數字城市在國土規劃與城鎮建設中的作用

羅衛國 張建梅

【關鍵詞】數字城市;國土規劃;城鎮建設;技術支撐

對于數字城市來說，我們可以用數字地球講解這一個名詞的意義。數字地球是對真實的現象進行數字化的展現和認知，它的最核心要點是用數字化的手段來處理地球的自然以及社會方面的問題，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人更為方便地去了解到自己所生存的地球相關信息，它的特點是可以將許多的地理數據、三維數據和相關的分析數據進行模型建立，從而形成虛擬地球。而對于這項技術來說，它是以大數據技術、計算機技術和多媒體技術為基礎，通過高速的網絡寬帶進行信息傳輸，并且在服務器中進行各類信息的處理、篩選以及演算，從而以此為工具改善人類的生活與質量。本篇文章將以數字城市在國土規劃與城鎮建設中的作用進行探討。

（一）數字城市

數字城市這個觀念和理念最早是美國小說家在1984年所出版的《精神人》中所提出的賽博空間，并且將這個名詞定義為：從計算機而生成，并且連接世界所有人、計算機以及各類不同信息源的全球網絡計算機的虛擬空間技術。

而對于賽博空間來說，它是一個具有獨特性的多維性空間，它的數據以及信息的處理都是由計算機完成，而在賽博空間里。現實中的物理已經沒有任何的意義，而是依靠另外兩種形式體現出來的：一種是通過時間或成本來表達距離，另一種就是心理的區別，從而讓人們從感知和意識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，對于它來說，地球引力的方向、大小以及時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度和方向位置，并且可以相互轉換，不受影響。

數字城市主要是通過采掘數據信息，在虛擬現實模擬語言的軟件幫助之下，可以幫助訪問網絡的人去創造自己讀書的空間，并且這些空間可以得到更為容易的維護和內容上的幫助。再通過互聯網上獨有的IP地址進行連接，讓不同的網上數字城市進行共享。而具體的模式上可以細分為三類，首先是一種以文本形式所提供的信息源，這類數字城市有點類似于html主頁，它可以為不同的用戶去提供更為直觀和可視的相關理念。二則是它的維護站點，可以通過對城市以及風景畫進行分期和采用，用戶可以通過點擊圖片中的不同成分，從而進入不同的站點。最后則是三維數字城市的空間，在這個三維的空間之中，空間的次序和視覺理解都變得十分容易。類似于3D影像技術，所以通過這類空間的呈現可以為用戶提供一個網絡上的城市生動空間，而這則是目前所研究的重點以及方向。

（二）數字城市的框架

數字城市，它是以計算機技術、多媒體技術以及相應的存儲技術為應用基礎，并且以高速的寬帶網絡作為連接，從而將一個不同比例尺的空間數據作為框架，將一個具有人文自然，社會經濟有關的信息進行數字化的呈現。通過網絡平臺可以實現數據信息的高速流轉，對各行業的發展可以起到極大的促進作用。

首先，數字城市技術的框架可以由省市級信息基礎設施對信息進行采集和收取。空間數據設備作為基礎，主要負責數據的收集和儲存任務。就系統而言，主要是遵循逐級遞增的原則，即數字城市的框架是由大量的城市組成，在收集到每個城市的數據信息后需要進行匯總，傳輸至省級的空間數據設備進一步采掘分析，再傳輸至國家級空間數據設備。每個級別都有對應的權限和防護等級，而為了避免信息共享之中所出現的一些重復或遺漏的問題，在實施數字城市時，應該制定相應的法規、操作規范以及技術標準，并且根據不同省市自身的特點和優點，創造出更為符合當地特色的數字城市。

（一）信息傳輸技術

首先對于數字城市來說，它所需要的最基本的技術是信息傳輸和計算機高速網的技術。在目前網絡技術和通信技術飛速發展的時代，各類各樣的高速信息網絡傳輸技術層出不窮，其中就包括了衛星數據中繼技術、調頻副載波技術等技術手段。并且這些技術方法為數字城市的建立和創造提供了一定的軟件以及硬件上的幫助。所以目前對于數字城市的發展趨勢來說，信息的傳輸技術可以向大容量化發展，也可以接入寬帶化和無線化的發展，通過移動通信設備從而實現更為便捷的信息傳遞。但是由于出資城市中的影像數據都是以TB級的數據進行傳輸，所以對于數據的壓縮解壓等問題仍需要更進一步研究和解決。

（二）影像技術

高清晰、高質量的圖片，會對數字城市的建設起到更為有力的幫助，而對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，并且由像素單元在地面的大小來表示，這項技術在剛出來時，其最大的分辨度為80米上下。隨著技術的發展，不斷提升到了10米。而隨著網路信息技術和電氣自動化技術的發展，現階段應用于國土規劃與城鎮建設的影像技術所能夠達到的分辨度達到了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，光譜的分辨率就越高。現在可以達到6～7納米，并且有400個波段。

