数字城市发展现状与技术现状的研究（部分供参考）.doc

数字城市发展现状与技术现状的研究（部分供参考）摘要:本文主要从数字城市及相关概念的定义展开,旨在使公众能有效直接地了解数字城市这一新的概念,然后从数字城市当前发展的现状,优点,负面影响来论述,了解与相关支撑技术的紧密联系,并以此展开对新技术的发展展望与数字城市的紧密联系,提出一些预想与假设,以引起更多关注者的讨论.关键词:数字城市、边缘化、虚拟仿真、周边产品前言美国副总统戈尔于1998年1月21日提出了数字地球的概念以后,中国学者特别是地学界的专家认识到数字地球战略将是推动我国信息化产业建设和社会经济、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,这以后,与数字地球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杂志,成为当今最热门的话题之一2000年5月,国务院发展研究中心,建设部,信息产业部,科技部共同组织了全国市长培训中心,并在北京举办了21世纪数字城市论坛,有100多位市长和100多家企业代表参加了会议,对数字城市的发展战略进行了深入的讲座,同年还举办了多起数字城市论坛和研讨会,2002年6月13日,第三届联合国地区城市信息论坛在上海国际会议中心举行,主要讨论电子政府与城市信息化问题,在这两年中,有关数字城市的会议至少有数十个,目前,大多数城市都制定了数字城市建设规划,有的正在建设之中,城市化本身就是一个非常复杂的系统工程,因此,不可能一蹴而就,对当前的发展与技术很有讨论的必要,对文中提出的有关发展方向,仅属个人思考,且有的已成现实,但难免有不当之处,欢迎大家讨论.一、 关于数字城市简述(一)定位数字城市1 定位数字城市是指城市的数字化、网络化、智能化和可视化,其中数字化是基础,而且只有通过数字化以后,才能实现网络化、智能化和可视化,因此城市信息化也称城市的数字化-数字化的城市、数码城市、数位城市或信息港、数码港和数位港.数字城市是数字地球的一部分,可以看作一个系统工程或发展战略,但不能看作一个项目或一个系统,它可能包括很多系统,范围很广,很难界定哪些属于数字化城市内容,到了什么样的信息化水平看作是实现了数字化城市,但它不是一个虚拟的东西,而是一个随处可见、随处可用、无处不在的系统数字城市是一个城市发展的战略目标,并有一个逐渐发展的过程,且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来惊人的效益与方便.2 目标很难对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,就是我们通常所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全,使之便于共享和容易使用,使我们的政府、企业、社区和个人都能方便有郊地网上办公、网上查找信息、网上学习、网上工作、网上休闲-3 基础数字城市核心技术包括窨信息技术和管理信息技术两方面,其基础主要有三项:第一项是信息基础设施,要有高速宽带网络和支撑的计算机服务体系和网络交换系统,也就是说数字城市的第一项任务是解决修路的问题,但光有路不行,还得有第二项基础-数据,特别是空间数据,它占数字城市信息的80%,衡量数字城市的指标,除宽带网里程以外,另一个重要的指标是数据量的大小,特别是各类空间数据量,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,除管理的人以外,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用,是一种浪费,也产生不了社会经济效益,促进国民经济的快速发展,前几年,世界经济的发展得益于IT产业的硬软件技术,今后世界经济的一个重要增长点,必依赖于信息服务业4 实施环节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,由于历史原因,城市内分别铺设了电话网,有线电视网和INTERNET网,这实际上已造成了浪费,我们要实现三网互通,实现硬件资源共享,并为信息共享创造条件,数字城市应在市政府领导下,使基础先行,搞好基础设施建设,考虑引入企业行为,并让承担的企事业获得利益,使自身不断发展,政府也能在数字城市建设中受闪,收入增加部分用于数字城市的再发展建设,即可形成自我发展的机制.