数字城市背景

§7.1　数字城市背景

7.1.1　数字地球

1998年1月31　日，在美国加利福尼亚科学中心开幕典礼上，时任美国副总统戈尔发表题为“数字地球:21世纪认识地球的方式(The Digital Earth:Understanding our planet in the 21 st Century)”报告。戈尔在他的报告中指出，“数字地球”是指一个以地理坐标(经纬网)为依据，具有多分辨率、海量数据的和多维显示的虚拟系统，第一次提出了一个与GIS、网络和虚拟现实等高新技术密切相关的概念。在戈尔的文章里，他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示，数字地球能够放入大量的地理数据”。在接下来对数字地球的直观实例解释中可以发现，戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。显然，面对如此浩大的工程，任何一个政府组织、企业或学术机构，都是无法独立完成的，这项工程需要成千上万的个人、公司、研究机构和政府组织的共同努力。

数字地球所需要的技术涉及以下几个方面:以建模与数字模拟为特征的计算科学、海量存储技术、高分辨率的卫星图像技术、每秒传送一百万兆比特数据的宽带网络、互操作规范、元数据标准以及卫星图像的自动解译、多源数据的融合和智能代理等。可以预见，随着地球空间信息学的发展，建立起的数字地球，必将促进测绘事业的现代化，为测绘事业与整个国民经济建立更加紧密的联系，作出更大的贡献，在未来和知识经济社会中产生巨大的经济效益和社会效益。

1998年江泽民同志在接见两院院士代表时的讲话中指出:“当今世界，以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，高科技成果向现实生产力的转化越来越快，初见端倪的知识经济预示人类的经济社会生活将发生新的巨大变化。”

“数字地球”可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识;其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题，最大限度地利用资源，并使普通大众能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息;其特点是嵌入海量地理数据，实现地球多分辨率、三维化描述，即“虚拟地球”。通俗地讲，就是用数字化的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。

严格地讲，“数字地球”是以计算机技术、多媒体技术、卫星遥感技术、空间信息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地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用数字地球作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。

7.1.2　数字城市

戈尔提出“数字地球”的概念之后，中国学者特别是地学界的专家意识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召开了首届国际“数字地球”大会。从这之后，与“数字地球”相关相似的概念层出不穷。“数字中国”、“数字省”、“数字城市”、“数字化行业”、“数字化社区”等名词充斥报端和杂志，成了一个时期最热门的话题之一。甚至许多省、市把这个概念作为“十五”经济技术发展的一个重要战略来抓。国家测绘局在2000年全国局长干部会议上明确提出，测绘局系统今后一个时期的主要任务是构建“数字中国”的基础框架;海南、湖南、山西、福建等省都已正式立项启动数字城市建设工程，如“数字海南”、“数字湖南”、“数字山西”、“数字福建”等，其他省区的立项也在紧锣密鼓地筹划之中，而数字城市的立项更是如火如荼。

据相关报道:2000年5月13日，中国近百名市长与百名IT精英企业聚首“21世纪数字城市论坛”，共商推动中国城市数字化进程大计。

时任国家建设部部长的俞正声同志在论坛开幕致辞时指出，所谓“数字城市”与“园林城市”、“生态城市”一样，是对城市发展方向的一种描述，是指数字技术、信息技术、网络技术要渗透到城市生活的各个方面。建设数字城市能够制止猖獗的违法建筑，并避免制约工程招标和房地产建设中的大量弊端。

国家科技部官员认为，“数字城市”符合中国目前工业化和信息化并行的经济生活现状，在中国城市现代化建设中具有重要意义。他透露，目前正在制定中的“十五”科技攻关计划和规划中，城市的规划、建设和管理，数字化城市工程将是其中的一项重要内容。

国家信息产业部信息化推进司司长宋玲说，实现城市信息化是中国城市融入全球化浪潮的首要条件和必要条件。中国现已制定了一套衡量信息化水平的比较体系，经国务院信息化领导小组讨论通过即将发布。

国家建设部、国家科技部等部委“十五”期间将启动“数字化城市示范工程项目”，国家准备在“十五”期间共计投入5亿元人民币(地方和企业配套投入40亿人民币)，建立5～10个市级综合应用数字化示范项目和20～30个城市行业应用的城市数字化示范项目; 30～40个社区和企业的数字化示范项目;2～3个跨省市的行业应用数字化示范项目以及20～30个数据处理与系统集成的高新技术企业。

