[摘要]数字城市是数字地球应用的重要部分之一，也是数字地球最基本的空间层次之一。数字城市是21世纪城市的发展方向。本文结合当今世界信息化发展现状，分析和探讨了21世纪我国数字城市的体系架构及发展构想。
[关键字]数字城市；可持续发展；信息化建设
1引言
21世纪是信息化、网络化、数字化、智能化蓬勃发展的新世纪。世界范围内的新技术革命和知识经济的浪潮，推动发展中国家和发达国家在电子信息技术领域的创新与应用，重新站在同一起跑线上，共同面对新的发展机遇和挑战。
城市信息化作为国家信息化的重要组成部分，既是区域信息化的中心，也是城市现代化的必由之路。近年来，伴随着经济全球化和社会信息化的进程，我国通信业、计算机业、广播电视业的传输、存储、处理技术全面实现数字化、各行各业都争先开展语音、视频、数据综合业务，竞相进人结合服务领域，并且出现了产业重组与兼并现象，形成了“数字会聚”、“三网融合”的趋势。随着宽带IP技术的发展，宽带IP网已成为三网融合的结合点。产生“无时不在、无处不在”的无缝网络，将改变人们的社会、经济、文化、生活方式，也将对未来城市发展产生重大影响。
2数字城市背景分析
2.1社会背景
数字城市的概念来源于数字地球。人类经过数十年的努力，在空间科学技术以及遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等领域取得了巨大成就。特别是随着全球范围内对地观测系统（EOS）、国家信息基础设施（NII）、国家空间数据基础设施（NSDI）等重大计划的实施，人类对地球不同层面、不同现象的综合观测能力以及信息的处理、传输和应用能力达到了空前的水平。由此，1998年1月，美国人顺应历史发展潮流，率先提出了数字地球的概念。数字地球是一个全局性长远的战略思维，其核心在于：（l）用数字化手段统一性地处理地球问题；（2）最大限度地利用信息资源。
数字地球在不同的历史时期有其特定的目标，目前从社会经济发展的需要来说，建立数字城市具有更为现实的意义和价值，而且可操作性更高。所谓“数字化城市”，是指充分利用数字化及其相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行全方位的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。数字城市是城市信息技术的综合应用。典型应用包括电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、教育管理、社会保障管理、城市环境质量监测与管理、社区管理等几乎所有的城市生活管理方面和经济层面。
2.2技术背景
2.2.13S(RS、GIS、GPS)的技术背景
遥感技术（RS）的迅猛发展，使得人们从空间或空中对城市进行观测的能力空前提高。自1957年第一颗人造卫星进入太空以来，世界各国成功发射了5000余个各类航天器。其中，对地观测卫星（含侦察卫星）占总数的40％左右，居各类航天器之首。利用CCD阵列传感器，已获得分辨率高达1m的影像。成像光谱仪可以达到5-40nm的光谱分辨率。微波遥感的发展可以获取全天候的信息。
地理信息系统（GIS）萌芽于20世纪60年代初。近20年来，地理信息系统技术的发展令人瞩目。据国际高科技企业分析公司1994年的年报分析，全球GIS软件及相关服务的产值从1994年的12亿美元上升到1999年38亿美元。
全球定位系统（GPS）采用测定三维坐标的方法，使定位从静态扩展到动态，从后处理扩展到实时定位与导航，其观测精度达到各种要求的精度，如从百米级发展到数米级，进一步发展到分米级、厘米级。
作为现代城市地理信息产业的基础，测绘己经从传统的地面大地测量转移到基于卫星导航系统的卫星大地测量，从航空摄影测量转向基于遥感的航空航天数字摄影测量，从单一的地图制图转向电子地图数据库、地理信息系统的建设。而且技术结构也从单一技术向“3S”集成技术、基于网络环境的“3S”运行体系发展。
