數(shù)字城市

       以計算機技術、多媒體技術和大規(guī)模存儲技術為基礎，以寬帶網(wǎng)絡為紐帶，運用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、工程測量技術、仿真-虛擬等技術，對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，即利用信息技術手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來的全部內(nèi)容在網(wǎng)絡上進行數(shù)字化虛擬實現(xiàn)?！?/p>

定義

　　“數(shù)字城市”系統(tǒng)是一個人地（地理環(huán)境）關系系統(tǒng)，它體現(xiàn)人與人、地與地、人與地相互作用和相互關系，系統(tǒng)有政府、企業(yè)、市民、地理環(huán)境等，既相對獨立又密切相關的子系統(tǒng)構成。政府管理、企業(yè)的商業(yè)活動、市民的生產(chǎn)生活無不體現(xiàn)出城市的這種人地關系。CUDI國際城市發(fā)展研究院認為城市的信息化實質(zhì)上是城市人地關系系統(tǒng)的數(shù)字化，它體現(xiàn)"人"的主導地位，通過城市信息化更好地把握城市系統(tǒng)的運動狀態(tài)和規(guī)律，對城市人地關系進行調(diào)控，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，使城市成為有利于人類生存與可持續(xù)發(fā)展的空間。城市信息化過程表現(xiàn)為地球表面測繪與統(tǒng)計的信息化（數(shù)字調(diào)查與地圖），政府管理與決策的信息化（數(shù)字政府），企業(yè)管理、決策與服務的信息化（數(shù)字企業(yè)），市民生活的信息化（數(shù)字城市生活），以上四個信息化進程即數(shù)字城市。

介紹

　　數(shù)字城市是指利用空間信息構筑虛擬平臺，將包括城市自然資源、社會資源、基礎設施、人文、經(jīng)濟等有關的城市信息，以數(shù)字形式獲取并加載上去，從而為政府和社會各方面提供廣泛的服務。數(shù)字城市能實現(xiàn)對城市信息的綜合分析和有效利用，通過先進的信息化手段支撐城市的規(guī)劃、建設、運營、管理及應急，能有效提升政府管理和服務水平，提高城市管理效率、節(jié)約資源，促進城市可持續(xù)發(fā)展。

　　由于人類生活和生產(chǎn)的信息有80%與空間位置有關，因此數(shù)字城市是構筑和運行在空間信息平臺的基礎上。某種意義上說，空間信息平臺是數(shù)字城市建設過程中的基礎設施建設，數(shù)字城市的各種高端應用都需要通過空間信息平臺實現(xiàn)，并受空間信息平臺的建設情況制約，空間信息平臺與數(shù)字城市的關系就如同道路、橋梁與實體城市的關系。

歷史發(fā)展

　　美國副總統(tǒng)戈爾于1998年1月21日提出了數(shù)字地球的概念之后，中國學者特別是地學界的專家認識到“數(shù)字地球”戰(zhàn)略將是推動我國信息化建設和社會經(jīng)濟、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召開了首屆國際“數(shù)字地球”大會。從這之后，與“數(shù)字地球”相關相似的概念層出不窮?！皵?shù)字中國”、“數(shù)字省”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字化行業(yè)”、“數(shù)字化社區(qū)”等名詞充斥報端和雜志，成了當前最熱門的話題之一。甚至許多省、市把它作為“十五”經(jīng)濟技術發(fā)展的一個重要戰(zhàn)略來抓。國家測繪局在2000年全國局長干部會議上明確提出，測繪局系統(tǒng)今后一個時期的主要任務是構建“數(shù)字中國”的基礎框架；海南、湖南、山西、福建等省都已正式立項啟動"數(shù)字海南"、"數(shù)字湖南"、"數(shù)字山西"、"數(shù)字福建"工程，其他省區(qū)的立項也在緊鑼密鼓地籌劃之中，而數(shù)字城市的立項更是如火如荼。

　　據(jù)報道：2000年5月13日，中國近百名市長與百名IT精英企業(yè)聚首"二十一世紀數(shù)字城市論壇"，共商推動中國城市數(shù)字化進程大計。

　　中國建設部部長俞正聲在論壇開幕致辭時指出，所謂"數(shù)字城市"與"園林城市"、"生態(tài)城市"一樣，是對城市發(fā)展方向的一種描述，是指數(shù)字技術、信息技術、網(wǎng)絡技術要滲透到城市生活的各個方面。建設數(shù)字城市能夠制止猖獗的違法建筑，并避免制約工程招標和房地產(chǎn)建設中的大量弊端。

　　科技部官員認為，"數(shù)字城市"符合中國目前工業(yè)化和信息化并行的經(jīng)濟生活現(xiàn)狀，在中國城市現(xiàn)代化建設中具有重要意義。他透露，目前正在制訂中的"十五"有關科技攻關計劃和規(guī)劃中，城市的規(guī)劃、建設和管理，數(shù)字化城市工程將是其中的一項重要內(nèi)容。

