羅衛(wèi)國(guó) 張建梅

【關(guān)鍵詞】數(shù)字城市;國(guó)土規(guī)劃;城鎮(zhèn)建設(shè);技術(shù)支撐

對(duì)于數(shù)字城市來(lái)說(shuō)，我們可以用數(shù)字地球講解這一個(gè)名詞的意義。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)字化的展現(xiàn)和認(rèn)知，它的最核心要點(diǎn)是用數(shù)字化的手段來(lái)處理地球的自然以及社會(huì)方面的問(wèn)題，并且最大限度地利用每一份資源，讓生活在地球上的每一個(gè)人更為方便地去了解到自己所生存的地球相關(guān)信息，它的特點(diǎn)是可以將許多的地理數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)和相關(guān)的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行模型建立，從而形成虛擬地球。而對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，它是以大數(shù)據(jù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)高速的網(wǎng)絡(luò)寬帶進(jìn)行信息傳輸，并且在服務(wù)器中進(jìn)行各類信息的處理、篩選以及演算，從而以此為工具改善人類的生活與質(zhì)量。本篇文章將以數(shù)字城市在國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)中的作用進(jìn)行探討。

（一）數(shù)字城市

數(shù)字城市這個(gè)觀念和理念最早是美國(guó)小說(shuō)家在1984年所出版的《精神人》中所提出的賽博空間，并且將這個(gè)名詞定義為：從計(jì)算機(jī)而生成，并且連接世界所有人、計(jì)算機(jī)以及各類不同信息源的全球網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的虛擬空間技術(shù)。

而對(duì)于賽博空間來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)具有獨(dú)特性的多維性空間，它的數(shù)據(jù)以及信息的處理都是由計(jì)算機(jī)完成，而在賽博空間里?，F(xiàn)實(shí)中的物理已經(jīng)沒(méi)有任何的意義，而是依靠另外兩種形式體現(xiàn)出來(lái)的：一種是通過(guò)時(shí)間或成本來(lái)表達(dá)距離，另一種就是心理的區(qū)別，從而讓人們從感知和意識(shí)上去靠近主觀上的度量。再則是整體之間的距離，賽博空間不需要受到地球引力的影響，對(duì)于它來(lái)說(shuō)，地球引力的方向、大小以及時(shí)間可以任意定義并且修改，所以賽博空間具有三維的矢量單位長(zhǎng)度和方向位置，并且可以相互轉(zhuǎn)換，不受影響。

數(shù)字城市主要是通過(guò)采掘數(shù)據(jù)信息，在虛擬現(xiàn)實(shí)模擬語(yǔ)言的軟件幫助之下，可以幫助訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的人去創(chuàng)造自己讀書(shū)的空間，并且這些空間可以得到更為容易的維護(hù)和內(nèi)容上的幫助。再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上獨(dú)有的IP地址進(jìn)行連接，讓不同的網(wǎng)上數(shù)字城市進(jìn)行共享。而具體的模式上可以細(xì)分為三類，首先是一種以文本形式所提供的信息源，這類數(shù)字城市有點(diǎn)類似于html主頁(yè)，它可以為不同的用戶去提供更為直觀和可視的相關(guān)理念。二則是它的維護(hù)站點(diǎn)，可以通過(guò)對(duì)城市以及風(fēng)景畫(huà)進(jìn)行分期和采用，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊圖片中的不同成分，從而進(jìn)入不同的站點(diǎn)。最后則是三維數(shù)字城市的空間，在這個(gè)三維的空間之中，空間的次序和視覺(jué)理解都變得十分容易。類似于3D影像技術(shù)，所以通過(guò)這類空間的呈現(xiàn)可以為用戶提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的城市生動(dòng)空間，而這則是目前所研究的重點(diǎn)以及方向。

（二）數(shù)字城市的框架

數(shù)字城市，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及相應(yīng)的存儲(chǔ)技術(shù)為應(yīng)用基礎(chǔ)，并且以高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)作為連接，從而將一個(gè)不同比例尺的空間數(shù)據(jù)作為框架，將一個(gè)具有人文自然，社會(huì)經(jīng)濟(jì)有關(guān)的信息進(jìn)行數(shù)字化的呈現(xiàn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速流轉(zhuǎn)，對(duì)各行業(yè)的發(fā)展可以起到極大的促進(jìn)作用。