2.2.2空间数据建设
构建数字城市需要数据。1994年，美国提出了国家空间数据基础设施计划即NSDI计划，该计划的核心是国家基础地理信息数据库的建设，它包含数字线划地形数据（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字栅格数据（DRG）、数字正射影像数据（DOM）以及地名等数据库的建设。
2.2.3信息高速公路
数字城市的信息是可以并应当为公众所共享的。共享的基础设施就是信息高速公路。信息高速公路概念源于美国。美国时任总统克林顿于1993年2月正式提出美国决定建设信息高速公路--国家信息基础设施以此作为产业发展的基础，带动新学科和交叉学科发展，形成高新企业群，提高生产效率，增强国际竞争能力，促进经济腾飞。
2.2.4互联网
1996年，美国政府提出了新一代Internet，即NGI实施计划。该计划由美国34所大学和研究机构发起，其目标立足于当前Internet的TCP/IP协议。
3发展数字城市势在必行
3.1国民经济与社会信息化所决定
国民经济与社会信息化是当今世界范围的一项战略任务。加速实现国民经济和社会信息化是我国现代化建设的重要举措之一。我国现有城市建成区面积约占整个国土面积的0.2%，但人口占全国总人口的36%，但城市的国内生产总值、工业产值和社会商品零售额都占到全国的70%以上，城市在国民经济和社会发展中发挥了重要作用。显然，城市信息化是国民经济和社会信息化的关键环节。我国政府十分重视信息化工作，制定了信息化建设的目标和行动，采取了一系列措施积极推进信息化进程。
2001年3月，第九届全国人民代表大会第四次会议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》也指出，要按照应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放的发展思路，努力实现我国信息产业的跨越式发展，加速推进信息化，提高信息产业在国民经济中的比重。
3.2城市可持续发展所要求
目前，城市可持续发展已成为许多国家关注的焦点，许多国家的政府(包括我国政府)已开始将可持续发展作为社会、经济等多方面发展的重要目标。根据世界上各个国家城市发展的一般规律，城市化现象将会伴随经济的发展分为初期、加速和后期三个阶段，每个阶段都会有不同的表现形式和特征。其中，第二阶段主要特征是人口快速向城市聚集；以第二产业为主导，第三产业比重快速上升，城市数量增加和地域拓展等。
截止2000年底，我国设市城市数为663个，建制镇为2万多个，城镇化水平为36.1%。我国城市化发展的总体水平进入了图的第二阶段。由于我国地域宽广，经济发展极不平衡，各地区的城市化水平也不相同。但在发展期间，人口和财富将进一步向城市集中，城市的数量将会增加，城市的基础设施建设和管理愈加重要。特大城市、大城市、城市群和城市带等新的城市空间组织形式将会不断涌现。我国的行政管理体制也将向以城市为中心的管理体制转变。城市是社会全面发展的关键。21世纪的城市必将有巨大的发展，同时也会面临着严峻的挑战。在城市规划建设与管理、城市化与城市可持续发展战略制定、小城镇规划与建设、城市住宅产业发展等方面，都有许多课题急待研究解决。城市化水平的提高预示着城市数量的增加、城市管理手段的更新、城市管理质量的提高。这些都对城市规划、建设与管理工作提出了更高、更快、更强、更新和更为复杂的要求。
4哈尔滨市数字化城市建设的现状与面临的形势
4.1现状情况
“九五”期间，哈尔滨市的信息化、网络化建设取得了一定的成效，信息技术不断应用，电子信息产品制造业规模不断壮大，软件产业的发展在国内也占有一定优势，信息产品生产和销售的增长也明显高于传统产业的产品。信息化的发展有效地带动了工业化的发展，正在成为引人注目的新的经济增长点。
4.2面临的形势
4.2.1国际方面