　　中國信息產(chǎn)業(yè)部信息化推進司司長宋玲說，實現(xiàn)城市信息化是中國城市融入全球化浪潮的首要和必要條件。中國現(xiàn)已制定了一套衡量信息化水平的比較體系。經(jīng)過國務院信息化領導小組討論通過將會發(fā)布。

　　建設部、科技部等部委"十五"期間將啟動"數(shù)字化城市示范工程項目"，國家準備在"十五"期間共計投入5億元人民幣（地方和企業(yè)配套投入40億人民幣），建立5-10個市級綜合應用和20-30個城市行業(yè)應用的城市數(shù)字化示范項目；30-40個社區(qū)和企業(yè)的數(shù)字化示范項目；2-3個跨省市的行業(yè)應用以及20-30個數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)集成的高技術企業(yè)。

　　與前兩年僅僅炒作"數(shù)字地球"的概念不同，"數(shù)字省"、"數(shù)字城市"則開始進入到實質(zhì)性的啟動階段。為了積極有效地推進中國"數(shù)字地球"戰(zhàn)略的發(fā)展，本文以"數(shù)字城市"為核心討論有關的基本概念及實現(xiàn)策略，與之相關的"數(shù)字省"、"數(shù)字化行業(yè)"、"數(shù)字化社區(qū)"也可以此為參考。

　　2012年9月12日，國土資源部黨組副書記、副部長，國家土地副總督察，國家測繪地理信息局黨組書記、局長徐德明在測繪地理信息發(fā)展論壇介紹說：“數(shù)字城市建設取得重要成果，全國有270多個地級城市正在推進數(shù)字城市建設，其中125個已建成并投入使用，成果在60多個領域得到廣泛應用。”

基本概念

　　定位

　　"數(shù)字城市"仍是一個概念，它是"數(shù)字地球"的一個組成部分，可以看作是一個系統(tǒng)工程或發(fā)展戰(zhàn)略，但不能看作是一個項目或一個系統(tǒng)。它可能包括了很多系統(tǒng)，但是要對它下一個確切的定義是很難的，也難以界定哪些是屬于數(shù)字城市的內(nèi)容，到了什么樣的信息化水平可以看作是實現(xiàn)了數(shù)字城市。但它并不是一個虛擬的東西，也不是一個可望而不可及的東西，它是一個在未來城市建設和城市生活中隨處可見，隨時可用，無處不在的"系統(tǒng)"。"數(shù)字城市"是一個城市發(fā)展的戰(zhàn)略目標，并有一個逐漸發(fā)展的過程，而且在發(fā)展過程中將會對城市建設、市民生活、經(jīng)濟發(fā)展逐漸帶來效益和方便。

　　目標

　　很難為"數(shù)字城市"的目標下個確切的定義，或許可以說"數(shù)字城市"建成之時，就是我們通常說的城市"社會信息化"實現(xiàn)之時。其戰(zhàn)略目標是實現(xiàn)城市各種數(shù)據(jù)的整合，使之便于共享和容易使用，使我們的政府管理部門、企業(yè)、社區(qū)和個人都能方便有效地進行網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上查找信息、網(wǎng)上學習、網(wǎng)上工作、網(wǎng)上休閑……

　　基礎

　　"數(shù)字城市"的基礎主要有三項。第一項是信息基礎設施，要有高速寬帶網(wǎng)絡和支撐的計算機服務系統(tǒng)和網(wǎng)絡交換系統(tǒng)。也就是說"數(shù)字城市"的第一項任務是解決"修路"的問題。但是光有路不行，還必須有第二項基礎-數(shù)據(jù)，特別是"空間數(shù)據(jù)"。據(jù)統(tǒng)計人類生活和生產(chǎn)的信息有80%與空間位置有關，"數(shù)字地球"的基本概念也是定義在地球空間框架上集成和展示各種數(shù)據(jù)，數(shù)字地圖和數(shù)字影像是"數(shù)字城市"的基礎框架。為什么我們要叫"數(shù)字城市"，而不叫"網(wǎng)絡城市"？網(wǎng)絡城市只能說明鋪設了多少光纜，而不能衡量城市的信息化水平。衡量"數(shù)字城市"的指標，除寬帶網(wǎng)里程以外，另一個重要指標是數(shù)據(jù)量的大小，特別是各類基礎空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。"數(shù)字城市"第三項基礎是人，管理"數(shù)字城市"和使用"數(shù)字城市"的人。與管理我們的"現(xiàn)實城市"相對應，管理"數(shù)字城市"要逐漸建立起相應的機構和規(guī)范，要不斷對網(wǎng)絡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進行建設、更新、維護和升級，并協(xié)調(diào)用戶的訪問。除管理"數(shù)字城市"的人以外，培養(yǎng)使用"數(shù)字城市"的人也是一項重要的基礎工作。只是建了"數(shù)字城市"而沒有人用，是一種浪費，也產(chǎn)生不了社會經(jīng)濟效益。只有成千上萬的企業(yè)，成百萬、上千萬的市民應用"數(shù)字城市"才可以產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益，促進國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。前幾年，世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，得益于IT產(chǎn)業(yè)的硬軟件技術，今后國民經(jīng)濟的一個重要增長點，將有賴于"信息服務"業(yè)。

