浅谈数字城市建设与应用研究

赖远鲲

（增城市国土资源和房屋管理局地籍测量队，广东 增城 511300）

1 总体概述

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（遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS）、摄影测量、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，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。数字城市服务于城市规划、国土资源、交通通信、建设、管理、科技、电子商务、打击犯罪、防灾、减灾及城市可持续发展的城市信息平台和信息应用系统。主要包括城市基础设施、资源、环境的信息化；建立空间信息工程系统的管理功能；进行城市主要专题的评价与分析；进行综合规划与预测等等。而且，数字城市工程建设对改善城市的投资环境和创造新的经济增长点等具有重大的推动作用，是展示城市传统文化、旅游资源和树立现代化都市形象及扩大对外开发的重要窗口。

2 数字城市的总体构成

一般来说，数字城市的总体构成可分为四个部分：

①基础信息层。主要是指通信网络设施，是数字城市运行的基础。近十年来，各地的信息基础设施建设已经取得了可喜的成绩，目前政府内网、外网以及社会公网建设已趋于完善。在很大程度上，能够满足数字城市系统的运行要求。

②地理空间层。地理空间层是数字城市的支撑，是资源共建、信息共享的平台。其可以看作是地理信息数据及其采集、加工、交换、服务所涉及的政策、法规、标准、技术设施、机制和人力资源的总称，是其他空间和社会经济信息定位、集成和交换的基础平台，包括基础地理信息数据体系、目录与交换体系、公共服务体系、政策法规与标准体系以及组织运行体系。

③应用系统层。数字城市的应用系统是一个庞大的系统，它包括政府及其各职能部门、各行各业以及社会公众，是一个需要不断发展、扩充和完善的系统。通过地理空间框架建设构建起地理信息公共平台，完成与其他用户的互联互通，实现地理信息的资源共享。它是数字城市的灵魂，是针对各不同用户（或部门）单独开发的管理系统，其功能应满足部门工作需要、符合部门业务流程。

④决策分析层。主要满足跨行业、跨区域的综合性应用系统，包括城市智能交通管理系统、城市环境监测分析系统、城市发展预测决策系统和城市防灾、救灾及应急处理系统等。

3 数字城市的实施步骤

数字城市的建设过程，可分为以下几个主要步骤：

3.1 补充完善基础信息

目前我国的信息化建设工作已经取得了长足的发展，政府各部门之间基本上实现了网络互联互通；外部公网（主要功能是提供面向社会公众的服务）也已经达到了一定的覆盖率。但为满足数字城市系统的建设需求，基础信息设施仍需进一步完善，特别是局部地区或场所的网络仍比较薄弱，有很大的建设空间。但从整体上看，这些局部地区不影响数字城市基本功能的实现，信息基础设施建设工作难度相对较小。

3.2 重点建设地理空间层

地理空间层的建设是数字城市建设的关键环节。作为数字城市系统中承上启下的部分，地理空间层也分为5 个体系：基础地理信息数据体系是基础；公共服务体系是核心；目录与交换体系是信息共建共享的关键；政策与标准体系、组织运行体系则是支撑和保障系统正常运行所必需的。基础地理信息数据体系主要包括测绘基准、基础地理数据（大地控制点成果、不同比例尺的 DLG，DEM，DOM，DRG）、城市地下空间信息（地下管线信息、人防工程信息等）、面向服务的产品数据（地理实体数据、影像数据、地名地址数据、3 维景观数据等）以及管理系统和支撑环境等。对这些多源数据进行加工整理，完成基础地理信息数据库建设工作；在基础地理信息数据库以及其他各体系的共同作用下，搭建起地理信息公共平台。地理空间层建设最终形成“一库一平台”，即地理信息基础数据库和地理信息公共平台。地理空间层建设是我国目前国情下数字城市建设的重点工作，只有建立起权威、统一、唯一的地理空间层，才能真正实现信息互通、资源共享。

3.3 逐步开发应用系统

由于数字城市要满足社会不断发展的要求，因此数字城市应用系统的开发必须是一个不断发展和完善的过程，应该分批建设、逐步完善。例如，目前各地在以往的信息化建设工作中，已经在城市规划、土地管理、公安消防等许多领域建立了相应的管理系统，像地下管线管理系统、城市规划管理系统，等等。但在建设这些信息系统时，各部门只是为了满足自己的业务和管理工作需要而开发的，从系统平台、数据标准到有关要求都各不相同，不可能直接将其纳入数字城市系统运行。现在通过对这些系统的升级和完善，就能够使其数字城市系统中发挥作用。此外，这些现有的系统无论在人员还是设备、技术等各方面都具有了相当好的基础，把它们作为数字城市应用示范单位，一方面可加快数字城市建设的步伐，同时也能够起到典型示范作用。随着信息化工作的深入和普及，逐步完成其他部门的应用系统开发。而已经建设完成的应用系统，随着经济和社会的发展，也需要进行升级和完善。总之，应用系统开发是一个持续完善的过程，不可能一蹴而就。