首先，數(shù)字城市技術(shù)的框架可以由省市級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)信息進(jìn)行采集和收取。空間數(shù)據(jù)設(shè)備作為基礎(chǔ)，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集和儲(chǔ)存任務(wù)。就系統(tǒng)而言，主要是遵循逐級(jí)遞增的原則，即數(shù)字城市的框架是由大量的城市組成，在收集到每個(gè)城市的數(shù)據(jù)信息后需要進(jìn)行匯總，傳輸至省級(jí)的空間數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)一步采掘分析，再傳輸至國(guó)家級(jí)空間數(shù)據(jù)設(shè)備。每個(gè)級(jí)別都有對(duì)應(yīng)的權(quán)限和防護(hù)等級(jí)，而為了避免信息共享之中所出現(xiàn)的一些重復(fù)或遺漏的問(wèn)題，在實(shí)施數(shù)字城市時(shí)，應(yīng)該制定相應(yīng)的法規(guī)、操作規(guī)范以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)不同省市自身的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，創(chuàng)造出更為符合當(dāng)?shù)靥厣臄?shù)字城市。

（一）信息傳輸技術(shù)

首先對(duì)于數(shù)字城市來(lái)說(shuō)，它所需要的最基本的技術(shù)是信息傳輸和計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)的技術(shù)。在目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，各類各樣的高速信息網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)層出不窮，其中就包括了衛(wèi)星數(shù)據(jù)中繼技術(shù)、調(diào)頻副載波技術(shù)等技術(shù)手段。并且這些技術(shù)方法為數(shù)字城市的建立和創(chuàng)造提供了一定的軟件以及硬件上的幫助。所以目前對(duì)于數(shù)字城市的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，信息的傳輸技術(shù)可以向大容量化發(fā)展，也可以接入寬帶化和無(wú)線化的發(fā)展，通過(guò)移動(dòng)通信設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)更為便捷的信息傳遞。但是由于出資城市中的影像數(shù)據(jù)都是以TB級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，所以對(duì)于數(shù)據(jù)的壓縮解壓等問(wèn)題仍需要更進(jìn)一步研究和解決。

（二）影像技術(shù)

高清晰、高質(zhì)量的圖片，會(huì)對(duì)數(shù)字城市的建設(shè)起到更為有力的幫助，而對(duì)于這些圖片最為有影響的則是分辨率，而分辨率又包括了空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率。空間分辨率是指，我們能在影像中所能看到地面最小的目標(biāo)，并且由像素單元在地面的大小來(lái)表示，這項(xiàng)技術(shù)在剛出來(lái)時(shí)，其最大的分辨度為80米上下。隨著技術(shù)的發(fā)展，不斷提升到了10米。而隨著網(wǎng)路信息技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段應(yīng)用于國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)的影像技術(shù)所能夠達(dá)到的分辨度達(dá)到了1米范圍。光譜分辨率則是成像的波段范圍，波段越多，分得越細(xì)，光譜的分辨率就越高?，F(xiàn)在可以達(dá)到6～7納米，并且有400個(gè)波段。

（三）可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

可視化技術(shù)是通過(guò)人機(jī)交換，讓用戶可以在自己所生成的環(huán)境中提供窗口和工具。當(dāng)用戶使用技術(shù)構(gòu)建出模型后，可以產(chǎn)生極為真實(shí)的感受。對(duì)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)工作而言，采用可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以有效提高相關(guān)工作質(zhì)量，同時(shí)規(guī)劃出的國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)方案可以以立體的形式呈現(xiàn)在工作人員面前。所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是數(shù)字城市的重要體現(xiàn)形式，在目前的區(qū)域性技術(shù)支持之下，人們通過(guò)對(duì)不同地圖的分析和理解，從而創(chuàng)造出具有思維性和未來(lái)前景的城市規(guī)劃圖。通過(guò)3D建模對(duì)這些規(guī)劃圖進(jìn)行建立，相關(guān)工作人員可以從宏觀的角度分析所規(guī)劃方案中還存在的缺陷，并可以直接在模型上進(jìn)行改動(dòng)。3D建模技術(shù)的加持，可以切實(shí)提高國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)的效率。

（一）土地利用調(diào)查

通過(guò)使用精密度高的影像技術(shù)落實(shí)相關(guān)工作，可以對(duì)全市范圍內(nèi)土地的實(shí)際使用情況進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合大數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行分析，研判城市土地整體的利用率。為了保障檢測(cè)效果，還可以結(jié)合城市各類土地資源的特征，選擇多種影像技術(shù)協(xié)同展開(kāi)檢測(cè)，以保障最終得到的檢測(cè)結(jié)果真實(shí)有效，可以對(duì)后續(xù)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)參考。和常規(guī)檢測(cè)模式相比，通過(guò)建設(shè)數(shù)字城市，借助現(xiàn)代化影像技術(shù)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)更有參考價(jià)值。

（二）土地交易系統(tǒng)

