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数字城市及其技术综述 摘要：数字城市是以信息基础设施、数据、人为基础，运用计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为手段，以宽带网络技术和现代通信技术为纽带，运用遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS技术、遥远测量、虚拟现实技术等建立起来的城市网络信息服务环境。本文探讨了数字城市的概念和大致框架，初步介绍了建设数字城市的部分关键技术。 关键词: 数字城市 总体框架 关键技术 GIS（地理信息系统） 遥感 1数字城市定义 数字城市是将城市地理、资源、环境、人口、经济、社会社情和各种社会服务等复杂系统进行数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化。通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统、虚拟现实技术等基础技术，整合城市信息资源，构建基础信息平台，建立电子政务、电子商务等信息系统和信息化社区，实现全市国民经济信息化和社会公众服务信息化数字化。[1] 数字城市是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的系统。[2]也就是说在城市规划建设与运营管理及城市生产与生活中，利用数字化信息处理和网络通信技术，将城市的各种数字信息资源加以整合并充分利用，使城市规划者和管理者在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中进行规划、决策和管理。 通俗地讲,“数字城市”理念也指在城市规划、建设与运营管理以及城市生产生活中,充分地利用数字化信息处理技术和网络通迅技术,将城市的各种数字信息及城市的各种信息资源加以整合并充分利用。[3]数字城市无疑将为调控城市、预测城市、监管城市提供革命性的手段，是城市规模、建设、管理与服务数字化工程的终级目标。[4] 2数字城市总体框架 数字城市要求在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术，将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。由于数字城市的建设，城市概念和结构等都将发生重大变化，城市人口、产业布局、经济模式等将发生根本变革，为城市体系的可持续发展提供了基础。 数字城市的聚集与扩散（辐射）过程，主要是通过信息流和物质流来实现的。信息流是通过信息获取、处理和传输过程来实现，而物质流和能量流即物流配送要靠现代交通来完成。信息流基本上可以实现“零距离”和“零时间”或“模糊了空间概念”、“淡化了时间意义”、“冲破了地域、国界的限制”，但物流，包括货物流、人才流有很强的时间和空间概念，存在有“近地原则”，即近距离原则，它需靠现代交通来完成。因此，就存在优化空间结构，即最优化路径问题。对于物流来说，距离和空间是密切相关的。不论是用汽车还是飞机，距离越远，则时间越长，运输费越贵，时间效益越小。[5] 数字城市作为一个开放、动态的智能服务平台，将实现服务的开发、利用、广告、安全、管理等一体化，实现数据、信息、知识、服务、应用的价值链一体化，实现从信息生产到信息消费的信息流有序化，最终实现信息资源的动态管理、利用和优化配置。其社会意义是以信息流的优化促进社会资源优化配置、开发利用和增值。其商业意义是整合各项资源，创建新型服务模式和市场模式，支持全球运筹管理，加强弹性调配各项产品及服务的能力。 图 数字城市的总体框架 3数字城市的基本技术 (1)城市地理信息的智能化自动获取技术[6] 城市空间信息是数字城市建设的基础。对于城市空间信息的获取，对地观测技术是一个重要的手段，它可以快速、准确、大量地提供城市三维空间信息。机载对地观测技术获取城市规划和管理信息的主要技术手段之一。而从未来长远来看，卫星图将成为建造数字城市的一个最重要数据来源。采用机载对地观测传感器的技术，由于可以获得三维全彩色的城市影像图，因而十分适合于数字城市的应用要求，在数字城市的建设中具有十分重要的作用。利用航空摄影所得到的三维全彩色城市影像图，人工方式对其进行后期的信息提取处理，并完成一个包含全部空间信息的城市模型，但不得不说十分耗时。而现代城市的发展变化十分迅速，需要快速地更新城市空间信息以反映城市的发展变化。因此，研究用机器取代人来自动完成城市空间信息提取工作就显得十分必要。自动提取城市空间信息不仅可以提高信息的可靠性程度，还可以大大提高信息提取的速度，及时、准确地反映城市动态，使城市空间信息数据跟上现代城市发展变化的步伐。 (2)信息安全技术[7] 一方面，要保证信息使用者访问的数据内容的真实性和完整性；另一方面，要保证信息拥有者和发布者的版权要到保护。数字城市的空间信息覆盖面广，需要由政府各部门、企事业单位等社会各类机构分别采集、加工、提供，有些信息涉及政治或商业机密，有些信息含有经济利益。数字城市可以理解为一个大型综合信息服务系统，各类信息的服务必须按密级、可控制、可追踪的提供，同时使用者得到的信息也必须是权威