中外數字城市的發展
一、數字城市產生的背景
1．技術背景
世界信息技術發展到嶄新的階段。高分辨率衛星遙感技術突飛猛進，極大地提高了地理信息獲取和更新的能力；寬帶光纖和衛星通訊為基礎的互聯網的迅速普及，極大地擴大了信息的通訊交換能力；分布式數據庫和共享技術的發展，極大地提高了信息存儲和管理能力；仿真和虛擬技術的成熟，醞釀著信息應用技術領域的劃時代變革。信息技術變革的大趨勢必然地深刻地影響到城市規劃、建設和管理行業的信息技術應用領域。傳統的城市規劃、建設和管理必需順應世界信息化的歷史潮流，以積極的姿態迎接數字城市的技術革命。
2．社會背景
數字城市是數字地球的組成部分，從我國專家對數字地球的闡述中可以直接回答數字城市產生的的社會背景。
中國如何面對“數字地球”。徐冠華院士指出：“‘數字地球’不是一個孤立的項目，而是一項整體性、導向性的國家戰略。”我國已將數字城市的核心技術—GIS平臺軟件研制，列入國家九五和十五的S863計劃的重中之重項目；將“數字城市”項目列入國家“十五”重大科技攻關項目；將地理信息系統軟件產業發展作為我國軟件產業發展的首要產業。自國務院《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》和國家十五計劃關于設立創業板的決定發布以來，在2000年短短的一年之內，涌入GIS軟件行業的風險投資已經超過6個億。以上情況表明，數字城市建設不僅引起國家的重視和支持，而且得到軟件企業和投資企業的廣泛認同。
二、數字城市的概念
數字城市的概念提出歷史不足三年。迄今為止，數字城市還是一
個正在發展和演變的概念。
從信息化廣義角度看，數字城市即是空間化、網絡化、智能化、和可視化的技術系統。數字城市是物質城市在信息世界的反映和升華。特別需要強調的是，數字城市或信息城市不僅僅是物質世界在信息世界的機械反映。數字城市可視化的表現能力和虛擬現實的能力，能夠將人類歷史上只能抽象思維的事物，以虛擬現實的方式可視化表現出來，在物質世界和精神世界之外構建出虛擬現實世界。數字城市不僅為人類提供觀察物質和精神世界的新途徑，而且很可能輔助或參與人類智力有關的創造活動。
從城市規劃、建設和管理的俠義角度看，數字城市可概括為“43VR”。即“地理數據4D化；地圖數據3維化；規劃規設VR化”。地理數據4D化指，城市空間基礎地理信息數據庫包括數字線劃圖（DLG）、數字柵格地圖（DRG）、數字高程模型（DEM）、數字正射影像地圖（DOM）；地圖數據3維化指，地圖數據由現在的2維結構轉換為3維結構；規劃規設VR化指，規劃設計和規劃管理在4D數據、3維地圖數據支撐下，將現有的2維作業對象和手段升級為3維和VR結合作業對象和手段。
三、中外數字城市發展狀況
1．數字城市地理數據資源狀況
城市地理數據是建設數字城市的空間數據基礎設施。了解和分析
國內外基礎地理數據管理的狀況，是認識國內外數字城市發展異同的基礎。
國外城市地理數據管理體系。美國、加拿大、澳大利亞等國的地理信息管理采用國家和州兩級管理體系。各個城市可以方便地共享國家地理信息，各城市沒有城市級的測繪部門。在互聯網大發展的背景下，專業地圖網站正在變為地理數據供應的最佳渠道。我們通過訪問美國、加拿大、英國的地方政府網站，發現這些網站只有1：25-50萬左右的背景地圖。一旦訪問者檢索更小比例尺的地圖，這些政府網站都會通過與國家、州專業部門或專業地圖網站的鏈接，直接共享專業部門或網站的地圖信息。國家和州的地理信息專業管理機構和地圖專業網站，以無償或低價、多介質、多形式（4D）、多尺度（從大到小）、網絡化方式向地方政府和公眾開放。這種管理體制和服務制度，為地方政府建設數字城市帶來便利條件：地方城市沒有城市空間基礎地理數據庫建設負擔，城市空間基礎地理數據庫共享方便，城市空間基礎地理數據幾乎無成本，城市空間基礎地理數據庫內容極為豐富且現勢性強。
