1、"数字城市"与"数码城市"

　　"数字城市（Digital City）" 广义上指城市的信息化。它既是城市信息化总的概述，又是城市信息化的目标。是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。"数字城市"为调控城市、预测城市、监管城市提供了革命性的手段；是对城市发展方向本质特征的一种描述。

　　狭义的"数字城市"，是指综合运用地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感系统（RS）、网络等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理；服务于政府、企业、公众；服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其主要内容是建设空间信息基础设施，并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。

　　在整个地球科学领域，往往言及的是狭义的"数字城市"，而笔者更倾向于使用"数码城市（CyberCity）"概念。数码城市是我们城市的一种逼真的三维虚拟表示，使人们可以探察汇集有关城市的自然和人文信息，并与之互动。"数码城市"是"数字城市"空间数据基础设施的核心内容。数码城市不仅呈现三维城市模型，而且还提供具有相片质感的表面描述如逼真的材质和纹理特征以及其他相关的属性信息，3S技术无疑是其重要的支撑技术，特别是高分辨率卫星遥感和数字摄影测量技术在大范围地面目标的快速三维逼真重建方面具有显著的优势，国内外都把其作为数码城市建设和数据更新的主要技术手段。不象一般意义上的真三维GIS，满足数码城市需要的GIS笔者称为"数码城市GIS",现阶段还只是真三维GIS一种特殊的原型系统，根据大多数的应用需求在许多方面进行了简化，比如采用外包围表面模型代替实体几何模型和淡化复杂的空间拓扑关系等，不论现实世界如何映射到空间数据库，更强调GIS以一种稳健有效的方式提供三维能力。因此，近年来在国际摄影测量与遥感和城市数据管理领域，数码城市概念比三维GIS越来越多地被使用。这是因为，与三维可视化和虚拟现实技术相比，实用化的真三维GIS的进展则要缓慢得多。最根本的问题在于对三维空间数据模型的建立、动态处理和分析等方面的一些关键理论和技术方法还缺乏系统深入的研究，难以解决或回答城市、环境、海洋、矿山等应用领域多维空间数据处理提出的问题。与常规的GIS、CAD和虚拟现实系统相比，数码城市还有下列显著特征：

（1）支持多种类型、多种分辨率的海量数据一体化管理；

（2）支持多重细节层次概念即LOD（Levels of Detail），具有面向对象的层次建模和实时模型简化能力；

（3）支持交互式三维动态可视化，虚拟现实技术或三维实时可视化与GIS的整合基于对象级并共享一样的数据结构。

2、"数字城市"的意义和作用

　　城市是地球表面人口、经济、技术、基础设施和信息最密集的地区，"数字城市"必然成为"数字地球"网络系统中最繁荣的信息中心（节点），"数字城市"最终将建立起政府、企业（含其他社会机构）与家庭（或个人）之间的网络化互动关系。综合起来，"数字城市"建设具有以下重要的意义和作用：

（1）"数字城市"是城市信息化发展的必然方向和最终目标，也是人类进步和文明发展的重要标志，是城市现代化的重要载体；

（2）"数字城市"是实施城市可持续发展和实现社会生产力跨越式发展的重要手段，为发挥后发优势提供了千载难逢的机遇；

（3）"数字城市"建设是二十一世纪社会、经济、文化生活发展最主要的推动力，也是一个城市融入全球化发展（加入WTO）、提高综合竞争力的迫切要求和必然选择；

（4）"数字城市"建设将极大地改善环境、提升城市服务功能，改变思维、工作和生活方式、改善生活质量；

（5）"数字城市"是加强城市管理的关键、核心和基础，为城市规划、建设和管理提供了全新的强有力的工具。 3、"数字城市"工程建设

"数字城市"建设是一项长期复杂的大型系统工程，无疑应遵循一定的模式，比如：

（1） 建立强有力的组织体系；

（2） 统一规划，具有明确的目标；

（3） 形成十分有效的运作机制；

（4） 营造良好的软环境，包括法制、安全、人才和政策等方面；

（5） 高投入带动高速发展；

（6） 因地制宜、个性突出等。

　　值得注意的是，随着国内"数字城市"建设的不断深入，特别是网络基础设施和空间数据基础设施的建设，一定要充分注意统筹规划和资源共享。比如在"数码城市"建设方面，是否 "影象分辨率越高就越好？模型越逼真越好"呢？从可视化的效果来看，追求逼真是合理的；但要得到越逼真的数据付出的代价也越高，投入产出率不一定合理。尽管许多地区都把"数码城市"建设作为"数字城市"建设的重要起步之一和具有显示度的热点，但我相信许多地区建设"数码城市"一定不仅仅只是为了一看，还要提供社会化的普遍服务能力，才会有长久的生命力。笔者曾与德国、奥地利和台湾等在"数码城市"建设和研究方面卓有成效的专家讨论，他们也都一致认为"数码城市"的应用目标如果不是十分明确，采取的措施盲目，势必造成严重的浪费，最终将会影响"数字城市"建设的健康推进。国外的三维城

　　相反，国内"数码城市"基本上还停留在数据展示较浅层的领域，特别是三维城市模型数据和影象数据的开发应用还难以取代现有测绘保障数据满足城市发展各方面的需要。因此，进行"数码城市"建设有关实施方案的规划兼顾实用性与先进性和因地制宜是十分重要的原则。比如，有的城市1：500和1：1000比例尺的地形数据主要通过实地测绘或竣工测量获取，那么航空摄影测量则主要服务于1：2000以下比例尺的数据获取或更新。如果为了建立逼真的三维城市模型仍然按1：500或1：1000大比例尺测图要求进行航空摄影，不仅要投入大量资金，还会大大增加作业难度并延长生产周期，而最终的模型数据由于没有及时得到广泛应用很快就过时了，又需要更新。众所周知，市政建设的快速发展导致城市地区影象数据的时效性很差。因此，各地在规划"数码城市"建设时，对其基本的社会化应用应有充分的估计和认识，切不可盲目乐观。如果只是为了进行示范，则应从典型的局部的地区和应用开始。

　　现在，为了指导并规范化全国不同规模的城市数字化工程建设，迫切需要关?quot;数码城市"三维城市模型数据的具体技术规定、制定城市三维数据获取和建模的国家标准或行业规范。可喜的是，建设部已经组织力量进行这方面的工作。其中，值得关注的问题有：

（1） 多尺度城市模型数据的内容和分类标准；

（2） 三维城市模型数据的逼真性衡量指标和简化取舍原则；

（3） 三维数据采集与建模技术方案、数据质量要求；

（4） 城市建筑设计和竣工测量成果的数字化归档要求；

（5） 有关收费标准等。
 

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