数字城市的发展与地理信息系统应用

（一）国外“数字城市”的发展现状

国外许多发达国家和城市实际上已经为“数字城市”做了大量基础性的工作，并积极开展了建设“数字城市”的尝试。其中最重要的基础性工作主要集中在国家空间数据基础设施建设方面，比较有代表性的是美国。美国在1994年颁布了总统令，实施国家空间数据基础设施（NSDI）计划，而后又提出了建立国家空间数据框架的实施计划。该计划实施到现在已完成了全国1∶2万全要素地形数据库、全国1∶10万部分要素地形数据库和全国1∶25万土地利用数据库。接下来正在建设全国1∶2.4万地形数据库、全国1∶2万四维数据库，即DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像图）、DRG（数字栅格地图）和DLG（数字线划地图）。自1998年戈尔提出“数字地球”的概念之后，美国为了实施“数字地球”又在执行一项称为SRTM的计划。该计划是利用装载在美国“奋进号”航天飞机上的干涉成像雷达系统，直接获取地球表面的三维地形数据。这些基础性的工作对建设“数字地球”及“数字城市”可起到十分重要的数据支撑作用。在美国的影响下，英国、加拿大、欧盟、日本、韩国以及澳大利亚和新西兰等也纷纷拟定有关的实施计划，并在过去的若干年里已都基本建立了各自的国家空间数据的基本框架。除了国家空间数据基础设施建设之外，与“数字城市”密切相关的另一项基础性工作就是国家信息基础设施建设。国家信息基础设施即信息高速公路，它的作用是为海量信息的传递提供快速的传输通道。美国于1993年提出建立国家信息基础设施（NII），即全美国的信息高速公路，计划用20年的时间建立由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备的网络系统，使所有的美国人能够在任何时间和地点享用信息。1994年美国又提出了建立全球信息基础设施的倡议，这一倡议得到了美、英、德、法、意、加、日等国的积极响应。在该倡议的推动下，以美国为首的西方发达国家均在努力建设本国以及区域性和全球性的信息基础设施，并已经取得了实质性的成果。1996年美国政府再次提出了建立下一代互联网（NGI）的计划，与此同时美国民间也发起了建设互联网（NGI）的计划。这两项计划都旨在构筑一种新型的网络系统，建立起更加高速的骨干网，把数据、声音、图像乃至视频集成在一个网络上，并支持还尚未想到的其他应用。关于建设“数字城市”的尝试，国外许多城市都在紧锣密鼓地进行筹划，有相当一部分城市已经开始启动实施示范性的工程。一些发达国家的著名城市也纷纷开始“数字社区”和“数字城市”的综合建设实验。欧盟正在大力推进“信息社会”计划，并确定了欧洲“信息社会”的十大应用领域，以此作为其“信息社会”的发展方向。日本已建成一批“智能化住宅小区”和“数字社区”的示范工程，日本电信与京都大学等还合作致力于开发网上虚拟京都。新加坡提出了“智能岛”和“IT2000”的概念，其内容涉及城市生产、生活的方方面面。建设“数字城市”的最新尝试正取得令人鼓舞的成果，由美国互联网搜索引擎公司Google推出的Google EARTH软件，能使人们免费在互联网上浏览全世界任何角落的三维遥感影像，对有些重要的地区和城市还可清晰地看到街道、房屋和树木等，这一重要成果已展现出“数字地球”与“数字城市”的雏形。

（二）国内“数字城市”的发展现状

我国政府高度重视“数字地球”和“数字城市”的建设。纵观我国数字城市建设的发展历程，大致可以分为三个阶段：起步阶段、试点阶段和推广阶段。

1.起步阶段

2001年9月，由住房和城乡建设部、科学技术部、中国科学院和广州市人民政府在广州联合召开了“中国国际数字城市建设技术研讨会暨21世纪数字城市论坛”。会上来自政府、企业、高校和科研单位的政府官员、专家学者及工程技术人员，就“数字城市”的理论、技术、发展战略及应用实践进行了广泛地交流和深入地探讨。这些活动对于我国建设“数字地球”和“数字城市”起到了强大的推动作用。(www.xing528.com)

2.试点阶段

2004—2007年为数字城市建设的试点工作阶段。2004年10月，北京市东城区率先推出“网格化”城市管理模式，依靠信息化技术进行数字化城市管理；2005年7月，建设部将深圳市、杭州市、扬州市和北京市朝阳区等10个城市（城区）作为全国实施数字化城市管理的首批试点单位；2006年3月，启动了郑州、台州和诸暨等第二批17个城市的试点工作；2007年4月，建设部公布第三批数字化城市管理的24个试点区域。至2007年，从北京市东城区到全国51个试点城市，数字化城市管理由一个不为人知的新事物，逐渐演变成中央和地方广泛进行试点、各地纷纷效仿的一项重大工程。

3.推广阶段

2008年以后数字城市建设进入全面推广阶段。住房和城乡建设部根据全国建设工作会议的工作部署和全国数字化城市管理工作会议要求，明确要求加快推进数字化城市管理试点工作，要求各地建设和城市管理主管部门从提高城市管理水平、强化社会管理和公共服务职能、推动城市社会经济发展、促进社会主义和谐社会建设的高度，充分认识推广数字化城市管理新模式的重要性和必要性，切实抓好数字化城市管理推广工作。

我国空间数据基础设施的空间数据框架建设，已为建设“数字城市”创造了必要的基础数据条件。我国在大力建设空间数据基础设施的同时，也在抓紧建设国家信息基础设施（CNII），即中国的信息高速公路。其核心内容包括信息源、信息传输网络和信息应用系统等，计划投入1500亿～2000亿美元，到2020年建成。目前我国已建成：可供公众上网浏览信息的中国公用计算机互联网（CHINANET），可在网上提供电子信箱、可视图文、电子数据交换、数据库检索和传真存储转发等多种增值服务的中国公用分组交换数据网（CHINAPAC），可为用户提供各种速率的高质量数字专用电路租赁业务的中国公用数字数据网（CHINADDN）和为高等院校与研究机构教学与科研服务的中国教育科研网（CERNET）。另外，我国还在建设含有金关、金卡、金税等“八金”工程应用的金桥网。以上网络构成了我国现有的信息基础设施，这些设施为建设我国的“数字城市”提供了重要的数据通信平台。