　　關鍵環(huán)節(jié)

　　我們的許多城市已經(jīng)在大張旗鼓地鋪設光纜，有些城市的許多部門也在建立GIS。為什么我們要突出"數(shù)字城市"的概念，我想，除了"數(shù)字城市"作為城市信息化的一個整體戰(zhàn)略目標以外，另一個重要方面就是要實現(xiàn)網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)的共享。由于歷史發(fā)展的原因，城市內(nèi)分別鋪設了電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和Internet網(wǎng)，這實際上已經(jīng)造成了浪費。我們現(xiàn)在要做的補救工作是三網(wǎng)合一，或者說三網(wǎng)互通，實現(xiàn)硬件資源共享，并為信息共享創(chuàng)造條件。"數(shù)字城市"的另一個重要任務是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及系統(tǒng)間的聯(lián)接與互操作。信息共享涉及到兩個方面，一個是政策方面或者說行政管理方面的因素。如何發(fā)揮政府職能，調(diào)動各方面的積極性，使數(shù)據(jù)的生產(chǎn)管理部門及時地為"數(shù)字城市"提供數(shù)據(jù)。信息共享另一個重要方面是技術因素，如何保證生產(chǎn)的數(shù)據(jù)是符合規(guī)范的、有效的，如何實現(xiàn)"數(shù)字城市"中的各系統(tǒng)互聯(lián)接和互操作，是實現(xiàn)數(shù)字城市的關鍵技術問題，該問題將在第四部分詳細討論。

　　層次

　　"數(shù)字城市"實際上有多個層次。許多城市目前啟動的項目主要局限在政府管理部門，"數(shù)字城市"為"現(xiàn)實城市"的管理決策服務，這是一項重要職能，近階段可以說是一項主要職能。但是它還不夠，還要考慮企業(yè)、社區(qū)和個人這三個層次。將來"數(shù)字城市"的核心可能是企業(yè)和社區(qū)，傳統(tǒng)企業(yè)，通過信息技術進行改造升級，新型的信息服務企業(yè)大量產(chǎn)生，形成城市的新的經(jīng)濟增長點。社區(qū)是連接政府與個人的紐帶，也是城市走向文明，走向現(xiàn)代化的關鍵，在社區(qū)精神文明建設中，"數(shù)字化社區(qū)"將起重要作用。個人是信息化服務的主體，也是社會消費主體。在設立"數(shù)字城市"的建設項目時，一定要列立一些項目，引導個人的信息消費。中國城市的紙質(zhì)交通旅游圖每年有上十億的產(chǎn)值，美國一個地圖網(wǎng)站賣了12億美元。中國隨著私人汽車的增長，僅交通旅游的信息消費都可能達到上百億人民幣。

關鍵技術

　　體系結構

　　"數(shù)字城市"雖然不只含有一個系統(tǒng)，但從廣義上說仍屬于計算機及網(wǎng)絡所支持的系統(tǒng)群集。因而它具有計算機信息系統(tǒng)的基本特征，有比較嚴密的邏輯結構。

　　寬帶網(wǎng)絡

　　"數(shù)字城市"涉及到大量圖形、影像、視頻等多媒體數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量非常大，目前的因特網(wǎng)難以勝任，必須使用寬帶網(wǎng)絡。城市寬帶網(wǎng)技術發(fā)展很快，據(jù)報道，國內(nèi)已有城市開始建立每秒10G的寬帶網(wǎng)絡。這種寬帶網(wǎng)絡可以滿足"數(shù)字城市"的需要。但是，要特別注意網(wǎng)絡的互聯(lián)與接口問題。中國城市的寬帶網(wǎng)建設可能會以企業(yè)為主，中國電訊放開經(jīng)營以后，一些有實力的企業(yè)都盯住城市寬帶網(wǎng)建設，這樣形成競爭的局面是一件好事，不過它可能會形成美國那樣多家公司的通訊電纜都通到一個小區(qū)，小區(qū)用戶可以任意選擇一家的電話或因特網(wǎng)。如果協(xié)調(diào)得好，這也未嘗不可，但是如果協(xié)調(diào)不好，它不僅造成電纜資源的浪費，甚至相互封閉，互不聯(lián)通，或通過"很遠"的路徑聯(lián)通，造成許多不便。所以建立"數(shù)字城市"首先要把網(wǎng)絡建設規(guī)劃和高效聯(lián)通的問題協(xié)調(diào)好，千萬不能造成相互割據(jù)的局面。

　　海量存貯

　　除了網(wǎng)絡外，計算機服務器與存貯設備是一個至關重要的問題。由于"數(shù)字城市"涉及地理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大，一個大中型城市的數(shù)據(jù)可能以TB計算。當前計算機的硬件已經(jīng)能夠滿足這些要求，多CPU高性能服務器的價格大幅降低，上千GB的Raid硬盤也相當便宜。"數(shù)字城市"的數(shù)據(jù)存貯可能是采用多服務器，分布式管理，如何將它們有效連接和協(xié)調(diào)管理是"數(shù)字城市"建設的關鍵技術。

