数字城市概述

数字城市冯海霞山东交通学院1、课程的地位、性质和任务GIS专业本科生专业选修课，地下专业的专业选修课。课程的主要任务是传授城市GIS相关理论和知识。参考教材作者：谢宏全作↑主编：赖明←主编：承继成←主编：周心铁↓主编：贾艳红↓主编：李宗华↓主编：李宗华什么是城市？“城市”包含了两方面的含义：“城”为行政地域的概念，即人口的集聚地；“市”为商业的概念，即商品交换的场所。最早的“城市”就是因商品交换集聚人群后形成的（尼罗河下游最南端的孟斐斯城）。而城市的出现，同商业的变革有着直接的渊源关系。最初城市中的工业集聚，是为了使商品交换变得更为容易（就地加工、就地销售）而形成的。城市包括包括有城市规模、城市功能、城市布局和城市交通，而这几方面所发生的变化，都必然地会对城市的商业活动带来影响，促使其发生相应的变革。城市的特征以人为主体，以自然环境为依托、以经济活动为基础、社会联系极为密切的有机整体密集性－物质与精神的密集高效性－高效率与高效益多元性—多动能与多类型城市的构成自然系统城市地理学、城市环境学经济系统城市经济学社会系统城市人口学城市社会学建设系统城市规划土木工程建设学城市发展各历史阶段的主要特征历史阶段经济功能城市建设发展状况城乡关系前工业社会手工业生产集中地农产品集散地市政设施简陋生活条件落后规模小数量少城市分离相对封闭工业社会机器大工业中心商业中心市政设施完备生活条件改善规模扩张数量猛增城乡对立差距拉大后工业社会第三产业中心多功能化市政设施现代化生活条件优越规模数量稳定形成大都市连绵区城乡融合差距缩小信息社会信息流通、管理和服务中心城市信息化、园林化、宜人化超级城市裂解中小城镇崛起城乡一体化城市化的含义城市化是社会生产力的变革所引起的人类生产方式、生活方式和居住方式改变的过程。表现：一个国家或地区内的人口由农村向城市转移、农业人口转化为非农业人口农村地区逐步转化为城市地域城镇数目不断增加城市人口不断膨胀、用地规模不断扩大城市基础设施和公共服务设施水平不断提高城市居民的生活水水平和居住水平发生由量变到质变的改善城市文化和价值观念城为社会文化的主体，并在农村地区不断扩散和推广城市化动力机制机制：事物内在的联系和运行规律，不以人的意志为转移的客观存在1、农业发展是城市化的初始动力2、工业化是城市化的根本动力3、第三产业是城市化的后续动力数字城市----智慧城市城市化的发展阶段与基本形式城市化的三种基本形式城乡空间格局的变化、人口与非农业经济活动的不同集中型城市化农村人口和非农业经济活动向城市聚集分散型城市化城市的经济活动和基本功能向外扩散外延型飞地型就地型城市化深圳