此外,由于数字城市确实是一个复杂的系统工程,目前虽然许多城市在地信息系统建设方面投入了大量经费,但社会经济增长率并不明显,政府部门要充分估计到数字城市建设的复杂程度和周期,建设数字城市要本着先易后难的原则,先建立那些不,经济效益明显的系统,如东莞市土地交易信息系统,北京市数字绿化隔离带工程,两个系统虽然都不太复杂,但前一个可以带来巨大的土地增值效益,后者可以为绿化隔离带的拆迁节省大量赔偿费用(二)数字城市的优势及将带来的影响1 优势一般都认为城市信息化提高了城市的功能、提高了城市综合竞争能力、城市市民的生活质量、带动农业与农村的信息化与现代化,带动整个地区乃至整个国家的信息化、现代化和可视化(1)城市信息化与聚集、辐射功能增强物质、能量与信息是客观世界的三大特征,而城市是一个地区三者的聚集中心和辐射源,信息是由物质与能量产生,并依附于物质与能量而存在,但是它又是独立的,可以脱离物质和能量而存在,并能被计算机处理和网络进行处理,形成独立的信息流,信息流将决定物质流与能量流的流向、流速与流量,城市的聚集与扩散功能是以信息流为基本动力的,信息流对一个城市的功能起了决定性的作用,信息化对城市的聚集与扩散功能的增长是以非线性速度增加的,信息化的作用,更加强了城市的聚集与扩散效益,使城市的区域龙头作用更加明显.(2)信息城市改变了城市原有的功能结构与空间结构美国麻省理工学院教授WILLIAM J、MITCHELL认为信息时代产生的新的城市结构和空间组合,将会深刻影响我们享受经济机会和公共服务的权利,公共对话的性质和内容,文化活动的形式,权力的实施,以及由表及里的日常生活体验城市信息化将促进城市化过程重组,而商业过程重组是其基础.目前城市功能和相应的空间结构特征是由工业社会所决定的,而到了21世纪的城市应具有住处社会的特征,工业社会的城市具有工业化的特征,而信息社会的城市则具有知识化和高科技化的特征,原有的资源密集型和劳动密集型的产业,已被具有高附加值的知识密集型的产业或信息产业所替代,原有密集型空间结构特征,逐步为信息社会的生态城市空间结构特征所替代,一切数字化产品的网络舆处理,可以实现零距离和零时间,家庭设计所、软件开发所成为可能,所以分散而协调生产将部分替代工作的大规模生产方式,城市的功能结构将发生重组,2 负面影响(1)信息不对称与信息鸿沟、数字分化现象由于信息化水平发展的不平衡,不同的地区存在有的发展速度快,有的则慢,出现了信息不对称现象,即部分城市地区或企业信息化水平市,信息流动速度快,准确性市,信息技术的硬件与软件都很强,面另一部分地区或企业则相反,于是它们之间就出现了信息鸿沟或数字分化,由于信息不对称,将导致经济的不对称,结果产生新的社会分化.(2)信息不对称与边缘化现象在全球化的洪流下,一些城市,地区和企业融入较慢,跟不上全球化的洪流,因此这部分在全球化洪流过程中落后的城市地区企业就出现了边缘化现象,即处在全球化洪流的边缘部位,众所周知,凡处于洪流中心的运动速度是非常快的,处于边缘的则运动较慢,因此,凡处于全球化洪流边缘部位的,或发展速度较慢的城市则被称为边缘化的城市,区域称为边缘化区域,因此也赞成了新社会分化现象.二 数字城市发展现状及存在的问题(一)数字城市在中国的发展中国对于信息化和数字城市建设一向非常重视,中共中央关于制定国民经济社会发展第十个五年计划的建议中,明确提出要加快国民经济和社会信息化的步伐,把推进国民经济和社会信息化放在优先位置,至2003年为止,在全国668个城市中,已有120多个城市建立了城市规划管理信息系统,400多个城市建立综合的或专业的管理信息系统,200多个城市在不同程度上建立了空间基础设施管理信息系统和综合管网管理信息系统(UGIS),100多个城市的城建部门建立了办公自动化系统.