问题33：物联网与数字城市、无线城市、智慧城市、宜居城市是什么关系？

1.数字城市概念产生的背景

（1）当前城市面临的挑战与机遇

城市是一个国家或地区的社会经济发展水平的窗口，全球平均50%以上的人口都集中在城市，发达国家的这一比例甚至达到90%。2009年，我国城市发展高峰论坛暨《城市蓝皮书》发布会上公布：截止2008年底，我国城市常驻人口为6.07亿，城市化率为45.7%，建制城市数为655座，其中百万人口以上特大城市为118座，超大城市59座。城市已经成为我国国民经济建设的主要载体，成为社会稳定、经济发展、环境可持续发展的关键因素。

回顾我国城市发展的历史可以看出：在城市发展的初级阶段，一般都是依托自然环境优势而兴建的“山水城市。”在城市发展的工业化阶段，由于经济结构、产业结构与就业结构的变化，城市的发展呈现出“摊大饼”式的快速扩张模式，导致大型都市兴起，以及发展中国家的城市化进程加快。这种发展模式必然带来人口过度稠密、交通拥塞、水资源短缺、环境污染严重，人居环境质量下降的局面。政府要科学地管理好一个城市，就必须用信息技术手段来跟踪城市的人口、交通、建筑、道路、工业、教育、环境等信息，为合理布局、科学规划和有效管理提供依据，数字城市的概念就是在这样一个大背景之下产生的。

2000年6月，联合国亚太地区城市信息化国际论坛发表《上海宣言》，宣言指出：现代城市不仅是所在地区的物质、能源、资金、人才以及市场的高度集中地，更是各种信息生产、交流、扩散和传输的高度汇聚点和辐射源。当今人类社会发展总的趋势是：发达国家正在从工业社会向信息社会或知识经济社会转化，并且以城市信息化为龙头，带动区域信息化和国家信息化。

回顾近年来国内外社会经济发展的历史，可以清楚地看出：无论是哪个国家与地区，社会经济的快速发展会对信息化提出更高的要求，而信息化的发展反过来又会促进社会经济的发展。因此，凡是信息化发展快的地区，社会经济发展速度也快；凡是信息化发展慢的地区，社会经济发展速度也慢。信息化发展水平的差异造成了国家与国家、地区与地区、城市与城市之间的“信息鸿沟”（Information Gap）。凡是能够跟上全球信息化发展潮流的国家、地区与城市的经济就能得到快速发展。反之，凡是跟上全球信息化发展潮流的国家、地区与城市的经济就有可能淡出人们的视野，出现“边缘化”的现象，变成被人们“遗忘”的城市和“荒芜”的城市。在全球信息化的大潮面前，所有的城市都面临着这样的挑战。

（2）数字地球与数字城市的相互依存的关系

从以上关于数字地球的讨论中可以看出：数字地球的建设是一个庞大的系统工程，要实现这个战略目标，需要从城市、国家、全球这三个层面上进行全局、系统、一体化的规划和建设。

城市是地球表面人口、经济、技术、基础建设与信息最密集的地区，因此数字城市的建设是数字地球建设的基础，数字城市的概念是数字地球概念的微缩。

（3）数字城市概念的基本内容

理解数字城市的概念需要注意以下几个问题。

第一，数字城市是数字地球概念的一个组成部分。

数字城市使用先进的信息技术，通过数字化、网络化、可视化的技术手段，将城市地理、资源、环境、人口、经济信息集成在一起，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、信息化社区等信息系统，实现城市国民经济信息化和社会公众服务信息化。

第二，数字城市是一个系统工程。

数字城市可以被视为一个系统工程，而不能简单地看成是一个项目或一个系统。由于数字城市包括很多系统，因此要对它下一个准确的定义是很难的，也难以界定哪些是数字城市的内容，到什么样的信息化水平可以看作实现数字城市。但是，它又不是虚拟、可望而不可及的，它是一个在现代化城市建设和人民生活中随处可见、随时可用、无处不在的“信息系统”。