　　聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫

　　這里提出的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫（Federated DataBase）的概念有別于分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫。分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫一般是指同種同類數(shù)據(jù)的組織管理。這里的邦聯(lián)數(shù)據(jù)庫除了包含分布式的概念以外，它還指異構數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)的多比例尺數(shù)據(jù)庫。異構數(shù)據(jù)有兩個概念，一個是同一種類型的數(shù)據(jù)，使用不同數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理，如矢量圖形數(shù)據(jù)或屬性數(shù)據(jù)，不同的部門采用不同的系統(tǒng)管理，它們的數(shù)據(jù)類型相同，只是數(shù)據(jù)的物理存貯結構不同，形成異構數(shù)據(jù)；另一個概念是數(shù)據(jù)的類型也不相同，如DEM數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，它們與矢量圖形數(shù)據(jù)的類型不同。

　　"數(shù)字城市"中的數(shù)據(jù)一般包含五種類型：二維矢量圖形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、屬性表格數(shù)據(jù)、城市三維圖形與紋理數(shù)據(jù)。由于城市各部門的應用不同，它們可能還是多比例尺的和分布式的。所以，"數(shù)字城市"需要用到"邦聯(lián)數(shù)據(jù)庫"的概念。

　　數(shù)據(jù)共享與互操作

　　數(shù)據(jù)共享是"數(shù)字城市"建設需要解決的核心問題，除了政策和行政協(xié)調(diào)方面需要解決的問題外，技術上仍有大量的問題需要解決。數(shù)據(jù)共享有多種方法，其中最簡單的方法是通過數(shù)據(jù)轉換，不同的部門分別建立不同的系統(tǒng)，當要進行數(shù)據(jù)集成或綜合應用時，先將數(shù)據(jù)進行轉換，轉為本系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式再進行應用。我國已經(jīng)頒布了"地球空間數(shù)據(jù)交換格式標準"，使用該標準可以進行有效的數(shù)據(jù)轉換。但是這種數(shù)據(jù)共享方法是低級的，它是間接的延時的共享，不是直接的實時共享。建立"數(shù)字城市"應該追求直接的實時的數(shù)據(jù)共享，就是說用戶可以任意調(diào)入"數(shù)字城市"各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行查詢和分析，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)類型、不同系統(tǒng)之間的互操作。當然這是一個很難的課題。美國OGC聯(lián)盟推出的Open GIS，開始了這方面的探索。國際攝影測量與遙感協(xié)會成立了"邦聯(lián)數(shù)據(jù)庫與互操作"工作組，其宗旨就是協(xié)調(diào)國際間該方面的討論與研究。本文作者作為該工作組組長，正在組織"邦聯(lián)數(shù)據(jù)庫與互操作"的研討工作，歡迎有興趣的學者加盟和參與該工作組。

　　可視化與虛擬現(xiàn)實

　　"數(shù)字城市"的基礎之一是地理空間數(shù)據(jù)，這就為空間數(shù)據(jù)的可視化提供了一個展示豐富多彩的現(xiàn)實世界的一個機會。"數(shù)字城市"的空間數(shù)據(jù)包括二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)。二維數(shù)據(jù)的可視化問題已基本解決，剩余的問題屬于藝術加工的范疇，三維數(shù)據(jù)的可視化或者說虛擬現(xiàn)實技術目前仍是一個難點。如何高效逼真地顯示我們的"數(shù)字城市"是我們需要盡快解決的一個問題。虛擬現(xiàn)實技術可以通過三維建模逼真的模擬現(xiàn)在和未來的城市，支持數(shù)據(jù)分析、方案論證和優(yōu)化，支持地理信息系統(tǒng)等，通過這些詳實的數(shù)據(jù)和相關資料可以是直觀真實固化方案評估、審核以及管理等日常工作，更為重要的是它可以為多部門參與和協(xié)同工作提供了有效的平臺。這也是為什么虛擬現(xiàn)實在數(shù)字城市中得到廣泛應用的主要原因。

　　超鏈接技術

　　因特網(wǎng)得益于萬維網(wǎng)的超鏈技術，它將世界各地的網(wǎng)站通過IP地址超鏈接起來，使我們忽略了空間距離。"數(shù)字城市"將來也有很多的系統(tǒng)，或者說很多網(wǎng)站，需要把它們超鏈接起來。從硬件技術和網(wǎng)絡協(xié)議上說，超文本鏈接的問題已經(jīng)解決，但是"數(shù)字城市"涉及到圖形、圖象等數(shù)據(jù)，遠沒有超文本鏈接那么簡單。這里需要涉及到前面所說的許多技術，特別是互操作技術。當前我們已經(jīng)進行了一系列研究工作，實現(xiàn)"數(shù)字城市"各系統(tǒng)之間的超鏈接已為期不遠。