數(shù)字城市可以更為方便和便利地去實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的土地交易和相關(guān)系統(tǒng)的建立。而這項(xiàng)系統(tǒng)又包括了信息查詢、交易信息系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)等一系列系統(tǒng)的結(jié)合體。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)信息和有關(guān)價(jià)格進(jìn)行提取和篩選，以方便土地交易公開(kāi)透明，從而為競(jìng)拍方提供一個(gè)合理公平的競(jìng)價(jià)方式和相關(guān)信息。

（一）搭建城鎮(zhèn)管理系統(tǒng)

在建設(shè)數(shù)字城市，開(kāi)展國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)工作的過(guò)程中需要不斷完善管理系統(tǒng)。針對(duì)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)的具體需求，系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)包含城市綜合服務(wù)系統(tǒng)、基礎(chǔ)資源信息管理系統(tǒng)、安全管理應(yīng)急指揮系統(tǒng)、規(guī)劃環(huán)境形象建設(shè)管理系統(tǒng)四大系統(tǒng)。每一個(gè)系統(tǒng)都具有一定針對(duì)性的作用，以滿足國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)的各項(xiàng)需求。其中，各個(gè)系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)細(xì)化分支，明確各項(xiàng)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)任務(wù)所歸屬的系統(tǒng)。

（1）城市綜合服務(wù)系統(tǒng)

系統(tǒng)中應(yīng)該包括城市的商務(wù)金融信息，城市的工商信息，包括企事業(yè)單位等管理系統(tǒng)，并且城市的稅務(wù)系統(tǒng)也應(yīng)該納入到合理的監(jiān)管之內(nèi)。相關(guān)的保障福利管理系統(tǒng)也應(yīng)該完善。

（2）基礎(chǔ)資源信息管理系統(tǒng)

基礎(chǔ)資源信息管理系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)該全面采集城市本地的土地資源利用率和地籍的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)不同土地類型和未來(lái)發(fā)展規(guī)范方案進(jìn)行合理建立和完善，將各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、歸檔。

（3）安全管理應(yīng)急指揮系統(tǒng)

作為最重要的安全管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，安全管理應(yīng)急指揮系統(tǒng)對(duì)于城市的居民也有十分重要的作用。并且城市也應(yīng)該具有重大隱患和重大危險(xiǎn)資源的信息管理系統(tǒng)，以保障相應(yīng)危機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候可以立即作出反應(yīng)和采取行動(dòng)。

（4）規(guī)劃環(huán)境形象建設(shè)管理系統(tǒng)

規(guī)劃環(huán)境形象建設(shè)管理系統(tǒng)中，應(yīng)該包括城市的合理規(guī)劃，以及城市優(yōu)化的相應(yīng)管理系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)系統(tǒng)主頁(yè)面所顯示的部門(mén)，點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)的內(nèi)容，查找自己想要獲取的信息，并進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的辦理，這是目前數(shù)字中國(guó)的一個(gè)組成部分。

就我國(guó)各個(gè)城市的實(shí)際情況來(lái)看，城市由不同的規(guī)?？梢苑譃椴煌牡燃?jí)，但是實(shí)際的應(yīng)用應(yīng)該包括城市管理、土地管理、地籍管理和相應(yīng)的民生日常生活等各類不同管理系統(tǒng)。而根據(jù)上述管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它們目前的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一定水平，通過(guò)不同層次和不同比例的圖表，進(jìn)行地理位置或者有關(guān)信息的篩選和可視化表示。而在這類系統(tǒng)之中。就應(yīng)該包含不同比例尺為基礎(chǔ)的電子地圖，并且專業(yè)地使用這些地圖，通過(guò)對(duì)電子地圖和相關(guān)地理信息的生成去完成數(shù)字表格的制作，以方便日后的查詢和查找。

數(shù)字地球和數(shù)字城市，它包含了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及人類發(fā)展的必然趨勢(shì)，并且是一種推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和設(shè)備進(jìn)步的新型、有利方式。我國(guó)各個(gè)城市在實(shí)際開(kāi)展國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)工作的過(guò)程中，數(shù)字城市是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，可以有效推動(dòng)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)的效率和質(zhì)量。但是數(shù)字城市需要長(zhǎng)時(shí)間才能夠建設(shè)完成，現(xiàn)階段部分技術(shù)還無(wú)法滿足數(shù)字城市建設(shè)的需求。為了有效推動(dòng)國(guó)土規(guī)劃與城鎮(zhèn)建設(shè)工作開(kāi)展，還是需要加速我國(guó)數(shù)字城市研究，為進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)數(shù)字城市提供技術(shù)保障。