D马彦琳数字城市与城市管理

1随着信息技术、计算机技术、空间技术的发展，城市的概念正在悄悄地发生变化，在我们熟悉的物质城市的身边正在形成一个充满数字化特征的时代现象——数字城市。这种现象正在渗透到城市规划、建设、管理与服务中，并发挥越来越大的作用，忽视它的存在将失去城市持续发展的技术手段。216.1数字城市概述“数字城市”是人类对物质城市认识的又一次飞跃，其本质是对物质城市及其相关现象（经济社会特征）统一的数字化重现和认识，是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。16.1.1“数字城市”的基本概念3“数字城市”研究的起源可以追溯到20世纪80年代初，美国skidmore和merrill两个城市进行了三维城市模拟。英国strathclyde大学也在这方面做了研究。许多发达国家已在1995年前就开始了“数字家庭”、“数字社区”和“数字城市”的综合建设实验。美国前副总统戈尔提出了“数字化舒适社区建设”的倡议，新加坡提出“智能城市”的设想，美国与日本已经建成一批智能化生活小区（数字社区）的示范工程。美国约有50个城市正在打算建设“数字城市”。4“数字城市”的研究在我国虽然刚起步，但已经出现了很强的发展势头，上海市已率先上马，其城市骨干atm网的建设已经开始，并同时组建ip电话系统、电子商务icp（网络内容服务商）、电子社区等增值系统，国际远程医疗中心等；

2000年在上海举办的“亚太地区城市信息化高层论坛”会议上，“数字城市”成为中心议题。目前许多高校、科研机构开始着手“数字城市”的研究工作。虽然许多国家多年前就开始“数字城市”的综合建设实验，但就世界范围看，“数字城市”的研究目前仍处于探索阶段。51、什么是数字城市？“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用3ｓ技术、遥测、仿真——虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。通俗来说，也就是用数字的方法将城市、城市中的活动及整个城市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、生活、娱乐服务。6“数字城市”具有以下特点：1）“数字城市”的数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率的、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的数据。2）“数字城市”具有迅速充实、联网的地理数据库，以及多种可以融合并显示多源数据的机制。3）“数字城市”采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。74）“数字城市”是基于网络和多媒体技术，将3s一体化集成的一种新技术，它不仅仅是一个“地理坐标系”，而且是可以随时随地使用所需的地理数字模型，对采集到的数据进行分析、运算、过滤、重组，并引入人工智能（ai）的“高级决策系统”（pms）。5）“数字城市”可通过多媒体技术和电子感观仪器（如数据手套、显示头盔等），对城市进行视觉、听觉、触觉等虚拟感观认识。6）构建“数字城市”需要众多的大学、研究所、政府部门等拥有大量城市信息数据的机构参与。82、数字城市的内涵（1）“数字城市”是城市规划、建设、管理与服务数字化工程的终极目标（2）数字城市是广义的城市信息化（3）数字城市是“虚拟城市”，强调城市管理的技术系统（4）数字城市是一种新的社会经济系统（5）“数字城市”为城市持续发展提供了重要的支撑工具。（6）“数字城市”还为认识物质城市打开了新的视野，并提供了全新的城市规划、建设、管理与服务的调控手段。综上所述，数字城市即是空间化、网络化、智能化、和可视化的技术系统。9“数字城市”的基本框架数字城市就是信息化城市。其运用遥感、遥测、网络，多媒体以及仿真——虚拟技术对城市的基础设施、功能机制进行监测和管理，开展辅助决策与服务。