（三）可視化和虛擬現實技術

可視化技術是通過人機交換，讓用戶可以在自己所生成的環境中提供窗口和工具。當用戶使用技術構建出模型后，可以產生極為真實的感受。對國土規劃與城鎮建設工作而言，采用可視化和虛擬現實技術可以有效提高相關工作質量，同時規劃出的國土規劃與城鎮建設方案可以以立體的形式呈現在工作人員面前。所以虛擬現實技術是數字城市的重要體現形式，在目前的區域性技術支持之下，人們通過對不同地圖的分析和理解，從而創造出具有思維性和未來前景的城市規劃圖。通過3D建模對這些規劃圖進行建立，相關工作人員可以從宏觀的角度分析所規劃方案中還存在的缺陷，并可以直接在模型上進行改動。3D建模技術的加持，可以切實提高國土規劃與城鎮建設的效率。

（一）土地利用調查

通過使用精密度高的影像技術落實相關工作，可以對全市范圍內土地的實際使用情況進行檢測，同時結合大數據軟件進行分析，研判城市土地整體的利用率。為了保障檢測效果，還可以結合城市各類土地資源的特征，選擇多種影像技術協同展開檢測，以保障最終得到的檢測結果真實有效，可以對后續國土規劃與城鎮建設提供可靠的數據參考。和常規檢測模式相比，通過建設數字城市，借助現代化影像技術檢測得到的數據更有參考價值。

（二）土地交易系統

數字城市可以更為方便和便利地去實現網絡上的土地交易和相關系統的建立。而這項系統又包括了信息查詢、交易信息系統以及安全系統等一系列系統的結合體。該系統可以將數據庫中的相應信息和有關價格進行提取和篩選，以方便土地交易公開透明，從而為競拍方提供一個合理公平的競價方式和相關信息。

（一）搭建城鎮管理系統

在建設數字城市，開展國土規劃與城鎮建設工作的過程中需要不斷完善管理系統。針對國土規劃與城鎮建設的具體需求，系統中應當包含城市綜合服務系統、基礎資源信息管理系統、安全管理應急指揮系統、規劃環境形象建設管理系統四大系統。每一個系統都具有一定針對性的作用，以滿足國土規劃與城鎮建設的各項需求。其中，各個系統還應當細化分支，明確各項國土規劃與城鎮建設任務所歸屬的系統。

（1）城市綜合服務系統

系統中應該包括城市的商務金融信息，城市的工商信息，包括企事業單位等管理系統，并且城市的稅務系統也應該納入到合理的監管之內。相關的保障福利管理系統也應該完善。

（2）基礎資源信息管理系統

基礎資源信息管理系統內部應該全面采集城市本地的土地資源利用率和地籍的數據信息，并根據不同土地類型和未來發展規范方案進行合理建立和完善，將各類數據信息進行整理、歸檔。

（3）安全管理應急指揮系統

作為最重要的安全管理系統來說，安全管理應急指揮系統對于城市的居民也有十分重要的作用。并且城市也應該具有重大隱患和重大危險資源的信息管理系統，以保障相應危機出現的時候可以立即作出反應和采取行動。

（4）規劃環境形象建設管理系統

規劃環境形象建設管理系統中，應該包括城市的合理規劃，以及城市優化的相應管理系統。用戶可以根據系統主頁面所顯示的部門，點擊進入相應的內容，查找自己想要獲取的信息，并進行相關業務的辦理，這是目前數字中國的一個組成部分。

就我國各個城市的實際情況來看，城市由不同的規模可以分為不同的等級，但是實際的應用應該包括城市管理、土地管理、地籍管理和相應的民生日常生活等各類不同管理系統。而根據上述管理系統來說，它們目前的實現和應用已經達到了一定水平，通過不同層次和不同比例的圖表，進行地理位置或者有關信息的篩選和可視化表示。而在這類系統之中。就應該包含不同比例尺為基礎的電子地圖，并且專業地使用這些地圖，通過對電子地圖和相關地理信息的生成去完成數字表格的制作，以方便日后的查詢和查找。

數字地球和數字城市，它包含了現代科學技術以及人類發展的必然趨勢，并且是一種推進社會經濟發展和設備進步的新型、有利方式。我國各個城市在實際開展國土規劃與城鎮建設工作的過程中，數字城市是未來發展的必然趨勢，可以有效推動國土規劃與城鎮建設的效率和質量。但是數字城市需要長時間才能夠建設完成，現階段部分技術還無法滿足數字城市建設的需求。為了有效推動國土規劃與城鎮建設工作開展，還是需要加速我國數字城市研究，為進一步推進我國數字城市提供技術保障。