数字城市建设_数字城市与智慧城市_数字城市的概念

黄解军，潘和平，万幼川

武汉大学遥感信息工程学院

21世纪是知识经济的时代，也是信息化、数字化的时代。自1998年1月戈尔首次提出“数字地球”的概念以来，在全球范围内掀起了一股数字浪潮，各国和科技界对此给予了广泛的关注，纷纷开展相关的研讨和战略部署。可以预见，数字地球将会对人类的工作和生活方式带来巨大的变革，对社会的进步和发展将产生深远的影响。城市是区域性的、经济和文化中心，城市的建设与发展是重大的国际课题。目前正处于“城市革命”的时代，城市化的趋势不可逆转。同时，城市人口膨胀、交通拥挤、资源短缺和环境恶化等问题已显得日益严重。数字地球的提出，为城市的发展确立了长远的规划思路和指导方针——构建数字城市。通过构建数字城市，可最大限度地利用城市信息资源，积极推动城市的可持续发展。数字城市建设

一、数字地球产生的背景

从社会历史背景来看，自20世纪中叶，由劳动密集型经济转变为知识密集型经济，即经济形态由农业经济、工业经济逐步向知识经济过渡。特别是80年代以后，信息技术的发展和信息产业的崛起，为人类带来了巨大的经济效益和社会效益。从自然资源的过度开发到可持续发展战略的提出，从第一台计算机的出现到宽带网络互联，人们逐渐认识到了信息技术的无限生机与活力，认识到信息资源的重要地位和作用。因而，信息成为社会普遍关注的焦点。数字城市建设在1981年，美国首次提出“信息高速公路”的概念，并于1993年开始建设全美信息高速公路。1994年美国前副总统戈尔又战略性地提出把各国信息基础设施联网，构建全球信息高速公路的方案。同时，1995年以来，全球互联网络的迅猛发展，充分体现了信息浪潮对社会变革带来的深远影响。技术的创新、信息的以及海量信息的储存和管理成为当今面临的重大课题，信息共建和信息共享已达成了人们的共识。人类社会迫切需要一个能有效地组织和利用全球信息的超大型系统。

从科学技术背景来看，由于计算机技术的产生以及在各个科学领域的广泛应用，大大促进了网络技术、通讯技术和空间分析技术等技术的发展，学科的相互交叉和技术的集成又不断地拓宽新的应用领域。网络技术从产生到目前出现了宽带综合业务数字网，正在向全数字化和智能化的方向发展。GPS技术可获得精度达米级的遥感地面目标的自动定位，遥感技术实现高精度、多时相的数据获取，以及GIS技术的产业化，特别是3S(GIS、RS和GPS)技术的集成，将信息的获取、处理和应用有机地融为一体，成为空间信息获取的重要手段和信息操作的基础平台。另外，海量数据储存技术、多媒体技术和虚拟现实技术也日臻成熟。这些现代科学技术的相互渗透与融合，为数字地球提供了必要的技术基础。另外，国家及全球性空间数据基础设施(NSDI，GSDl)的构建，为数字地球创造了一个良好的开端，积累了海量的原始资料和数字化数据。

正是在这种社会背景和技术背景下，戈尔提出了“数字地球”。因此，“数字地球”的提出顺应了历史发展的潮流，顺应了时代发展的需要，是社会进步和发展的必然选择，也是现代科学技术综合与集成的必然结果。

二、数字地球的内涵与特征

戈尔提出数字地球的概念时认为“它是一个包容海量数据信息、多分辨率、三维的虚拟地球”，设想的基本内容有：多分辨率地球空间数据的集成，三维虚拟现实，可融合多源数据，以1米分辨率卫星图像为基础，包容全球80％以上的所有人类信息资源。核心思想包括两点：一是统一性地处理地球问题；二是最大限度地利用全球信息资源。我国摄影测量与遥感专家李德仁院士指出：数字地球的特点是嵌入海量地理数据，实现多分辨率、三维对地球的描述。中科院地学部主任徐冠华院士认为：“数字地球”不是一个孤立的项目，而是一项整体性的、导向性的国家战略目标，遥感与GIS专家陈述彭院士则提出“数字地球”是一种全球战略思想。目前，对数字地球存在不同的理解，但共同接受的一点即数字地球是数字化、信息化的虚拟地球，是在计算机技术、网络技术、虚拟现实技术和3S技术等技术的支持下，对全球海量数据进行综合分析、管理和应用的超级系统。它具有以下几个特征：

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