数字城市”(英文:digital city)是一个概念,它是“数字地球”的一个组成部分,可以看作是一个系统工程或
发展战略,但不能看作是一个项目或一个系统。它可能包括了很多系统,但是要对它下一个确切的定义是很难的,也难以界定哪些是属于数字城市的内容,到了什么样的信息化水平可以看作是实现了数字城市。但它并不是一个虚拟的东西,也不是一个可望而不可及的东西,它是一个在未来城市建设和城市生活中随处可见,随时可用,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,而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。
科技部官员认为,"数字城市"符合中国目前工业化和信息化并行的经济生活现状,在中国城市现代化建设中具有重要意义。他透露,目前正在制订中的"十五"有关科技攻关计划和规划中,城市的规划、建设和管理,数字化城市工程将是其中的一项重要内容。
中国信息产业部信息化推进司司长宋玲说,实现城市信息化是中国城市融入全球化浪潮的首要和
必要条件。中国现已制定了一套衡量信息化水平的比较体系。经过国务院信息化领导小组讨论通过将会发布。
建设部、科技部等部委"十五"期间将启动"数字化城市示范工程项目",国家准备在"十五"期间共计投入5亿元人民币(地方和企业配套投入40亿人民币),建立5-10个市级综合应用和20-30个城市行业应用的城市数字化示范项目;30-40个社区和企业的数字化示范项目;2-3个跨省市的行业应用以及20-30个数据处理与系统集成的高技术企业。
与前两年仅仅炒作"数字地球"的概念不同,"数字省"、"数字城市"则开始进入到实质性的启动阶段。为了积极有效地推进中国"数字地球"战略的发展,本文以"数字城市"为核心讨论有关的基本概念及实现策略,与之相关的"数字省"、"数字化行业"、"数字化社区"也可以此为参考。 "数字城市"仍是一个概念,它是"数字地球"的一个组成部分,可以看作是一个系统工程或发展战略,但不能看作是一个项目或一个系统。它可能包括了很多系统,但是要对它下一个确切的定义是很难的,也难以界定哪些是属于数字城市的内容,到了什么样的信息化水平可以看作是实现了数字城市。但它并不是一个虚拟的东西,也不是一个可望而不可及的东西,它是一个在未来城市建设和城市生活中随处可见,随时可用,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,而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。
很难为"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合,使之便于共享和容易使用,使我们的政府管理部门、企业、社区和个人都能方便有效地进行网上办公、网上查找信息、网上学习、网上工作、网上休闲……
"数字城市"的基础主要有三项。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系统和网络交换系统。也就是说"数字城市"的第一项任务是解决"修路"的问题。但是光有路不行,还必须有第二项基础-数据,特别是"空间数据"。据统计人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关,"数字地球"的基本概念也是定义在地球空间框架上集成和展示各种数据,数字地图和数字影像是"数字城市"的基础框架。为什么我们要叫"数字城市",而不叫"网络城市"?网络城市只能说明铺设了多少光缆,而不能衡量城市的信息化水平。衡量"数字城市"的指标,除宽带网里程以外,另一个重要指标是数据量的大小,特别是各类基础空间数据的数据量。"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"数字城市"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。只有成千上万的企业,成百万、上千万的市民应用"数字城市"才可以产生巨大的社会经济效益,促进
国民经济的快速发展。前几年,
世界经济的快速发展,得益于
IT产业的硬软件技术,今后国民经济的一个重要增长点,将有赖于"信息服务"业。
我们的许多城市已经在大张旗鼓地铺设光缆,有些城市的许多部门也在建立GIS。为什么我们要突出"数字城市"的概念,我想,除了"数字城市"作为城市信息化的一个整体战略目标以外,另一个重要方面就是要实现网络和数据的共享。由于历史发展的原因,城市内分别铺设了电话网、有线电视网和Internet网,这实际上已经造成了浪费。我们现在要做的补救工作是
三网合一,或者说三网互通,实现硬件资源共享,并为信息共享创造条件。"数字城市"的另一个重要任务是实现数据共享及系统间的联接与互操作。信息共享涉及到两个方面,一个是政策方面或者说行政管理方面的因素。如何发挥
政府职能,调动各方面的积极性,使数据的
生产管理部门及时地为"数字城市"提供数据。信息共享另一个重要方面是技术因素,如何保证生产的数据是符合规范的、有效的,如何实现"数字城市"中的各系统互联接和互操作,是实现数字城市的关键技术问题,该问题将在第四部分详细讨论。