建成区面积

1979:7Km²1991:88.2Km²2000:753.8Km²2007:953.6Km²1979到2007年建成区扩大到了946.6Km².城市扩展率为137倍不同时期建成区面积变化BuildingAreasinDifferentPeriods夜间的世界发达国家与发展中国家城市化的特点逆城市化（发达国家）在城市化水平继续缓慢提高的同时，郊区化以更快的速度在进行市区中心吸引力下降，郊区成为人们主要的聚居区域中心城市开始分解，小城市成为城市化的主力军超前城市化（发展中国家）城市化速度超来工业化速度失去土地失业贫民窟滞后城市化（发展中国家）工业向乡村扩散农村人口就地非农化1.1 数字城市建设背景与现状(1)社会背景(2)技术背景(3)发展现状(1)社会背景国民经济和社会信息化是当今世界的一项战略任务，加速实现国民经济和社会信息化是我国现代化建设的重要举措之一。《我国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中指出：我国信息产业要按照应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放的发展思路。…要加大信息资源开发，强化公共信息资源共享，推动信息技术在国民经济和社会发展各领域的广泛作用。…建设设基础国情、公共信息资源、宏观经济数据库及其交换服务中心，完善地理空间信息系统。城市化水平的提高急需更新城市规划、管理的手段，急需提高城市的信息化水平，为各级政府提供及时、准确和高效的信息支持，还要为社会提供信息服务。（2）技术背景“数字地球”的提出美国副总统戈尔1998年提出了“数字地球”的概念“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一的数字化认识，以国际互联网为基础、空间数据为依托、虚拟现实为特征，面向公众开放的系统“数字城市”是“数字地球”的思想在城市范围的延伸和具体实现（2）技术背景①空间信息技术（RS、GPS、GIS）的快速发展促进了城市地理信息的产业化。②对地观测技术的发展促进了测绘已经从传统的地面大地测量转移到基于卫星导航系统的卫星大地测量，从航空摄影测量转向基于遥感的航空/航天数字摄影测量.③空间数据管理从单一的地图管理转向空间数据库管理④空间信息服务从简单的GIS，转向面向服务的空间信息系统。⑤仿真和虚拟技术的成熟，为数字城市的应用提供了新平台。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“数字海南”、“数字湖南”、“数字山西”、“数字福建”工程，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；目前做的比较好的是“数字北京”；2000年5月13日，中国近百名市长与百名IT精英企业聚首"二十一世纪数字城市论坛"当时中国建设部部长俞正声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(3)发展现状(3)发展现状①国外建设现状美国、加拿大、澳大利亚等国的地理信息管理采用国家和州两级管理体系，各城市没有城市级的测绘部门。在互联网大发展的背景下，专业地图网站正在变为地理数据供应的最佳渠道，地方政府网站仅提供1：25-50万左右的背景地图，检索更大比例尺的地图，这些政府网站都会通过与国家、州专业部门或专业地图网站的链接，直接共享专业部门或网站的地图信息。国家和州的地理信息专业管理机构和地图专业网站，以无偿或低价、多介质、多形式（4D）、多尺度（从大到小）、网络化方式向地方政府和公众开放。这种管理体制和服务制度，为地方政府建设数字城市带来便利条件：地方城市没有城市空间基础地理数据库建设负担，城市空间基础地理数据库共享方便，城市空间基础地理数据几乎无成本，城市空间基础地理数据库内容极为丰富且现势性强。(3)发展现状①国外建设现状国际上数字城市发展走过的道路，大体经历四个阶段。第一阶段：网络基础设施的建设阶段。第二阶段：市政府和企业内部信息系统建设。第三阶段：市政府、企业上下游、相互之间借助互联网实现互通互联。第四阶段：是网络社会、网络社区、数字城市的形成。(3)发展现状②我国数字城市建设现状我国实行国家、省和市三级管理体系。1：10000以上的小比例的地理数据由国家和省区级生产和管理，1：5000级以下的大比例尺的地理数据由城市的专业部门生产和管理。我国实行特有的地理信息保密制度。我国以地理数据为主要服务内容的网站，在现行分级管理和特有的保密制度的制约下，无法达到国外同类网站的内容和服务水平。上述条件限制下，我国数字城市所需基础地理信息数据具有如下的特点：城市空间基础地理数据库建设和维护必须由各城市独自地进行，城市空间基础地理数据共享十分困难，城市空间基础地理数据库建设成本昂贵，城市空间基础地理数据库内容受到分级管理和保密要求的严重制约。(3)发展现状相关部委对数字城市建设的推动科技部面向网络海量空间信息的大型GIS（2003AA133011）网络空间信息标准与共享应用服务关键技术（2002AA131030）基于SIG空间信息网格的数字城市（2001AA134078）面向网络的空间信息组织分析与分布式计算技术（2002AA135230）突发公共卫生事件应急系统平台及关键技术（2003AA132071）等(3)发展现状相关部委对数字城市建设的推动建设部“十五”初期，启动了“数字城市科技工程示范”“十五”末期，400多城市建立房产系统、120多城市建设规划系统、100多城市建设了空间基础信息系统网格化数字城管模式，在北京、上海、深圳等50多个城市推广“十一五”期间继续启动“城市数字化关键技术研究与示范”等一批项目(3)发展现状相关部委对数字城市建设的推动信息产业部自1999年起，在全国范围内选择了一批基础条件好、对信息化建设积极性高、有地方特色的城市（城区、城镇）开展了城市信息化试点工作，探索城市信息化建设的经验。设基金项目“基于国产GIS软件的数字城市应用平台”，中科院超图公司和中国测绘科学研究院分别中标，研发了在二维平台上和三维平台上的数字城市应用平台。北京市信息办（北京市信息资源管理中心），通过构建政务平台整合了70多个部门、600多层的专题数据，较好地对北京市政府和部门提供了共享服务。(3)发展现状相关部委对数字城市建设的推动国土资源部“十五”期间，30多个省（区、市）先后编制了国土资源信息化建设规划和总体方案。100多个城市建立了地籍信息系统，70多个城市建立了国土资源政务管理系统。拟定了《国土信息化标准指南》，近30项基础性标准基本完成，其中《县（市）级土地利用数据库标准》、《城镇地籍数据库标准》等标准已经试行。“十一五”期间，在启动二次土地详查的同时，实施国家、省、市和县四级国土资源信息交换体系的建设。(3)发展现状相关部委对数字城市建设的推动国家测绘局开展了“数字城市地理空间框架建设示范”十一五期间，全国选择具备条件的若干城市国家测绘局、试点城市人民政府、省级测绘主管部门、技术支持单位等共同合作需求牵引、设计统一、共同投资、资源共享构建公共平台、推出标准与技术、打造示范精品(3)发展现状

上述部门各有侧重关键技术研究部门行业应用数据基础设施建设共识空间数据基础设施的必要性和重要性信息基础设施日渐完善空间数据基础设施标准不一信息共享与交换不畅通

层次

"数字城市"实际上有多个层次。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