打造數(shù)字城市，構(gòu)建美好家園
[摘要]數(shù)字城市是數(shù)字地球應(yīng)用的重要部分之一，也是數(shù)字地球最基本的空間層次之一。數(shù)字城市是21世紀(jì)城市的發(fā)展方向。本文結(jié)合當(dāng)今世界信息化發(fā)展現(xiàn)狀，分析和探討了21世紀(jì)我國(guó)數(shù)字城市的體系架構(gòu)及發(fā)展構(gòu)想。
[關(guān)鍵字]數(shù)字城市；可持續(xù)發(fā)展；信息化建設(shè)
1引言
21世紀(jì)是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化蓬勃發(fā)展的新世紀(jì)。世界范圍內(nèi)的新技術(shù)革命和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的浪潮，推動(dòng)發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家在電子信息技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用，重新站在同一起跑線上，共同面對(duì)新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
城市信息化作為國(guó)家信息化的重要組成部分，既是區(qū)域信息化的中心，也是城市現(xiàn)代化的必由之路。近年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)信息化的進(jìn)程，我國(guó)通信業(yè)、計(jì)算機(jī)業(yè)、廣播電視業(yè)的傳輸、存儲(chǔ)、處理技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、各行各業(yè)都爭(zhēng)先開展語音、視頻、數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)，競(jìng)相進(jìn)人結(jié)合服務(wù)領(lǐng)域，并且出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)重組與兼并現(xiàn)象，形成了“數(shù)字會(huì)聚”、“三網(wǎng)融合”的趨勢(shì)。隨著寬帶IP技術(shù)的發(fā)展，寬帶IP網(wǎng)已成為三網(wǎng)融合的結(jié)合點(diǎn)。產(chǎn)生“無時(shí)不在、無處不在”的無縫網(wǎng)絡(luò)，將改變?nèi)藗兊纳鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、生活方式，也將對(duì)未來城市發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
2數(shù)字城市背景分析
2.1社會(huì)背景
數(shù)字城市的概念來源于數(shù)字地球。人類經(jīng)過數(shù)十年的努力，在空間科學(xué)技術(shù)以及遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等領(lǐng)域取得了巨大成就。特別是隨著全球范圍內(nèi)對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）、國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）、國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）等重大計(jì)劃的實(shí)施，人類對(duì)地球不同層面、不同現(xiàn)象的綜合觀測(cè)能力以及信息的處理、傳輸和應(yīng)用能力達(dá)到了空前的水平。由此，1998年1月，美國(guó)人順應(yīng)歷史發(fā)展潮流，率先提出了數(shù)字地球的概念。數(shù)字地球是一個(gè)全局性長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略思維，其核心在于：（l）用數(shù)字化手段統(tǒng)一性地處理地球問題；（2）最大限度地利用信息資源。
數(shù)字地球在不同的歷史時(shí)期有其特定的目標(biāo)，目前從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要來說，建立數(shù)字城市具有更為現(xiàn)實(shí)的意義和價(jià)值，而且可操作性更高。所謂“數(shù)字化城市”，是指充分利用數(shù)字化及其相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)和手段，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施與生活發(fā)展相關(guān)的各方面內(nèi)容進(jìn)行全方位的信息化處理和利用，具有對(duì)城市地理、資源、生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等復(fù)雜系統(tǒng)的'數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化管理、服務(wù)與決策功能的信息體系。數(shù)字城市是城市信息技術(shù)的綜合應(yīng)用。典型應(yīng)用包括電子政務(wù)、電子商務(wù)、城市智能交通、市政基礎(chǔ)設(shè)施管理、公共信息服務(wù)、教育管理、社會(huì)保障管理、城市環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與管理、社區(qū)管理等幾乎所有的城市生活管理方面和經(jīng)濟(jì)層面。
2.2技術(shù)背景
2.2.13S(RS、GIS、GPS)的技術(shù)背景
遙感技術(shù)（RS）的迅猛發(fā)展，使得人們從空間或空中對(duì)城市進(jìn)行觀測(cè)的能力空前提高。自1957年第一顆人造衛(wèi)星進(jìn)入太空以來，世界各國(guó)成功發(fā)射了5000余個(gè)各類航天器。其中，對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星（含偵察衛(wèi)星）占總數(shù)的40％左右，居各類航天器之首。利用CCD陣列傳感器，已獲得分辨率高達(dá)1m的影像。成像光譜儀可以達(dá)到5-40nm的光譜分辨率。微波遙感的發(fā)展可以獲取全天候的信息。
地理信息系統(tǒng)（GIS）萌芽于20世紀(jì)60年代初。近20年來，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展令人矚目。據(jù)國(guó)際高科技企業(yè)分析公司1994年的年報(bào)分析，全球GIS軟件及相關(guān)服務(wù)的產(chǎn)值從1994年的12億美元上升到1999年38億美元。
全球定位系統(tǒng)（GPS）采用測(cè)定三維坐標(biāo)的方法，使定位從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從后處理擴(kuò)展到實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航，其觀測(cè)精度達(dá)到各種要求的精度，如從百米級(jí)發(fā)展到數(shù)米級(jí)，進(jìn)一步發(fā)展到分米級(jí)、厘米級(jí)。
作為現(xiàn)代城市地理信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，測(cè)繪己經(jīng)從傳統(tǒng)的地面大地測(cè)量轉(zhuǎn)移到基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星大地測(cè)量，從航空攝影測(cè)量轉(zhuǎn)向基于遙感的航空航天數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，從單一的地圖制圖轉(zhuǎn)向電子地圖數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。而且技術(shù)結(jié)構(gòu)也從單一技術(shù)向“3S”集成技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的“3S”運(yùn)行體系發(fā)展。