其中首都信息化是国家信息化发展战略的重要组成部分,自1998年北京市长刘洪正式提出数字北京的概念以来,数字北京从概念和战略口号落实为工程的规划设计和项目建设,取得了显著的进展.(二)已发展的数字城市优点及不足以数字北京为例1 优点(1)公用信息平台已具规模(2)电子政务工程的推动,在政务公开的基础上重点推动了网上政府办公(3)电子商务工程为切入点促进了北京市网络经济发展(4)科教信息网已具规模(5)社会保障系统建设已推动(6)信息化示范社区使百姓直接受益(7)实施空间信息工程逐步建立北京市空间信息基础设施(8)数字中关村已启动并正积极实施(9)数字绿化带工程已完成开发工作(10)信息化软环境支撑体系已形成2 不足处(1)与国外发达国家比,公相当于中等发达国家的平均水平(2)还存在信息基础设施不完备,重复投资与低水平建设并存现象(3)信息资源开发分散,综合利用与共享程度较低(4)信息产业缺乏竞争力,研究与开发投资不够,创新能力不足(5)智力资源优势远不够充分发挥,需要进一步开发利用和优化(6)信息化软环境的支撑体系尚需进一步加强与完善等3 如何防止这一不足信息化需要一个长期、持久的过程,我们需要增大投资力度,协调工作,提高认识观念,完备信息基础设施,杜绝重复投资及低水平建设,信息资源的开发更要加强人手以使分散变得集中,提高综合利用和共享程度,创新信息产业增大研发投资使之具有国际竞争力,充分发挥智力资源优势,使得得到更进一步开发利用和优化,加强建设和完善信息软环境.三 数字城市发展与技术发展的紧密联系(一)正应用的成熟的技术1信息技术(1)高分辨率的卫星遥感技术遥感数据的城市信息化过程中的应用,主要用于空间的采集与更新,而应用效果完全取决于卫星空间遥感数据的空间分辨率和光像分辨率,对于数字城市来说主要是利用1M分辨率,甚至更高分辨率的遥感数据,当前影像处理技术已形成了完整的系统(2)城市地理信息系统城市地理信息系统(UGIS)是将反映城市现状、规划、变迁的各类空间数据(如地形、地貌、建筑、道路、综合管线等)以及描述这些空间特征的属性数据通过计算机输入、存储、查询、统计、分析、输出等的一门综合性空间信息系统,是应用在城市政府部门、企业及市民社会生活中等领域的地理信息系统.(3)卫星定位技术主要用全球定位系统(GPS)是一个高精度,全气候和全球 的无线电导航、定位和定时的多功能系统,只要有它的技术和处理设备,在全球几乎每一个地点随时都可以同时接收到4个GPS卫星的信号从而 导航与定位的目的.(4)遥测技术主要是噪声监测技术及噪声电子地图、大气污染遥测技术及大气污染电子地图、电视监测技术(5)管理信息技术(WEB_MIS)数字城市的核心技术是由城市空间信息技术(WEB GIS)与城市管理信息技术(WEB_ MIS)高度综合而成,两者缺一不可,管理信息系统(management infornation system.mis)除了办公自动化(OA)和决策支持系统,效率规划(EP)外,还应包括基于位置服务技术电子数据交换技术(EDL)、企业资源规划(ERD)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、商业过程集成(CPI)技术等以满足日益增长的对城市的实物流,决策流,信息流,人流和服务流管理的需要,尤其是进行宽网管理需要2数字城市的网络技术与信息基础设施网络技术是确保数字城市的信息畅通和共享的必要条件,由于计算机技术光纤和无线通信技术的飞速发展,为计算机网络技术的高速发展奠定了基础,网络带宽每6个月就出现一次突破,网络服务质量也日新月异,从局域网、广域网到互联网和移动互联网,栅格网飞速发展,网上的全球漫游技术了正向办公室,家庭渗透,异步快速传递方式ATM网技术日趋完善,已成为现代宽带多媒体骨