建設內(nèi)容

　　城市設施的數(shù)字化

　　在統(tǒng)一的標準與規(guī)范基礎上，實現(xiàn)設施的數(shù)字化，這些設施包括：城市基礎設施——建筑設施、管線設施、環(huán)境設施； 交通設施——地面交通、地下交通、空中交通； 金融業(yè)——銀行、保險、交易所； 文教衛(wèi)生——教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、博物館、科技館、運動場、體育館，名勝古跡； 安全保衛(wèi)——消防、公安、環(huán)保； 政府管理——各級政府、海關稅務、戶籍管理與房地產(chǎn)；城市規(guī)劃與管理——背景數(shù)據(jù)（地質(zhì)、地貌、氣象，水文及自然災害等）、城市監(jiān)測、城市規(guī)劃。

　　城市網(wǎng)絡化

　　三網(wǎng)連接：電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)與Internet，三網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通；通過網(wǎng)絡將分散的分布式數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)連接起來，建立互操作平臺；建立數(shù)據(jù)倉庫與交換中心、數(shù)據(jù)處理平臺、多種數(shù)據(jù)的融合與立體表達、方正與虛擬技術的數(shù)據(jù)共享平臺。

　　城市的智能化

　　城市智能化方面包括：

　　電子商務：網(wǎng)上貿(mào)易、虛擬商場、網(wǎng)上市場管理；

　　電子金融：網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上股市、網(wǎng)上期貨、網(wǎng)上保險；

　　網(wǎng)上教育：虛擬教室、虛擬試驗、虛擬圖書館；

　　網(wǎng)上醫(yī)院：網(wǎng)上健康咨詢、網(wǎng)上會診、網(wǎng)上護理；

　　網(wǎng)上政務：網(wǎng)上會議等。

　　數(shù)字城市的應用 ：數(shù)字城市的廣泛應用，對城市的繁榮穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展都有著巨大的促進和推動作用。主要表現(xiàn)在以下方面:

　　1．城市交通的智能管理與控制；

　　5．城市通訊的建設與管理；

　　2．城市資源的監(jiān)測與可持續(xù)利用；

　　6．城市人口、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展決策制定；

　　3．城市災害的防治；

　　7．城市生活的網(wǎng)絡化和智能化。

　　4．城市環(huán)境治理與保護；

　　公眾服務平臺建設

　　以三維仿真地圖、矢量電子地圖數(shù)據(jù)、影像電子地圖數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)三張類型地圖數(shù)據(jù)的聯(lián)動切換和有機結合，整合了城市各類興趣點信息，普通市民通過互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)，足不出戶就可以獲得各種生活服務，包括位置搜索、公交查詢、美食、娛樂、旅游、酒店預訂等，為市民帶來更加豐富的地理信息服務體驗。

專家觀點

　　中國科學院、中國工程院院士李德仁院士：數(shù)字城市為城市規(guī)劃、智能化交通、網(wǎng)格化管理和服務、基于位置的服務、城市安全應急響應等創(chuàng)造了條件，是信息時代城市和諧發(fā)展的重要手段。數(shù)字地球以空間位置為關聯(lián)點整合相關資源(以地理信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實技術集成各類數(shù)據(jù)資源)，實現(xiàn)了“秀才不出門，能知天下事”。根據(jù)智慧地球的特征，智慧城市應具備以下4個特征：第一，智慧城市包含物聯(lián)網(wǎng)。實現(xiàn)全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息。實現(xiàn)可靠傳遞：通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。實現(xiàn)智能處理：利用云計算，模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析與處理，對物體實施智能化的控制。第二，智慧城市面向應用和服務。第三，智慧城市與物理城市融為一體。第四，智慧城市能實現(xiàn)自主組網(wǎng)、自維護。

　　中國智慧城市促進會會長李林教授：智慧城市是指數(shù)字城市網(wǎng)絡化與數(shù)字化建設的基礎上，進一步應用自動化與智能化科技，將數(shù)字城市中政府信息化、城市信息化、社會信息化、企業(yè)信息化有機的整合為一體。通過城市物聯(lián)網(wǎng)和云計算中心，集成整個城市所涉及的社會綜合管理與社會公共服務資源，包括地理環(huán)境、基礎設施、自然資源、社會資源、經(jīng)濟資源、醫(yī)療資源、教育資源、旅游資源和人文資源等，實現(xiàn)更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化。為城市綜合管理和公共服務信息的共享交換和資源綜合利用，為城市低碳環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展，為城市資源在空間上的優(yōu)化配置，構建和諧幸福社會提供強有力的支撐。

未來發(fā)展

　　"數(shù)字城市"是一個龐大的系統(tǒng)工程，它是城市發(fā)展和社會信息化的必然趨勢，也是城市發(fā)展的新的經(jīng)濟增長點。目前的技術已基本成熟。"數(shù)字城市"作為一個戰(zhàn)略目標早啟動、早規(guī)劃比晚啟動、晚規(guī)劃要好。要抓住網(wǎng)絡資源與數(shù)據(jù)資源共享與互聯(lián)這兩個核心環(huán)節(jié)，作好規(guī)劃，解決政策、標準和設計問題，先起動一些投資小見效快的項目，力爭由"數(shù)字城市"的項目養(yǎng)"數(shù)字城市"工程，加快推進"數(shù)字城市"建設。