信息化代表着先进生产力的发展方向。以微电子、计算机、通信和网络技术为代表的信息技术是迄今为止人类社会技术进步过程中发展最快、渗透性最强、应用最广的关键技术。信息产业持续高速发展，已经成为全球最大的产业之一，是拉动经济和社会发展的巨大动力。信息技术的广泛应用使信息成为重要的生产要素和战略资源，信息化正在构建新世纪人类经济发展和社会活动的新平台，经济全球化将迅速扩展。
信息化将推动工业经济向新经济转变。信息化能更高效地进行资源配置，使社会劳动生产率极大地提高，推动传统产业不断升级。信息化将推动工业经济向新经济转变，使人类文明和社会发展走向新的历史阶段。信息化是全球经济竞争的制高点。信息化水平是未来国家竞争能力的决定性因素，信息化的影响比以往任何时候都要快速和剧烈。与农业经济和工业经济不同，信息化不再困地域的限制在不同国家循序渐进地发展，它使每个国家和民族都自觉或不自觉地站到了全球竞争的前沿。信息化作为经济发展和社会进步的巨大动力，不仅可以巩固工业化的成果，而且可以改造和提升工业化的水平。因此，各国在理论上都能从中得到经济发展的机会。
4.2.2国内方面
经济结构的战略性调整需要信息化。我国经济结构正在进行战略性调整。我市是国家的老工业基地，工业结构的调整必须依靠信息化来支撑。我市也是重要的粮食生产基地，农村经济的发展和种植结构的调整以及农副产品的深加工都离不开信息化。无论是传统产业的改造升级还是新兴产业发展，无论是农业、工业还是服务业，信息化建设都是其中的重要环节。
实现经济的跨越式发展需要信息化。二十世纪九十年代以来，信息产业的持续高速发展，已经成为拉动经济发展的火车头和新的经济增长点。我省信息化起步较晚，与发达国家和国内发达省份相比尚有很大差距。因此，我们要大力推进信息化进程，充分发挥后发优势，通过对信息化发展趋势的准确把握；运用先进的技术和装备。推动传统产业改造，大力发展信息产业，提高资源配置能力，实现我市国民经济的跨越式发展。
促进全社会进步和发展需要信息化。随着信息技术的进步和广泛应用，信息产业的快速发展，信息化正在引发一场深刻的全球性革命。信息化和经济全球化使人类进入新经济时代。社会的发展和进步取决于信息化的进程。我省的社会发展对信息化的依赖程度会随着人们的需求不断提高。因此，大力发展信息化和信息产业将对我省的社会进步和发展起到巨大的促进作用。
5数字化建设实施框架思路
5.1政务领域的信息化建设
建设覆盖全市的党政机关计算机网络；建立政务文档的数据库系统。信息发布系统和信息检索系统，使政府信息收集、交换、发布逐步走向数字化、网络化；特别强调政府同站信息的及时更新；促进政府内部各部门之间信息资源的整合与共享；推动政府内部办公自动化、管理信息化，缩短信息收集、统计汇总时间，提高政府办公效率。通过逐渐提高政府信息技术的应用水平和人员的信息意识，最终实现电子化政府、网络型政府。在保密的情况下，将政务信息向社会公开。为市民提供政务信息服务内容，强化政府服务职能，推进廉政建设，也有助于人民群众对政府工作的了解监督。建立宏观、中观经济调控系统，为市委、市政府制定宏观经济调控措施和政策提供科学的依据。保证政府机关经济管理部门对全市经济运行的科学决策和有效指挥调度，并为企业提供导向和咨询，为全社会服务。
5.2农业领域的信息化建设
建立农业的基础数据库和现代农业信息系统。为“菜篮子”、“米袋子”工程和建立现代农业经济服务。包括农业产供销信息、农业科技信息、管理信息系统、专家系统、农业统计信息、乡镇企业信息和农业的预测、预报信息系统。既面向农业领导决策服务，也面向农业企业、乡镇企业及广大农民经营服务，为农业的宏观管理和生产经营提供信息服务和支撑。建立精准农业信息系统，掌握土地的基本数据和动态数据，为农田及作物建立育种、灌溉、施肥等有效指导，实现节能、降耗、增产的信息化保障系统。
5.3工业领域的信息化建设
建立企业与产品数据库系统和全市工业运行状况的信息系统。包括全市工业企业和产品的基本情况，企业财务状况、经济效益、劳动工资状况等信息。