4 广州数字城市的建设与应用

在全国数字城市建设的浪潮中，广州也适时提出了建设“数字广州”的设想，并在已有信息化系统的基础上有步骤地推进和实施数字城市的建设。

4.1 政府机关电子化办公

目前，广州市已建成了以政府信息网络交换中心为枢纽的机关单位信息交换公共平台。形成了一个市党政机关城域互联网络平台；建成了市委、市政府、市人大等几个大院光纤网络，并与100 多个市直单位实现了高速互联，实现了与省政府、中国经济网、国家计算机公众互联网、国家科技网、国家教育网、国家金桥网、国家互联网络交换中心的互联，实现了与珠江三角洲12 个城币及全国副省级市、经济特区、京津沪等城市和香港特区政府等网络的互联；建成并成功运行了市人民政府公众信息网、广州信息网、广州信息网内部版、中国留学人员广州科技交流会网、广州电子商务门户和广东光谷、广州市信息工程招投标中心等政府网站和市党政机关电子邮件服务系统；42 个政府部门在交换中心平台建立了47 个互联网站，并开通了本部门的信息网、专业网站和业务应用系统。

政府机关的电子化不仅提高了工作效率，而且增加了工作的透明度。这些政府机关网站不仅在网上发布信息，还开展了税务管理、劳动就业、菜篮子工程、信息工程招标等多项行政业务的网络化、无纸化、电子化办公，使企业上网纳税、公民上网求职等变成了现实。

4.2 企业信息化建设发展迅速

目前，广州市许多工业企业都建立了管理信息系统，信息化、智能化水平不断提高。全市已有1000 多家企业实施或将要实施企业资源规划（ERP）管理信息系统。而在金融电子化方面，广州已经居全国首位。其中，广东银联建成了跨银行、跨地区的ATM 网络系统，现已发展成为以广州为中心、覆盖全省25 个城市、联接港澳54 家商业银行卡网络中心和VISA、MASTER 国际卡组织的大型网络平台，广东银联跨银行直联POS 网络系统已实现了与全国银行卡信息交换总中心的互联，使广州市金融跨入一个全新的电子时代。电信业技术和设备达到国际先进水平；电子商务风起云涌，“网上购物”、“网上炒股”、“网上银行”等各种电子商务活动争相面市，数个电子商务应用平台和系统建设正趋于成熟。

4.3 广州数字城市建成进入倒计时

由2011年签署的《数字广州地理空间框架建设示范合作协议书》，广州数字城市将于2012年建成。建成后的数字广州地理空间框架，统一的基础地理信息资源平台，将承担起对广州市各类地理信息资源进行有序、有效的整合、管理、分发的职能，不仅可以满足当前城市国土资源工作的需要，还可以满足社会其他行业对空间信息方面需要，为政府和公众提供完善、优质和高效的决策支持和信息服务。

“数字广州”将覆盖广州市八区约4.5万条地名，建立地名地址数据库，可满足百姓日常出行对地址定位的需求。由于地名地址数据库的建立耗时量大，数字广州初期建设将在广州市番禺和增城两个示范区建立一个完整的地名地址数据，其他区域暂从现有数据整理和提取，剩余类型待以后补充。另外，还包括广州市土地利用现状数据、城市管理基础地理信息数据集和水资源数据等信息。

5 结论

城市信息化建设的必然产物——数字城市，既包含单纯的各项技术研究，又包含了数据共享、系统互操作技术以及管理、政策、经济等诸多技术因素和人文因素的集成研究，从而体现了以人为本的全新理念。成熟的技术、完善的政策法规和科学的运行机制是保证数字城市建设健康发展的基础。在目前全国范围内的数字城市建设轰轰烈烈开展的形势下，只有认真分析和正确对待所面临的各种问题，在符合总体要求的前提下结合各地自身的实际开展工作，才能使数字城市建设工作向着预期的方向发展；而数字城市的建设完成，必将进一步推动我国城市信息化工作向深度和广度发展，进而从整体上促进社会和经济的可持续发展。

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