7.1.3　数字城市的基本概念

“数字城市”仍是一个概念，“数字城市”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，但不能看做是一个项目或一个系统，而可能包括了许多系统的集成，因此要对数字城市下一个确切的定义是很难的，也难以界定哪些是属于数字城市的内容，到了什么样的信息化水平可以看做是实现了数字城市。但是，数字城市并不是一个虚拟的东西，也不是一个可望而不可及的东西;数字城市是一个在未来城市建设和城市生活中随处可见，随时可用，无处不在的“系统”。“数字城市”是一个城市发展的战略目标，并有一个逐渐发展和完善的过程，而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。

很难为“数字城市”的目标下个确切的定义，或许可以说“数字城市”建成之时，就是我们通常说的城市“社会信息化”实现之时。其战略目标是实现城市各种数据的整合，使之便于共享和容易使用，使我们的政府管理部门、企业、社区和个人都能方便有效地进行网上办公、网上查找信息、网上学习、网上工作、网上休闲，等等。

“数字城市”的基础主要有三项:

1.信息基础设施

要有高速宽带网络和支撑的计算机服务系统和网络交换系统。也就是说“数字城市”的第一项任务是解决“修路”的问题。

2.数据

光有路不行，还必须有车，也就是有第二项基础——数据，特别是“空间数据”。

据相关统计人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关，“数字地球”的基本概念也是定义在地球空间框架上集成和展示各种数据，数字地图和数字影像是“数字城市”的基础框架。为什么我们要叫“数字城市”，而不叫“网络城市”?网络城市只能说明铺设了多少光缆，而不能衡量城市的信息化水平。衡量“数字城市”的指标，除宽带网里程以外，另一个重要指标是数据量的大小，特别是各类基础空间数据的数据量。

3.人

“数字城市”第三项基础是人，管理“数字城市”和使用“数字城市”的人。与管理我们的“现实城市”相对应，管理“数字城市”要逐渐建立起相应的机构和规范，要不断对网络系统和数据进行建设、更新、维护和升级，并协调用户的访问。

除了管理“数字城市”的人以外，培养使用“数字城市”的人也是一项重要的基础工作。只是建了“数字城市”而没有人使用，是一种浪费，也产生不了社会经济效益。只有成千上万的企业，成百万、上千万的市民应用“数字城市”才可以产生巨大的社会经济效益，促进国民经济的快速发展。前几年，世界经济的快速发展，得益于IT产业的硬、软件技术，今后国民经济的一个重要增长点，将有赖于“信息服务”业。

现在许多城市已经在加大铺设光缆力度，有些城市的许多部门也在建立相应的GIS系统。为什么要突出“数字城市”的概念呢?原因可能在于，除了“数字城市”作为城市信息化的一个整体战略目标以外，另一个重要方面就是要实现网络和数据的共享。由于历史发展的原因，城市内分别铺设了电话网、有线电视网和Internet网，这实际上已经造成了浪费，现在要做的补救工作是三网合一，或者说三网互通，实现硬件资源共享，并为信息共享创造条件。

“数字城市”的另一个重要任务是实现数据共享及系统间的连接与互操作。信息共享涉及两个方面，一个是政策方面或者说行政管理方面的因素，即如何发挥政府职能，调动各方面的积极性，使数据的生产管理部门及时地为“数字城市”提供数据。信息共享另一个重要方面是技术因素，如何保证生产的数据是符合规范的、有效的，如何实现“数字城市”中的各系统互连接和互操作，是实现数字城市的关键技术问题。

“数字城市”的建设实际上分多个层次。许多城市目前启动的项目主要局限在政府管理部门，“数字城市”为“现实城市”的管理决策服务，这是一项重要职能，近阶段可以说是一项主要职能。但是还不够，还要考虑企业、社区和个人这三个层次。将来“数字城市”的核心可能是企业和社区，传统企业，通过信息技术进行改造升级，新型的信息服务企业大量产生，形成城市新的经济增长点。社区是连接政府与个人的纽带，也是城市走向文明，走向现代化的关键，在社区精神文明建设中，“数字化社区”将起重要作用。此外，个人是信息化服务的主体，也是社会消费主体。在开展“数字城市”的建设项目时，通过一些服务可以引导个人信息消费。中国城市的纸质交通旅游图每年有上十亿的产值，美国一个地图网站卖了12亿美元。中国随着私人汽车的增长，仅交通旅游的信息消费都可能达到上百亿人民币。

7.1.4　数字城市建设内容

从以上内容可以看出，数字城市就是信息化、现代化的城市，数字城市不仅包括数字经济、数字社会、数字生活、数字政府、数字企业、数字社区及数字家庭等，还包括数字地籍、数字规划、数字水利、数字交通、数字电力、数字通信、数字旅游、数字生态、数字抗灾、数字商务和数字金融等行业的数字化。简单地讲，数字城市就是以数字化手段为核心，把人类现实生活中的方方面面进行数字化模拟和再现，并提供相应的服务功能。