　　2012年9月10日從國家測繪地理信息局“數(shù)字城市建設專題研究班”上獲悉,目前全國已有270多個地級城市開展數(shù)字城市建設，“十二五”期間我國全部地級市將建成數(shù)字城市。

　　我國已有311個地級市開展數(shù)字城市建設，其中158個數(shù)字城市已經(jīng)建成并在60多個領域得到廣泛應用，同時最新啟動了100多個數(shù)字縣域建設和3個智慧城市建設試點。2013年，國家測繪地理信息局將在全國范圍內(nèi)組織開展智慧城市時空信息云平臺建設試點工作，每年將選擇10個左右城市進行試點，每個試點項目建設周期為2至3年，經(jīng)費總投入不少于3600萬元。在不久的將來，人們將盡享智能家居、路網(wǎng)監(jiān)控、智能醫(yī)院、食品藥品管理、數(shù)字生活等所帶來的便捷服務，“智慧城市”時代即將到來。

　　據(jù)初步統(tǒng)計，截至目前，全國數(shù)字城市建設中央財政以4億元左右的投入，帶動地方投入約60億元，節(jié)省財政資金超過100億元，間接拉動服務產(chǎn)值高達300億元。數(shù)字省區(qū)蓬勃發(fā)展，海南、湖北、江西、黑龍江、天津、寧夏等15個數(shù)字省區(qū)建設順利推進，成效顯著。為進一步推動城市信息化進程，更好地滿足城市運行、管理與服務的自動化、智能化需求，及時有效地為智慧城市探索與建設提供地理信息服務，國家測繪地理信息局提出，將在全國范圍內(nèi)組織開展智慧城市時空信息云平臺建設試點。試點項目建設完成后，國家測繪地理信息局將會同省級測繪地理信息行政主管部門、城市人民政府共同對項目進行驗收。試點申報工作將于2015年6月底前截止。

　　數(shù)字城市未來發(fā)展呈現(xiàn)出廣闊的前景和諸多可能性。以下是對數(shù)字城市未來發(fā)展的詳細分析：

一、政策與技術雙輪驅動

　　政策推動：國家層面高度重視數(shù)字城市的建設和發(fā)展，出臺了一系列相關政策文件，如《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》等，為數(shù)字城市的未來發(fā)展提供了有力的政策支持和保障。

　　技術創(chuàng)新：隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術的不斷發(fā)展和應用，數(shù)字城市的建設將更加注重技術的創(chuàng)新和融合，以提升城市治理的智能化水平和公共服務的質(zhì)量。

二、全域數(shù)字化轉型深化

　　經(jīng)濟領域：數(shù)字城市將推動經(jīng)濟領域的全面數(shù)字化轉型，包括產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化兩個方面。通過構建數(shù)字產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，培育數(shù)字經(jīng)濟新業(yè)態(tài)新模式，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級，提升城市經(jīng)濟的競爭力和創(chuàng)新力。

　　生活領域：數(shù)字城市將更加注重居民生活品質(zhì)的提升，通過智慧社區(qū)、智慧醫(yī)療、智慧教育等應用場景的推廣，讓居民享受到更加便捷、高效、智能的公共服務。

　　治理領域：數(shù)字城市將推動政府治理模式的創(chuàng)新，通過數(shù)據(jù)共享、流程再造、業(yè)務協(xié)同等方式，提升政府決策的科學性和精準性，增強政府服務的透明度和公眾參與度。

三、數(shù)據(jù)要素市場化配置

　　數(shù)據(jù)開放共享：數(shù)字城市將加快數(shù)據(jù)資源的開放共享，打破部門間、區(qū)域間的信息壁壘，促進數(shù)據(jù)要素的流通和價值釋放。

　　數(shù)據(jù)交易與流通：隨著數(shù)據(jù)要素市場的不斷完善，數(shù)字城市將推動數(shù)據(jù)交易與流通的規(guī)范化、標準化發(fā)展，培育一批具有影響力的數(shù)據(jù)交易機構和平臺。

　　數(shù)據(jù)安全保障：在推動數(shù)據(jù)要素市場化的同時，數(shù)字城市將更加注重數(shù)據(jù)安全保障體系的構建，加強數(shù)據(jù)隱私保護和數(shù)據(jù)安全監(jiān)管，防范數(shù)據(jù)泄露和濫用等風險。

四、智慧城市應用場景拓展

　　城市大腦：數(shù)字城市將構建更加完善的城市大腦系統(tǒng)，通過集成各類城市運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)城市管理的智能化決策和精準化調(diào)控。

　　智慧交通：利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術手段，數(shù)字城市將推動智慧交通系統(tǒng)的建設，提升交通運行效率和服務水平，緩解城市交通擁堵問題。

　　智慧環(huán)保：通過環(huán)境監(jiān)測、污染源監(jiān)控等智慧環(huán)保應用，數(shù)字城市將加強生態(tài)環(huán)境保護和治理，推動城市可持續(xù)發(fā)展。