因此，数字城市不但包括城市经济、社会、小区的信息化，而且包含电子商务、电子政务、智能交通和规划、地籍、电力、通讯、旅游、生态、抗灾等的数字化。101、“数字城市”的功能结构“数字城市”为人们提供了一种新的生存方式，即数字化生存。下面是其部分常用的功能：1）电子商务，包括网上贸易、虚拟商场、网上市场管理等；2）电子金融，包括电子银行、网上股市、网上期货、网上保险等；3）电子社会，包括网上影院、戏院、网上旅游、网上办各种手续等；4）网络教育，包括虚拟教室、虚拟实验、虚拟图书馆等；5）电子医院，包括网上健康咨询、网上会诊、网上护理等；6）电子政务，包括政府上网、网上会议等。112、数字城市框架现代城市的基本功能是整合设施，优化配置，发展经济，稳定社会，服务于广大人民，满足人民需求。其总体框架如图16.4。可见，“数字城市”通过宽带多媒体网络、地理信息系统等基础平台，整合全市信息资源，建设多种信息系统工程，实现全市经济与社会的信息化，政务与商务的电子化，生产与服务的智能化。城市公用信息平台在市域网的基础上开发和建设，有统一的标准和规范。12第一节数字城市概述

图16.4数字城市总体框架示意图市域网城市地理信息工程城市公用信息平台政策法规技术标准民众社区企业商业城市规划城市建设城市管理科技教育智能交通电子商务智能社区安全保障信息服务文化娱乐城市信息资源管理中心城市决策电子政务133、“数字城市”的体系结构“数字城市”由数据获取与更新、数据处理与储存、信息提取与分析、网络、应用模型、专用软件、咨询服务、专业人员、用户、教育、标准与互操作、法规和财经等体系构成。数据获取与更新体系包括各类遥感设施，如高分辨率高光谱卫星、星-机-地数据接收设施、地面台站及人文、经济等数据获取设施等；数据处理储存体系包括高密度高速率的海量数据储存设施、多分辨率海量数据实时地存贮、压缩、处理技术、元数据管理技术、空间数据仓库等。14数据信息提取与分析体系包括数据互操作，多源数据集成，信息智能提取与分析，海量空间数据的智能提取与分析，决策支持等设施与技术；网络体系包括：高宽带网络，智能网络，支持基于网络的分布式计算操作系统，基于对象的分布式网络服务，分布处理和互操作协议等。应用模型体系为用户提供实际应用的解决方案，利用它能够更好地认识和分析所观测到的海量数据，从中找出规律和知识。科学计算可以突破实验和理论科学的限制，建模和模拟可以更加深入地探索城市空间信息基础数据。15专用软件体系是完成城市信息处理、实现“数字城市”的功能的基本工具。包括数字图像处理软件、gis软件、统计分析软件、数据可视化软件（多媒体与虚拟现实）等。专业人员体系、教育体系、标准与互操作体系、法规和财经体系是“数字城市”顺畅运行的保障系统。城市空间信息基础数据是“数字城市”的“血液”，它不仅包括中、小比例尺的空间数据，还包括局部范围的大比例尺的空间数据以及所有相关的元数据；不仅包括地球的各类多光谱、多时相、高分辨率的遥感卫星影像、航空影像、不同比例尺的各类数字专题图，还包括相应的以文本形式表现的有关可持续发展、地理、环境、生态系统、人口、教育和人文等不同类别的数据。16数字城市”的研究意义1、“数字城市”是充分利用城市现有的数据和信息资源的最佳途径2、数字城市”提供给人们一种全新的城市规划、建设和管理的理念3、“数字城市”是适应现代城市信息化发展的要求建立起的优化城市整体运行的全新解决方案4、“数字城市”是知识经济社会中信息资源的主体核心，它为知识的生产、流通和应用提供了场所和工具5、“数字城市”必将对人民生活产生深远的影响1716.2数字城市的应用1、城市规划与设计数字城市方便规划人员从整体上掌握信息，改变了过去在掌握城市信息上受条件限制的局限性。同时，数字城市的应用使城市规划从过去偏重定性方法转向定性与定量方法并重，使规划的精度大大提高，并可提高城市规划管理工作的效率，丰富表现手法，增加信息含量，提高分析能力和准确性。从而使城市规划管理与设计更加具有前瞻性、科学性和及时性。数字城市的应用前景182、城市信息管理与服务“数字城市”可促进城市信息管理与服务在方式、内容、手段、速度、效果等方面进入新时代。