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数字城市与城市地理信息系统

作者：申世哲

来源：《中国科技博览》2016年第27期

[摘 ;要]城市地理信息系统（UGIS）是当前城市信息建设的热点。数字城（Digital City）是从整体性、一体性角度整合城市各方面信息的综合体系， 是城市地理信息系统的深化和进一步发展， 对城市地理信息系统的发展具有指导作用。 [关键词]数字城市;城市地理系统;城市信息建设;智慧城市

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0197-01 1.引言

数字地球（DigitalEarth）这一概念是1998年l月美国副总统戈尔在《数字地球—认识21世纪我们这颗星球》的报告中提出的。“数字地球实质上是信息化的地球，包括地球大部分要素的数字化、网络化、智能化、可视化的全部过程。建立数字地球就是采集地球上多层次、多源、多时相和多种格式的空间信息，按照地球上的地理坐标，建立一个完整的信息模型，包括资源、环境、经济和社会等在内的多维数字化描述。它的核心是要充分利用全球海量空间数据和信息资源，实现信息共享。

数字城市是数字地球的重要组成部分。城市是区域政治、经济、文化、军事、信息和物流的中心，它在整个社会发展过程中起着举足轻重的作用。现代化城市是一个规模庞大、结构复杂、功能综合、因素繁多、动态发展的区域空间。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，综合运用3S（RS、GPS、GIS）、遥测、模拟等技术对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统闭。数字城市是信息社会的重要部分，同时也是数字地球技术的集中表现。

当前， 城市地理信息系统（UGIS）是城市信息领域的研究热点。数字城市对UGIS的发展提供了一个整体性的思路，是UGIS的深化与发展。UGIS要以数字城市思想为指导， 在开发建设中面向UGIS。 2.城市地理信息系统现状

UGIS 主要对城市空间各种信息按地理坐标空间位置的形式采集、存储、管理、更新、分析，是为城市信息管理、规划、建设、科学决策提供服务的先进的科技手段。目前，全国许多城市都建成了城市地理信息系统。多数城市是首先建设城市基础地理信息系统的，然后根据需要建设专业地理信息系统，如城市规划、地下管线、电信等地理信息系统，都取得了很好的经济和社会效益。随着城市信息化进程的不断推进，人们对城市地理信息系统提出了新的要求。如UGIS服务于各行各业、各个层次，需要地理信息数据能共享和互操作;人们对地理信息的认

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识、理解和需求越来越高，要求提高地理信息的可视化水平，加快三维地理信息系统（3D-GIS）、虚拟地理信息系统（VR-GIS）的开发。UGIS 正迫切需要向集成化和整体化方向发展。

3.城市地理信息系统在城乡规划中的作用

基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性的公益事业，是我国经济、社会发展的动力所在。数字测绘是测绘先进生产力的重要内容之一。其服务范围涉及与地理信息有关的国民经济和社会发展诸多领域，数字测绘成果和地理信息技术在政府宏观管理、科学决策和社会信息化建设中发挥着重要作用。当前，一提到城市建设、工程建设，就反射性地想到“规划是龙头”，但很少有人知道和重视，作为规划的必要前提和载体之一的城市地理信息，是“规划设计”的保障。一座城市在编制或修编城市总体规划时，基础地理信息数据的支持就显得尤为重要了。为了提供有效的基础地理息数据，测绘部门以目前各种基础地理信息作为基础，进行专题数据分析统计，建设数字城市，为专项规划研究和最终的规划修订提供科学可信的技术支持。

4.城市地理信息系统在智慧城市建设中的作用

伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程，知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。智慧城市以新一代信息技术为支撑，面向知识社会环境下的创新，通过物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。随着经济的快速发展，信息化建设在经济发展中的战略地位日益突出，已经成为国内外普遍关注和竞相投资的焦点。我们必须充分认识加快信息化建设的重大意义，认清加快信息化建设对国民经济发展的重要性。应当看到，目前我们国家的信息化建设还远远不能适应经济发展的要求。

我们要对信息化建设予以高度重视，把信息工作和经济建设有机地结合起来，推动我国经济持续、稳定、健康地发展。经济发展越快，对基础测绘需求就越大，要求越高。无论是对传统产业的改造、优化和升级，还是政府宏观管理决策、社会公共服务，加快电子政务、电子商务、智能交通等建设都需要地理空间信息的支撑。推进智慧城市建设，必须加快基础地理空间数据库的建设，从而为其提供坚实的空间基础。 5.数字城市对UGIS 提出了新的挑战

数字城市是知识与技术创新的结果，它的建设与实施依赖多项技术作为支撑。首先它需要数字地球的一系列关键技术。如空间数据获取、空间数据的存储与管理、超媒体空间信息系统、地理信息的分布式计算、无级比例尺数据库、空间数据融合、虚拟现实技术、元数据（Metadata）等。此外，它还应侧重于下列技术：真三维地理信息系统、虚拟现实地理信息系

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统、数字城市的结构与体系模型、数字城市的运行管理技术、数字城市的功能体系等。就当前来说，数字城市依赖城市信息科学发展的一系列技术，如遥感技术、空间定位技术、遥测技术、UGIS 技术等，而且对它们具有新的要求。 6.UGIS建设应具备数字城市的发展思路

在当前UGIS建设中，由于缺乏统筹规划、统一标准，管理立法、标准和规范制定比较落后，UGIS成果难以满足数字城市建设的需要。实际上，数字城市中的许多思路与工作在UGIS 中已加以考虑或付诸实施，但其中有许多困难，有许多地方不能令人满意，有许多问题有待解决。其更主要的原因是缺少数字城市这样的高层次发展思路和战略目标。目前从城市整体的层次上整合城市地理信息的时机已成熟，UGIS在其中充当基础工作，在自身发展的同时要考虑到数字城市的需要，对有些问题应首先考虑解决。 （1） 数据和系统的标准化、规范化。 （2） 三维地理信息系统的建设。 （3） 元数据库的建立。 （4） 历史数据的保存。 7.结束语

UGIS发展至今，在技术与应用方面已逐渐成熟，数字城市为它跃上新台阶提供了契机。建设数字城市是UGIS 发展的必然趋势，是UGIS的深化与提高。探讨数字城市与UGIS的关系，有助于UGIS在开发建设中，面对数字城市提出的新挑战和更高要求，及早具备数字城市这样高层次的思路， 用数字城市整体战略思想指导自己的发展， 并抓住数字城市拓展的城市地理信息产业化的新机遇， 在产业化的进程中求发展、求创新， 为早日建成数字城市， 实现城市信息化打好基础。 参考文献

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