五、區(qū)域協(xié)同與國際合作

　　區(qū)域協(xié)同：數(shù)字城市將加強與周邊城市的協(xié)同合作，共同構建智慧城市群或都市圈，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補和協(xié)同發(fā)展。

　　國際合作：隨著全球化的深入發(fā)展，數(shù)字城市將積極參與國際合作與交流，借鑒國際先進經(jīng)驗和技術，推動數(shù)字城市建設的國際化進程。

　　綜上所述，數(shù)字城市未來發(fā)展將呈現(xiàn)出政策與技術雙輪驅動、全域數(shù)字化轉型深化、數(shù)據(jù)要素市場化配置、智慧城市應用場景拓展以及區(qū)域協(xié)同與國際合作等趨勢。這些趨勢將共同推動數(shù)字城市邁向更加智能、高效、綠色、可持續(xù)的未來。

實際應用

　　我國數(shù)字城市地理空間框架試點建設自2006年啟動，是數(shù)字中國地理空間框架建設的重要組成部分。其目標是依托城市基礎地理信息及相關信息數(shù)據(jù)庫，建立全市統(tǒng)一的、權威的地理空間信息公共平臺，促進信息資源的整合、共享和充分利用，加快城市信息化進程，實現(xiàn)中央、省、市信息資源共享。

　　易絢網(wǎng)與北京靈圖軟件技術有限公司、北京眾信領航科技有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在三維可視化地理信息技術方面展開合作。易絢網(wǎng)表示，將幫助兩家科技公司真正解決海量精細的城市模型的來源問題，共同締造一個城市三維數(shù)字模型大數(shù)據(jù)庫。

　　結合手機地圖、道路線圈記錄的車輛行駛速度和數(shù)量，公交車、出租車等運行數(shù)據(jù)，城市大腦即可在一個虛擬的數(shù)字城市中構建算法模型，通過機器學習不斷迭代優(yōu)化。

數(shù)字城市與智慧城市區(qū)別

　　數(shù)字城市與智慧城市在多個方面存在顯著的區(qū)別，這些區(qū)別主要體現(xiàn)在技術應用、目標與功能、數(shù)據(jù)處理方式、應用領域以及側重點和全面性上。以下是對這些區(qū)別的詳細分析：

一、技術應用

　　數(shù)字城市：主要側重于數(shù)字化技術的運用，將城市信息進行數(shù)字化處理和呈現(xiàn)。它利用計算機技術、多媒體技術和大規(guī)模存儲技術等，實現(xiàn)對城市信息的采集、整合和挖掘。數(shù)字城市的核心技術包括遙感、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等，通過這些技術構建城市地理信息系統(tǒng)，為城市規(guī)劃和建設提供數(shù)據(jù)支持。

　　智慧城市：則強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術的應用，實現(xiàn)城市的智能化管理和服務。智慧城市通過各類感知設備和智能化系統(tǒng)，對城市環(huán)境、狀態(tài)、位置等信息進行全方位感知和智能識別，并利用云計算平臺進行數(shù)據(jù)存儲、計算與分析，實現(xiàn)智能化決策和服務。

二、目標與功能

　　數(shù)字城市：主要目標是通過數(shù)字化技術為城市規(guī)劃和建設提供數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化城市資源的利用和運行效率，提升城市的競爭力和創(chuàng)新力。它側重于數(shù)據(jù)的整合和分析，以及對城市運行的精細化管理。

　　智慧城市：則旨在實現(xiàn)城市的智能化管理和服務，提高城市運行效率和生活質(zhì)量。智慧城市不僅關注數(shù)據(jù)的整合和分析，更注重通過智能化技術提升城市各領域的服務水平，如智慧交通、智慧安防、智慧環(huán)保等，為居民和企業(yè)提供更加高效、便捷的服務。

三、數(shù)據(jù)處理方式

　　數(shù)字城市：更注重數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理和呈現(xiàn)，以及通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化城市運行。它利用大數(shù)據(jù)技術提高交通流量管理、能源消耗控制、環(huán)境污染治理等方面的效果。

　　智慧城市：則強調(diào)大數(shù)據(jù)的采集、分析和利用，通過數(shù)據(jù)驅動的方式實現(xiàn)智能化決策和服務。智慧城市利用各類感知設備實時收集城市運行數(shù)據(jù)，并通過云計算平臺進行分析處理，為城市管理提供科學依據(jù)。

四、應用領域

　　數(shù)字城市：的應用領域主要集中在城市規(guī)劃和建設領域，為城市管理者提供決策依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。同時，數(shù)字城市也涉及信息化基礎設施的建設和管理等方面。

　　智慧城市：的應用領域則更加廣泛，涵蓋了交通、環(huán)保、醫(yī)療、安防等多個方面。智慧城市通過智能化技術提升這些領域的服務水平和管理效率，為居民和企業(yè)提供更加全面、便捷的服務。

五、側重點和全面性

　　數(shù)字城市：更側重于數(shù)據(jù)的整合和分析以及城市運行的精細化管理，為城市規(guī)劃和建設提供數(shù)據(jù)支持。它在某些方面可能還未實現(xiàn)全面的智能化改造和服務提升。 