5.4科技、教育领域的信息化建设
充分利用信息技术，全面改善科研环境和科研、手段。建立相对完整的科研数据库系统，包括文献型信息库、事实型信息库、数值型信息库。推进科研机构网络环境建设，提高网络带宽。充分利用国外科技成果和科技信息资源，加强国际合作与交流，缩小科研水平差距。建立科研成果和成果需求信息库，推动科技成果尽快转化成现实生产力。推进信息技术在教育领域的应用，建设网络教育系统，加速教育信息资源的开发，建立教育信息资源数据库，发挥网络在继续教育、技能培训等方面的重要作用。开发教学演示系统，提高教育资源利用率，用信息技术推动教育体制改革。
5.5企业信息化建设
在工业、商业、交通运输、能源等企业内，建立起完善的管理信息系统（MIS），包括企业的技术管理、生产管理、财务管理、供应与销售管理。劳动人事管理、国有资产管理等信息系统；还包括建立适应现代电子商务需要的信息系统以及建立交通运输调度系统、能源调度系统。应用电子信息技术改造传统产业，在作业层、管理层、运营层充分应用先进的计算机技术，大幅度提高企业的设计、生产和管理水平，使企业在实现自动化生产、节约能源、环境保护方面达到新的水平。将建立现代企业制度与推动企业信息化建设进行有机结合、相互促进。
5.6金融领域的信息化建设
建设完善的金融信息资源体系和各个商业银行、保险公司、证券公司的信息应用系统；建设和完善各银行的金融清算、支付信息网络，实现各金融网络的互联互通；继续完善银行卡信息交换网络，全市大部分商业银行实现联网，部分大商场实现直联，向社会提供安全、快捷、方便的支付结算服务。利用信息技术拓展新的金融业务，完善服务系统，扩大金融业服务范围。建立金融监管信息系统，提高识别、防范和化解金融风险的能力。
5.7城市建设管理领域的信息化建设
在建设城市遥感、遥测系统和地理信息系统（GIS）基础上，建立完善的城市建设基础数据库系统。包括全市的土地资源、水利、资源状况，城市生态环境状况以及地下管线、市政建设、绿化、环保情况及全市地图信息等基础数据库，并及时更新、维护。城市建设管理信息系统包括城市规划设计、城市空间的合力布局、配置，城市建设审批等方面实现信息化管理。在市政管理部门还包括对煤、水、气、暖及城市交通状况进行调控。调度的信息系统以及城市生态环境的监控系统，建设城市环保在线监测和指挥决策系统、绿化信息管理系统、市容卫生信息管理系统。在公共收支管理部门，与银行建立联网，大力推行一卡多用的IC卡系统，实现一卡通。完善城市抗灾、救灾信息系统，建设抗灾信息综合服务平台、完善火灾、水灾、地震、化学危险品以及风灾、建筑物倒塌、重大交通事故等监测指挥信息系统，建立社会治安“金盾”信息系统。
5.8社区信息化建设
加快社区信息化建设，方便群众生活，提高生活质量，让广大人民群众充分享受信息化成果。推进社区信息化以解决日常工作和生活问题为出发点，提供就职就业、家庭服务、房屋维修、文化娱乐、体育活动、家庭医疗保健、商业金融、社会保障、交通旅游、社区管理、视频点播、高速互联网接人、网络教育、远程教育等，最终使社区信息服务成为人们生活中的一个必要组成部分。
5.9商业、外贸领域的信息化建设
建立商业、外贸信息资源体系和相应的数据库系统，和全市各大、中型商场联网，向社会提供各种商品的信息，并汇集外经贸和国际外贸动向等数据、信息，以及国际贸易方面的各种公约、协定等，逐步向基于因特网的现代电子商务系统过度。
5.10财政、税收、工商管理领域的信息化建设
继续完善“金”字系列工程建设，要在现有网络系统的基础上，向基层延伸，提高其覆盖面，建立一个完善严密的政府财、税和工商管理的信息系统和数据库系统。广泛利用计算机及网络技术严密国税、地税的税收征管和稽核。严格财政和工商管理，密切财、税、工商部门的信息共享。解决出口骗税、进口逃税、伪造许可证、企业法人偷漏税、金融诈骗等漏洞。实现数据交换、信息共享、业务联动、交叉稽核、统一监管，建立财税工商数据库和决策分析系统，提高市政府管理和驾驭宏观经济的能力。