首先，就政府而言，数字城市将有助于城市政府日常办公效率的提高。其次，就教育等社会公益部门来说，数字城市也将推动其发展。第三，对于企业来说，数字城市可以帮助企业管理者更好地开拓市场。诸如企业选址、区域市场战略等都可以利用数字城市进行辅助决策。第四，个人也是数字城市最重要的需求者，个人的工作、居住、交通、休闲均可通过数字城市进行。193、城市公共设施管理数字城市能够提高管理公共工程设施的综合能力，实现不同管线的共同管理，提高信息的共享程度，可以在相当程度上杜绝由于地质、地下设施等基础数据不清、不准而造成的施工中管线爆裂、泄漏、线路中断、凿穿煤气管道等事故的发生。同时，也可以使不同管线间的相互影响、相互干扰达到最小、效益达到最优。4、城市交通管理数字城市不但可以提供有用的交通信息，还可以帮助城市交通管理。205、突发事件处理突发事件通常有交通事故、刑事案件、意外灾害等。目前，我国重大的城市建设灾害事故时有发生，影响了居民的正常生活，造成了巨大的经济损失。在这些事故突然发生时，现有的常规手段很难实现迅速、准确、动态的监测与预报，以至于有关部门难于快速而又准确的作出减灾决策。“数字城市”可基本解决这些问题。6、市场调查与产品销售电子商务是数字城市建设的一个重要内容。商家企业可以利用数字城市的相关信息库进行某地区某产品需求量的调查。借助对信息的分析结果，企业或公司可对商业网进行规划，并及时调整销售策略。217、政府决策数字城市是高度网络化的信息世界，政府工作人员可以随时随地通过有线、无线通讯设施，用电脑上网得到所需信息，并且可以实现智能化分析。8、城市综合管理有效的城市管理是促进城市健康发展的重要手段。“数字城市”在城市管理中的主要优势包括：动态、快速、高精度、规范地得到和存贮城市规划、建设与管理的成果信息；快速、高精度地进行城市管理信息的查询检索和统计，方便用户获取各类精确信息；有效进行城市信息的空间分析，支持城市管理工作的深化；快速、高精度的更新城市定位信息，保证城市管理工作中信息的现势性。22建设“数字城市”的基本任务1、政府上网从世界范围来看，推进政府部门办公自动化、网络化、电子化、全面信息共享已是大势所趋。在世界各国积极倡导的“信息高速公路”的5个应用领域中，“政府上网”被列为第一位，可以说政府信息化是社会信息化的基础。“政府上网”主要体现在以下几个方面：电子政务、电子采购及招标、电子福利支付、电子邮递、电子资料库、电子化公文、电子税务、电子身份认证等。232、发展电子商务电子商务是影响整个社会和时代的一次经济革命。如果说互联网在改变着社会，电子商务则在改变互联网。它不仅改变我们经营的途径，而且改变我们的购物方式乃至思维方式。就目前来说，电子商务是一个里程碑式的新事物，它把互联网由单纯的媒体转变为一个市场。媒体的本质和市场的本质，其在影响的深度、广度方面是截然不同的，因为商务模式已经触及人类的方方面面。目前，电子商务在全球呈现出竞相发展的态势。243、建设信息港指运用遥感、遥测、网络、多媒体及仿真/虚拟技术等对城镇的全部基础设施、功能机制进行动态监测与管理、辅助决策服务的技术系统。它具有城市地理信息系统的全部功能，而且是以它为基础的，但功能更强，更丰富，直接与社会生产和生活密切相关的（网络生存）技术系统。其内容包括：（1）建立信息化城市基础设施（2）建立空间信息工程系统（3）建立城市辅助决策支持系统254、发展智能建筑建筑智能化的目的是应用现代4c技术构成智能建筑结构与系统，结合现代化的服务与管理方式，给人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境空间。建筑智能化结构是由3大系统组成：楼宇自动化系统（bas）、办公自动化系统（oas）、通信自动化系统（cas）。智能化住宅小区是综合运用了计算机技术、通信技术、控制技术，由家庭智能控制系统、通信接入网、小区物业管理服务系统和小区综合信息服务系统来支持实现的。265、发展智能交通智能交通系统（its）是充分利用现代化的通讯、定位、遥感，以及地理信息系统、电子地图和其他相关技术来减少交通拥挤、提高交通流量、改善安全状况、充分利用路网资源并减少对环境的影响，从而改善地面交通运输条件的一项具有战略意义的工程。