我國城市地理數據管理體系。我國實行國家、省和市三級管理體系。1：10000以上的小比例的地理數據由國家和省區級生產和管理，1：5000級以下的大比例尺的地理數據由城市的專業部門生產和管理。我國實行特有的地理信息保密制度。我國以地理數據為主要服務內容的網站，在現行分級管理和特有的保密制度的制約下，無法達到國外同類網站的內容和服務水平。上述條件限制下，我國數字城市所需基礎地理信息數據具有如下的特點：城市空間基礎地理數據庫建設和維護必須由各城市獨自地進行，城市空間基礎地理數據在國家、省和市三級的共享十分困難，城市空間基礎地理數據庫建設成本昂貴，城市空間基礎地理數據庫內容受到分級管理和保密要求的嚴重制約。
2．數字城市政府網站群狀況
政府網站群是數字城市功能提現的最主要途徑。政府網站和業務
上網的的數量、質量和水平直接影響數字城市功能發揮的實際效果。
國外政府網站群的狀況。政府上網數量龐大。據不安全統計，澳大利亞政府的州、直轄市、地區、縣及 鎮政府大部上網。其中州政府8個、直轄市2個、地區20個、縣20個、鎮180個。加拿大共有540個州、直轄市、地區、縣、市、鎮政上網。
國外政府普及網上辦公。西方政府城市政府職責較我國簡單，一般普及的共性網上辦公業務有：城市規劃管理、城市檔案管理、城市審計管理、城市社區管理、城市經濟文化旅游協調和服務、城市財政管理、政府采購管理、市政工程管理（供水、廢水、垃圾、綠化、環衛）和城市應急管理（警察、火警、急救）。
國外政府普及網上服務、宣傳和征詢民意。網上主要有政府投資服務、旅游服務、社區服務、文化服務、環保宣傳、法律宣傳和規劃項目征詢意見等。值得著重介紹的是城市規劃項目在網上征詢市民意見。加拿大、澳大利亞城市政府網站的共同的特色是規劃管理網上作業。城市規劃的法規規定、總體規劃、分區規劃（zoning ）、規劃設計要求、建筑設計要求等均在網上公布，市民可以隨意瀏覽和下載。規劃項目申報、審查和辦理許可證全在網上進行。最有特色的是每個已經市議會和規劃主管部門初步批準的項目設計方案，必須在網上公布和征詢市民意見。給人的總體感覺是，西方國家在城市規劃管理網上作業方面，程序規范、法制健全、申報簡潔、過程透明、尊重民意。
我國政府網站群的狀況。我國政府網站數量巨大。據不完全統計，中央部委、省、市、縣、鎮各級政府網站總數達到2759個，覆蓋全國30個省市區。
我國政府網站處在宣傳功能的初級階段。大部分網站是介紹政府機構、政府首腦、政策法規、辦事程序、統計結果等。政府網上辦公水平普遍較低。總體上看，中央級政府網站剛剛開始政府業務上網，將一些適合網上作業的管理業務移到網上。但是比國外的政府網站普級業務上網的范圍和深度相差甚遠。
我國城市政府管理覆蓋范圍比國外寬泛許多。典型的市級政府無法象國外市政府那樣，一個市的網站就囊括本市全部政府部門。我國市級政府一般需要建立30-50個專業局級政府網站才能滿足城市管理和服務的業務需要。
3．數字城市信息資源狀況
信息資源共享是數字城市成熟度的重要標志。數字城市從某種意
義上說，就是信息化城市，如果沒有豐富的信息資源，沒有有效的信息資源共享機制，沒有信息資源共享的技術平臺，數字城市建設的可能性和現實性便受到極大的限制。對比和借鑒發達國家的經驗具有重要的現實意義。
城建市建設信息資源共享。美國、加拿大、澳大利亞等國在城市規劃、建設和管理方面，擁有豐富、共享的城建信息資源。當你需要了解某城市城建方面的地理信息時，各個城市網站只提供本市很小比例尺的示意地圖，比例尺大約為1：25-50萬之間。如果你需更詳細信息，各城市網站都通過鏈接直接調用國家、州級地理數據部門或地理信息專業網站各種尺度、各種形式的地圖滿足你的需求。如果你需要了解某城市的城建發展歷史，除了城市網站能夠提供一定信息外，該網站一般會根據信息分類，與國家、州和姊妹城市建立鏈接，通過鏈接引導你進入國家、州或城市建設檔案館、博物館、專業社團的網站提供更廣泛深入更詳細的信息資源。
城市社會文化經濟信息共享。訪問美國、加拿大和澳大利亞城市政府網站的突出感覺是，每個城市政府網站不是信息孤島，其背后有一個巨大、雄厚的網絡化信息資源體系與各個城市政府網站鏈結，并支撐著成百上千的政府網站運行。幾乎每個政府網站都有專業清晰、信息豐富的社會人文、科教文衛和工商經濟的行業網站群與政府網站群建立鏈接。一般城府網站鏈接的信息資源有：氣象、體育、醫療、新聞、俱樂部、市場、企業、電視、廣播、教育、音樂、旅游、娛樂和地理等行業信息資源網站群。每類行業網站鏈接少則十幾個，多則成百上千的同類信息網站。這些行業網站在各自的信息領域激烈競爭、不斷更新、不斷增加、不斷提高專業的信息質量和服務質量。政府網站通過鏈接就可以不斷地得到新鮮、專業和豐富的信息資源的服務和支撐。僅此而言，政府網站真有“四兩撥千斤”的功效。可見，數字城市的發展必須擺脫信息孤島的局限，否則事倍功半。
