城市发展的社会效益的同时,也不能仅为“数字城市”扔钱,政府要确保能获得经济效益。要充分挖掘“数字城市”中有偿资源的市场潜力,建立“数字城市”自我发展机制。东莞市建立的土地交易信息系统就是一个政府受益的相当好的例子。2000年,东莞市建立了东莞市土地交易信息系统后,开始将土地的无形市场变为有形市场,并且通过网上竞价,使土地的实际成交价格比政府预先估计的底价高得多,估计每年可增值几亿元。竞价增值的土地收益,为政府带来了巨大的直接经济效益。
5.循序渐进,先易后难。“数字城市”是一个复杂的系统工程。由于它与空间数据有关,数据量又大,使其比一般的信息系统要复杂得多。目前许多城市都在地理信息系统建设方面投入了大量经费,但是有相当一部分投入的社会经济效益并不明显。作为政府部门,要充分估计到“数字城市”建设的复杂程度和周期。建设“数字城市”时要本着循序渐进、先易后难的原则,先建立那些基础性的、不复杂且经济效益明显的系统,留下发展余地,以后再逐步完善。像土地交易信息系统,系统虽然不太复杂,但其经济效益是巨大的。
总之,“数字城市”是一个庞大的系统工程,它是城市发展和社会信息化的必然趋势,也是城市发展的新的经济增长点。目前的技术已基本成熟。“数字城市”作为一个战略目标早启动、早规划比晚启动、晚规划要好。要抓住网络资源与数据资源共享与互联这两个核心环节,作好规划,解决政策、标准和设计问题,积极稳妥地推进“数字城市”建设。
(作者单位:青岛开发区国土局)
编辑/万永鑫