在公路运输及城市交通领域，智能交通系统将汽车、司机、道路及其相关的服务部门相互联系起来，使汽车在道路上的运行功能实现智能化。智能交通系统是技术、系统与交通管理的集合，它提供了出行者、车辆与宏观基础设施的智能连接。276、加大城市规划、城市建设和管理的信息化力度“数字城市”建设要求形成若干适合我国城市规划、建设与管理工作的数字化业务应用系统，极大地推进全市范围内城市规划、建设与管理工作的信息共享与业务应用。空间信息工程系统对“数字城市”最大的特长所在是根据城市的现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同的预测模型展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控使用，随着系统论、控制论、信息论的发展，在协同、突变、混沌等科学思想方法的指导下，进一步解决城市面临的复杂而综合的问题。如区域经济与城市可持续发展，城市增长、规划与土地增值，城市动态演变和预测，城市交通网络的时空模型，城市其他专题，以及综合问题的决策支持系统。28数字化业务应用系统有：城市规划综合管理系统，城市规划办公管理系统，城市规划决策支持系统，城市综合管线管理系统，城市给水管理系统，城市燃气供应管理系统，城市集中供热管理系统，城市排水管理系统，城市公共交通系统，城市园林和风景名胜区管理系统，城市环境卫生管理系统，城市建设档案管理系统，建筑市场及交易管理系统，工程造价管理系统，工程质量管理系统，施工安全管理系统，工程设计管理系统，工程项目管理系统，工程项目监理管理系统，房地产市场行政管理系统，房地产市场交易管理系统，房地产投资方案经济评价系统，房地产价格评估系统，产权产籍登记系统，房地产金融服务系统，住房公积金管理系统，房地产网络服务平台，等等。2916.3数字城市：城市政府管理的革命1、“数字城市”使城市政府功能输出输入发生“位移”“数字城市”给城市带来无限的发展空间和机遇，同时也将伴随着社会结构调整促进政府角色的转换。（1）“数字城市”使城市政府具有更强的信息获得与控制能力，从而使政府职能向新的领域扩展，可以更集权、更有效地实现对社会的控制。“数字城市”将重铸城市政府的权能301）“数字城市”使得城市政府能有效地将国家或国家级组织提供的信息和自身的需求结合起来，寻求有效的解决方案。2）公共服务成为城市政府的核心职能。3）促进社会公平将成为城市政府的重要职能。“数字城市”的重要特征就是信息资源的共享，它要求一体化的模式。网络愈大，网络各部分的运行效率和潜在功能愈是倍增。更广泛的覆盖面和更多的参与者是“数字城市”发展的先决条件。4）建立灵敏的公共安全预警保障机制成为城市政府的当务之急。

5）城市政府必须投入更大的力量致力于人力资源的开发，为市民创造更多的发展机会。31（2）“数字城市”的建立和发展，导致城市政府的部分功能流失。“数字城市”的建立，使市民、家庭和社区组织具有较强的自主性。因为，“数字城市”在更广泛意义上实现了信息资源的共享，通过网络和信息传播媒介，市民更了解政府的运作过程，一些原由政府提供的服务，市民可通过其他渠道获得。此外，“数字城市”的发展使社区组织与公众在信息的交流与享用方面相对自由。可见，当网络技术渗透到城市社区组织、市民的日常生活与工作时，政府就会自行收缩行政决策范围，实现“小政府、大社会”的价值追求。“数字城市”使大量共享信息流通于互联网，并且信息不会因传递渠道障碍失真，信息的公开性、共享性、保真性使信息占有上的不对称现象大量减少。信息的对称性发展决定了政府某些方面职能范围适当收缩。322、“数字城市”将使城市政府管理民主化趋势取得突破性进展在“数字城市”时代，城市行政管理民主化是一种必然趋势，是一种潮流，势不可挡。其原因在于数字化技术的高度发达将破坏以权力集中为特征的官僚体制的技术基础，必然导致城市政府管理的民主化。（1）“数字城市”弱化了政府官僚集权机构的社会控制能力（2