我國城市建設信息資源共享狀況。各個城市有強烈的城建信息資源共享的需求，但是目前處在比較低級的發展階段。從信息化整體背景看，我國99年啟動政府上網工程，比國外晚；美國網民近億，我國2000年達到2250多萬，網民數量對信息資源建設的拉動能力比國外弱；特殊的中文環境要求，降低了大量西文信息資源的利用效果；網絡帶寬、速度和通訊資費過高形成網絡信息資源建設的瓶頸；更重要的是，我國除新聞信息資源比較成熟外，其他信息資源的規范化、制度化管理水平大大低于發達國家。從城市建設領域看，我國城市基礎地理信息的管理體系與國外具有本質的區別。國外只要國家和省級地理信息資源建設到位，全國的市、縣、鎮政府都可以免費地得到地理信息的服務，無需自行建設本地的地理信息資源。而我國的城市必須各自獨立地建設基礎地理信息資源，并且在國家現行的保密制度下，不能實現全國共享，甚至不能實現本市各行業之間的共享。特別是城市所需的大比例尺的信息資源，只能依靠市政府自建。國家、省可共享的地理信息不是現實性差，就是比例尺過小。少數專業地理信息網站的信息資源無法達到城市的要求。僅就城市地理信息而言，我國各個城市處在一個個信息孤島狀態。
我國社會文化經濟信息共享狀況。相對于城市建設信息的狀況，社會文化經濟信息的共享狀況好的多，在此不詳細介紹。需重點說明的是，數字城市建設所需的社會文化經濟信息環境不容樂觀。八五、九五期間，我國信息化的重要成果是計劃、金融、工商、通訊、統計、財務、海關、公安、財政、工業、商業、物價、勞動、社保等行業建設了大量的面向行業主管部門的縱向信息系統。這些系統相互獨立、相互屏蔽。各城市共享這些縱向系統信息時，缺乏基本的共享機制和信息交換平臺。面對如此豐富、新鮮和價值極高的社會、文化和經濟信息資源，城市政府的需求者只能望而興嘆。因此，解決我國特有的縱向信息系統資源孤島問題，是我國發展數字城市進程中的重大課題。
4．數字城市發展階段的狀況
回顧國際上數字城市發展走過的道路，大體經歷四個階段。第一階段：網絡基礎設施的建設階段。第二階段：市政府和企業內部信息系統建設。第三階段：市政府、企業上下游、相互之間借助互聯網實現互通互聯。第四階段：是網絡社會、網絡社區、數字城市的形成。
國外數字城市發展的狀況。美國、加拿大、歐洲、澳大利亞
等國家和地區，已經完成第一到第三階段的基本任務。他們的主要任務是不斷提高各階段成果的作用和水平。如美國為大力提升網絡基礎設施的水平，于1997年開始建設下一代互聯網internet2的試驗計劃，36所大學和研究機構參加該計劃，在參與成員間建立比現在網絡快100倍的新型股干網。1997年美國比爾蓋茨提出建立全球通訊網絡計劃。計劃建立一個由840顆衛星構成的網絡，覆蓋全球99%的地區。將衛星通訊網絡與internet相連接，實現容納2000萬個用戶，資費與internet相同的通訊網絡基礎設施。
國內數字城市發展的狀況。反觀我國，我們處在四個階段同時并舉的局面。相對而言，通訊基礎設施的進展速度比較快；政府和企業內部信息系統建設的進展比較緩慢，水平參差不齊；政府、企業互聯互通剛剛起步；網絡社會、網絡社區和數字城市尚未形成。對于數字城市建設而言，我國政府、企業信息系統建設和政府、企業信息系統間的互聯互通尤為重要。以政府網站為例，比之全國3-4萬個市、縣、鎮政府的總量來說，現已上網的不足3000個政府網站僅占到10%弱。
由此可知，我國數字城市仍然處在低級階段，數字城市的建設重點仍然市政府和企業的信息管理系統。政府和企業內部信息系統的數量和質量，決定數字城市的成敗。因為，各管理信息系統，承擔著政府和企業電腦化管理體系、傳統信息數字化、信息內容規范化等信息化所要求的管理基礎和信息基礎。沒有這個基礎，數字城市只能建立在信息孤島的基礎之上，其結果不言自明。