"数字城市"实际上有多个层次。许多城市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,近阶段可以说是一项主要职能。但是它还不够,还要考虑企业、社区和个人这三个层次。将来"数字城市"的核心可能是企业和社区,传统企业,通过信息技术进行改造升级,新型的信息服务企业大量产生,形成城市的新的经济增长点。社区是连接政府与个人的纽带,也是城市走向文明,走向现代化的关键,在社区精神文明建设中,"数字化社区"将起重要作用。个人是信息化服务的主体,也是社会消费主体。在设立"数字城市"的建设项目时,一定要列立一些项目,引导个人的信息消费。中国城市的纸质交通旅游图每年有上十亿的产值,美国一个地图网站卖了12亿美元。中国随着私人汽车的增长,仅交通旅游的信息消费都可能达到上百亿人民币。"数字城市"虽然不只含有一个系统,但从广义上说仍属于计算机及网络所支持的系统群集。因而它具有计算机信息系统的基本特征,有比较严密的逻辑结构"数字城市"涉及到大量图形、影像、视频等多媒体数据,数据量非常大,目前的因特网难以胜任,必须使用宽带网络。城市宽带网技术发展很快,据报道,国内已有城市开始建立每秒10G的宽带网络。这种宽带网络可以满足"数字城市"的需要。但是,要特别注意网络的互联与接口问题。中国城市的宽带网建设可能会以企业为主,中国电讯放开经营以后,一些有实力的企业都盯住城市宽带网建设,这样形成竞争的局面是一件好事,不过它可能会形成美国那样多家公司的通讯电缆都通到一个小区,小区用户可以任意选择一家的电话或因特网。如果协调得好,这也未尝不可,但是如果协调不好,它不仅造成电缆资源的浪费,甚至相互封闭,互不联通,或通过"很远"的路径联通,造成许多不便。所以建立"数字城市"首先要把网络建设规划和高效联通的问题协调好,千万不能造成相互割据的局面。
数据共享是"数字城市"建设需要解决的核心问题,除了政策和行政协调方面需要解决的问题外,技术上仍有大量的问题需要解决。数据共享有多种方法,其中最简单的方法是通过数据转换,不同的部门分别建立不同的系统,当要进行
数据集成或综合应用时,先将数据进行转换,转为本系统的内部数据格式再进行应用。我国已经颁布了"地球空间数据交换格式标准",使用该标准可以进行有效的数据转换。但是这种数据共享方法是低级的,它是间接的延时的共享,不是直接的实时共享。建立"数字城市"应该追求直接的实时的数据共享,就是说用户可以任意调入"数字城市"各系统的数据,进行查询和分析,实现不同
数据类型、不同系统之间的互操作。当然这是一个很难的课题。美国OGC联盟推出的Open GIS,开始了这方面的探索。国际摄影测量与遥感协会成立了"邦联数据库与互操作"工作组,其宗旨就是协调国际间该方面的讨论与研究。本文作者作为该工作组组长,正在组织"邦联数据库与互操作"的研讨工作,欢迎有兴趣的学者加盟和参与该工作组。
"数字城市"的基础之一是地理空间数据,这就为空间数据的可视化提供了一个展示丰富多彩的现实世界的一个机会。"数字城市"的空间数据包括二维数据和三维数据。二维数据的可视化问题已基本解决,剩余的问题属于艺术加工的范畴,三维数据的可视化或者说虚拟现实技术目前仍是一个难点。如何高效逼真地显示我们的"数字城市"是我们需要尽快解决的一个问题。
因特网得益于万维网的超链技术,它将世界各地的网站通过IP地址超链接起来,使我们忽略了空间距离。"数字城市"将来也有很多的系统,或者说很多网站,需要把它们超链接起来。从硬件技术和网络协议上说,超文本链接的问题已经解决,但是"数字城市"涉及到图形、图象等数据,远没有超文本链接那么简单。这里需要涉及到前面所说的许多技术,特别是互操作技术。当前我们已经进行了一系列研究工作,实现"数字城市"各系统之间的超链接已为期不远。
数字城市的内容:
1.城市设施的数字化
在统一的标准与规范基础上,实现设施的数字化,这些设施包括: 城市基础设施——建筑设施、管线设施、环境设施; 交通设施——地面交通、地下交通、空中交通; 金融业——银行、保险、交易所; 文教卫生——教育、科研、医疗卫生、博物馆、科技馆、运动场、体育馆,名胜古迹; 安全保卫——消防、公安、环保; 政府管理——各级政府、海关税务、户籍管理与房地产; 城市规划与管理——背景数据(地质、地貌、气象,水文及自然灾害等)、城市监测、城市规划。
2.城市网络化
三网连接:电话网、有线电视网与Internet,三网实现互联互通;通过网络将分散的分布式数据库、信息系统连接起来,建立互操作平台;建立数据仓库与交换中心、数据处理平台、多种数据的融合与立体表达、方正与虚拟技术的数据共享平台。
3.城市的智能化
城市智能化方面包括:
电子商务:网上贸易、虚拟商场、网上市场管理;
电子金融:网上银行、网上股市、网上期货、网上保险;
网上教育:虚拟教室、虚拟试验、虚拟图书馆;
网上医院:网上健康咨询、网上会诊、网上护理;
网上政务:网上会议等。
数字城市的应用 :数字城市的广泛应用,对城市的繁荣稳定及可持续发展都有着巨大的促进和推动作用。