　　智慧城市：則強調(diào)利用信息技術和通信技術將城市各個領域進行智能化改造和服務提升。智慧城市注重城市整體的智能化水平和服務質(zhì)量，致力于打造一個更加智慧、可持續(xù)和高效的城市環(huán)境。

　　綜上所述，數(shù)字城市與智慧城市在技術應用、目標與功能、數(shù)據(jù)處理方式、應用領域以及側重點和全面性等方面存在顯著差異。這些差異體現(xiàn)了兩者在城市信息化建設中的不同定位和發(fā)展方向。

數(shù)字城市建設

　　數(shù)字城市建設是城市信息化過程的重要體現(xiàn)，它涵蓋了多個方面的信息化進程，旨在通過信息技術手段提升城市管理的效率和智能化水平，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。以下是對數(shù)字城市建設的詳細闡述：

一、數(shù)字城市的定義與內(nèi)涵

　　數(shù)字城市（Digital City）是指利用信息技術手段，將城市的各個部門、設施、信息進行集成和優(yōu)化，以數(shù)字形式獲取并加載城市自然資源、社會資源、基礎設施、人文、經(jīng)濟等有關的城市信息，從而構建一個便捷、安全、綠色、智慧的社會環(huán)境和居住環(huán)境。這一過程包括地球表面測繪與統(tǒng)計的信息化（數(shù)字調(diào)查與地圖）、政府管理與決策的信息化（數(shù)字政府）、企業(yè)管理、決策與服務的信息化（數(shù)字企業(yè)）以及市民生活的信息化（數(shù)字城市生活）等四個信息化進程。

二、數(shù)字城市建設的關鍵技術與基礎設施

　　數(shù)字城市的建設依賴于一系列先進的信息技術和基礎設施。這些技術包括但不限于計算機技術、多媒體技術、大規(guī)模存儲技術、寬帶網(wǎng)絡、遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及仿真-虛擬化技術等。通過這些技術，可以對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，實現(xiàn)城市的數(shù)字化虛擬實現(xiàn)。

三、數(shù)字城市建設的主要內(nèi)容

　　數(shù)字城市建設的具體內(nèi)容廣泛而深入，主要包括以下幾個方面：

　　1、城市基礎設施數(shù)字化：涵蓋基礎地理信息設施、市政基礎設施、交通設施、金融服務設施、工業(yè)服務設施、文教服務設施、安全應急設施、政府服務設施、規(guī)劃管理設施、文教衛(wèi)生設施等多個領域。

　　2、城市信息和交換共享化：包括數(shù)據(jù)通訊三網(wǎng)合一、網(wǎng)上分布式運算、網(wǎng)上分布式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)共享平臺等，以實現(xiàn)城市信息的實時交互和共享。

　　3、城市生活和管理網(wǎng)絡化：涵蓋網(wǎng)上商務、網(wǎng)上金融、網(wǎng)上社會、網(wǎng)上教育、網(wǎng)上醫(yī)療、網(wǎng)上政務等多個方面，為市民提供更便捷、高效的城市服務。

四、數(shù)字城市建設的意義與價值

　　數(shù)字城市建設的意義在于通過引進和實施多種現(xiàn)代信息技術，建立和加強城市中的基礎設施和服務，實現(xiàn)城市管理和居民生活的聯(lián)動、融合和智能化。這不僅能夠提升政府管理和服務水平，提高城市管理效率，還能節(jié)約資源，促進城市可持續(xù)發(fā)展。同時，數(shù)字城市建設還能有效解決社會問題，促進經(jīng)濟發(fā)展，提高居民的生活質(zhì)量。

五、數(shù)字城市建設的案例

　　國內(nèi)外已有許多成功的數(shù)字城市建設案例，如煙臺市的城市大腦項目、臨沂市的數(shù)字強市建設、濱州市的智慧城市指揮運營中心等。這些案例通過整合各級各部門的數(shù)據(jù)資源，建設集綜合運行、指揮調(diào)度、一網(wǎng)統(tǒng)管、輔助決策等功能于一體的城市大腦，為城市治理和服務提供了強有力的支撐。

六、數(shù)字城市建設的未來展望

　　隨著信息技術的不斷發(fā)展和應用，數(shù)字城市建設將進入一個新的發(fā)展階段。未來，數(shù)字城市將更加注重數(shù)據(jù)的整合、共享和利用，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術提升城市管理的智能化水平。同時，數(shù)字城市還將與實體經(jīng)濟深度融合，推動數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展和繁榮。此外，數(shù)字城市建設還將更加注重人文關懷和可持續(xù)發(fā)展，為市民提供更優(yōu)質(zhì)的城市生活服務。

　　綜上所述，數(shù)字城市建設是未來城市發(fā)展的必然趨勢和重要方向。通過不斷推進數(shù)字城市建設，我們可以實現(xiàn)城市管理的智能化、高效化和可持續(xù)化，為市民創(chuàng)造更加美好的生活環(huán)境。