第三，数字城市是一个城市发展的战略目标。

数字城市应该是城市现代化发展的战略目标，并且数字城市的建设需要有一个逐渐发展的过程。人们在数字城市的发展过程中，将会不断地体会到它为城市建设、经济发展、市民生活带来效益和便利。

随着信息技术的应用与城市信息化的发展，数字城市的概念也在发展。

● 城市信息化的第一阶段是数字化、网络化，即现阶段侧重于城市管理与服务信息化的数字城市（Digital City）的建设阶段。

● 城市信息化的第二阶段是在数字城市建设的基础上融合无线网络与物联网的概念，形成覆盖社会生活与生产的无线城市（Wireless City）阶段。

● 城市信息化的第三阶段是能够提供更全面、深入和自动的信息服务的智慧城市（Smart City）阶段。

图2-36描述了智慧城市的概念。

第四，数字城市建设的一个重要特征是资源共享。

数字城市建设的一个重要特征是资源共享。随着城镇化进程的加快，城市的内涵越来越丰富，数字城市建设的内容越来越多，范围越来越大，城市各组成部分之间的联系更紧密。城市各方面的数字化建设既有区别，又有共性。因此，数字城市建设必须是一个系统工程，必须避免区域、行业之间的条块分割、各自为政，必须有科学合理的统一规划和工作部署，一方面使各种信息资源能得到充分的运用，另一方面避免重复建设、浪费资源，降低数字城市建设成本。在分阶段实施数字城市建设时，必须要注意城市管理系统的可扩展性，为城市内部各区域之间、行业之间，城市与城市之间的系统联网留出信息互联互通的接口。

第五，信息安全的建设将贯穿于数字城市建设与运行的全过程。

数字城市的发展是一把双刃剑。数字城市建设既为城市规划、建设、管理提供了有效的技术手段，同时也带来了相应的信息安全问题。在数字城市建设中，不能保证信息安全，必然会损害社会公众利益，甚至会影响社会稳定。因此，信息安全的建设必然贯穿于数字城市建设与运行的全过程。

第六，保证数字城市建设有序发展的关键是健全管理制度与重视复合性人才的培养。

为保证数字城市建设能够平稳和有序地发展，需要研究制定各项配套制度，适应数字城市建设的新格局、新体制、新机制、新方法的要求，完善和建立数字城市服务质量标准、行为规范、管理制度等配套制度；加强数字城市专家人才队伍建设；加快培养既懂得城市管理，又掌握信息化技术的复合性人才。

2.数字城市空间数据基础设施建设

（1）数字城市空间数据的基本概念

数字城市基础数据是数字城市运行的基础。数字城市基础数据包括反映城市基本状况的数据，各种城市应用系统所需要的公用数据，以及地理位置定位的基准数据。

数字城市基础数据可以分为三种基本类型：

● 自然生态环境数据：地理位置、地形、地质、气象、水文、动植物、自然资源与环境，这些数据构成了描述一个城市自然环境的基本数据。

● 人工环境数据：城市建筑、交通、道路、能源、通信、供水与环境保护设施，这些数据构成了描述一个城市人工环境的基础数据。

● 社会经济环境数据：社会、经济、文化、政治、科技、教育、民族、历史、工农业生产与人口，这些数据构成了描述一个城市社会经济环境的基础数据。

自然生态环境数据描述了城市的居住环境，人工环境数据描述了城市的公共设施建设状态，社会经济环境数据描述了城市的社会与经济发展状态。这三类数据互相关联，互为依存，构成了数字城市系统运行所依据的基础数据。

（2）数字城市空间数据基础设施的建设

数字城市空间数据基础设施的概念是与数字城市的空间数据采集、处理、传输与应用相关的技术和设施。数字城市空间数据基础设施建设的内容包括：城市地理基础数据库的建设、城市地理基础数据库管理系统的建设、数字城市应用系统的建设。

第一，城市地理基础数据库的建设。

其中包括遥感测绘数据库、地质地貌数据库、气象水文数据库、重大灾害数据库与地理基础数据库的建设。

● 遥感测绘数据库包括航空与卫星遥感影像、GPS测量数据，它是建立城市精确定位的基础。

● 地质地貌数据库包括城市所处的地质地貌条件的基础数据，例如地层、地貌、河道、地下水与地质构造等数据。

● 气象水文数据库包括最高温度、最低温度、年平均温度、降水量、湿度、最大暴雨、最大风速、冰雹、雷击与沙尘暴等数据。

● 重大灾害数据库包括历史上地震、洪涝灾害、滑坡与泥石流、防洪设施等数据。

● 地理基础数据库包括自然地理、经济地理、人文地理概况信息，城市覆盖范围、道路、河流、湖泊、水塘变迁的信息等。城市地理基础数据库数据的获取、更新与管理是一项长期和艰巨的任务，其工作量占到整个项目的70%～80%，是保障数字城市建设顺利进行与发挥效益的基础性工作。

第二，城市地理基础数据库管理系统的建设。

城市地理基础数据库管理系统的功能是：城市地理基础数据管理、更新与维护的工具；城市专业管理系统（例如交通、能源、环保管理应用系统）数据共享的平台；城市管理人员、企业与公众服务的平台。

第三，数字城市应用系统的建设。

数字城市应用系统主要包括：城市交通管理地理信息应用系统、城市能源管理地理信息应用系统、城市通信管理地理信息应用系统与城市建筑管理地理信息应用系统。大力推进信息化与加快数字城市建设已成为城市健康、持续、和谐发展紧迫而重要的战略任务。

3.“数字城市”、“无线城市”、“智慧城市”与“宜居城市”

目前很多从事信息技术人员都在参与全国各地“智慧城市”的规划与建设工作，近期国家部委又提出建设若干“无线城市”的示范工程，过去的“九五”、“十五”、“十一五”规划中提出过“数字城市”的概念，而国内很多城市的总体规划中提出的建设目标是“宜居城市”，欧洲很多城市提出“花园城市”的建设目标，人们自然会想到“宜居城市”与“智慧城市”、“无线城市”、“数字城市”的关系问题。

● 智慧城市建设使物联网技术“落地”

智慧城市建设是为实现宜居城市的目标而服务。由于各个城市的经济与社会发展阶段不同，所处的地理位置、气候环境、人文环境不同，因此智慧城市建设的内容也不可能相同。

● 智慧城市建设就是要解决宜居城市建设中突出的问题

智慧城市建设就是要解决宜居城市建设中突出的、亟待解决、能够见效的问题、能够实现的目标、能够惠及民生的项目。智慧城市规划者必须下苦功夫，与当地政府的各个部门合作，寻找和总结应用需求，提炼重点和特色的建设项目，按照“全面规划、突出重点、分期推进、重在实效”的原则，做好规划与建设工作。智慧城市的规划最忌“普适”、“无重点”，一定要强调每个阶段重点建设的项目都要“目标化”、“具体化”与“数量化”。最终要考察无线城市如何为实现智慧城市提供便捷的通信环境。

●“以人为本”、“惠及民生”的科学技术才有可能“生根落地”与“持续发展”

人类对自身生活环境的最大期盼是生活在“宜居城市”中，这在未来我国大力推进“城镇化”，以及解决当前存在的“城市病”的过程中尤为重要。因此，很多城市的总体规划中提出的建设“宜居城市”、“美丽城市”的目标是正确的，而智慧城市、无线城市、数字城市都是在构建宜居城市过程中提出的概念，都是为实现宜居城市服务的。支持宜居城市发展的基础是高科技，而这些高科技的基础是信息技术、物联网技术。