城市規劃、建設與管理信息化的發展趨勢
20
０
2-3-6 11:10:0
０
王宏偉
（中國城市規劃設計研究院
,
北京
100
０
3
７
)
工業經濟在
2
０世紀得到迅速發展，
伴隨著２
0
世紀的悄然離去，
作為其重要標志的制造業在發達國家的Ｇ
DP
中的比例正日趨下降。
進入
21
世紀，
信息時代前進的步伐加快，
知識經濟初見端倪
,
傳統的工業大生產模式將遭到信息
經濟強有力的挑戰。
城市規劃、建設與管理和時代密切相關。
小農經濟社會，生產力水平極
低
,
中國秦磚漢瓦的宮殿式建筑成為城市建設的亮點，并聞名于全世界
;
工業大生產時代，科技進
步
,
生產力水平提高，
摩天大樓與高大廠房給城市增光添彩
,
使城市建設得到突飛猛進的發展
;
信息
時代的到來，城市規劃、建設與管理如何適應這種需要呢
?
這是大家普遍關注的焦點問題。
一．
城市信息化與信息高速公路、
空間數據基礎設施建設
（一
)“
要想富
,
先修路
”
的詮釋
城
市信息化是對信息時代城市發展方向的描述，
就象工業社會城市集聚經濟造成環境污染需要園林
城市一樣。其本質是對物質城市及其相關現象
(
經濟社會特征）統一的數字化重現和認識
,
是用數
字化的手段來處理、分析和管理整個城市，促進城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的
通暢、協調。
80
年代流行的
“
要想富
,
先修路
”
已得到大家的認可，同樣，城市要發展，也要
先修路，只不過在賣向信息時代的今天，
“
路
”
的內涵和定位已與惜日不同
:
路，不僅包括公
路、鐵路、城市道路
,
還必須包括信息道路
(
信息網絡
)
。
好路
,
不僅包括海、陸、空全方位的
物流運輸
,
還必須包括快速的信息流與良好的信息服務
(
信息高速公路
)
。
可見
,
城市信息化是
以信息高速公路為主構成的信息基礎設施作為基本的支撐平臺
,
而城市規劃、建設與管理的信息
化則還需要空間數據基礎設施作為本身的支撐平臺。
（二）城市規劃、建設與管理信息化
的支撐平臺
-
信息高速公路和空間數據基礎設施建設
1.
從
“
高速公路
”
到
“
信息高速公路
”
早
在
1956
年，美國政治家
Albert
Gor
ｅ作為國會議員提出了
“
洲際高速公路
”
提案，并獲得了議會
通過。這個提案是計劃建立
7
萬多公里的連通美國各洲的高速公路。在
1
９
81
年，Ａ
lbert Go
ｒ
e
之子第四十五任副總統
Al
Gor
ｅ
,
當時作為國會議員在美國科學與電視藝術研究院的一次講演
中
,
首次提出了風靡全球的信息高速公路概念，從而開拓了后來逐漸形成的構成知識經濟骨干部
分的互聯網經濟
（
Int
ｅ
rn
ｅ
t Econo
ｍ
y
）
,
把工業經濟的基礎設施
“
高速公路
”
的概念引伸到了知識
經濟的基礎設施
“
信息高速公路
”
的概念上。所謂
“
信息高速公路
”
并不是指交通公路
,
而是指高速、
大容量計算機通訊網絡。它是通過光纖光纜、通信衛星或電纜把政府機構、科研單位、企業、圖
書館、
學校、
商店以及家家戶戶的計算機連接起來，
利用計算機終端、
傳真機、
電視等終端設備，
像使用電話那樣方便、迅速地傳遞和處理信息，從而最大限度地實現信息共享。
“
信息高速公路
”
所起的作用除創造豐富的物質財富外，
還將深刻地改變人類的生產和生活方式。
美國總統克
林頓入主白宮以后著手實施的耗資上千億美元的
“
信息高速公路
”
計劃
,
與肯尼迪總統當年的航天
計劃具有同等重要的意義。
我國的信息高速公路建設已初具規模，
現已建成包括數據網、
光
纖骨干網、
ATM
異步傳輸模式網、
Ｓ
HD
同步數字系列網和光纖接入網等在內的通信干線網。
全
國重要地信息高速公路包括：
中國公用計算機互聯網（Ｃ
hi
ｎａＮｅｔ）
:
是中國電信經營管
理的基于
In
ｔ
e
ｒ
n
ｅ
t
網絡技術的中國最大的互聯網絡接入和信息服務提供商。目前
,Ch
ｉ
n
ａ
Net
的干線速率以
2.048
Ｍｂｐ
s
為主，并將逐步升至更高速率。
C
ｈ
i
ｎａ
Ne
ｔ在北京、上海和
廣州設置有國際出口中繼線，
實現與國際
Int
ｅ
rnet
的互聯。
到１９
98
年
6
月
,
Ｃ
hina
Ｎ
et
國際出
口帶寬已達
6
４
M
ｂｐ
s
。
中國公用分組交換數據網（
CHINAPAC)
：由原郵電部于
19
９
3
年
建成。
由國家骨干網和各省
(
自治區、
直轄市
)
的省內網組成
,
骨干網覆蓋到全國各省會城市。
與公
用電話網互聯
,
通過電話網可以覆蓋到己開通電話的所有地區。分組網上提供的多種增值業務包
括：電子信箱
,
可視圖文
,
電子數據交換，數據庫檢索，和傳真存儲轉發業務。
中國公用數
字數據網
(CHINA DDN
）
：
利用光纖
(
或數字微波和衛星
)
數字電路和數字交叉連接設備的數字數據
網。
主要為用戶提供永久、
半永久型出租業務。
該網具有傳輸時延短，
可用傳輸帶寬范圍寬
（
2.4
－
20
４
8kbps
）
,
傳輸質量高，具有路由自動迂回等特點。特別適合于對傳輸時延要求高、信息
量大的用戶的要求。
提供的業務有：
專用電路業務
(
用戶速率為
2
．
4-
１
9.6kbps)
，
幀中繼業務
（用
戶速率為
9.
６－
20
４
8kbps),
話音
/GS
傳真業務
,
虛擬專用網。
中國教育和科研網
(CERNE
Ｔ
)
：
由教育部和主要高等學校聯合建設的因特網業務接入和信息服務提供者。
其目的是加強信息基礎
設施建設，
提高綜合國力，
縮小我國與國外先進國家在信息領域的差距，
改善我國教育和科研事
業的基礎條件
,
促進國內外交流，有利于人才培養；為我國計算機信息網絡建設積累經驗
,
并起示
范作用。
２．
從
“
信息高速公路
”
到
“
空間數據基礎設施
”
為了在
“
信息高速公路
”
上表示和查
詢與城市規劃、建設與管理有關的空間信息
,
就必須建設空間數據基礎設施，它是繼信息高速公
路后又一重要的國家級信息基礎設施建設
,
其主要目的是為解決空間數據上網
,
即在
Internet-Web
上運行地技術系統由于空間數據比一般數據要復雜得多、
在網上傳輸的難度要大得多的難題而進
行的單獨研究?？臻g數據基礎設施（
NS
ＤＩ）主要包括
:
地球空間數據框架、空間數據協調、管
理與分發體系、
空間數據交換網
站和空間數據轉換標準。
地球空間數據框架是提供一個可
以進行精確地、始終如一地獲取、配準和集成地球空間信息的基礎。此框架中包括正射影像、
大
地控制、高程、交通、水系、政區、公用地籍以及資源、環境、社會、經濟、歷史記錄等方面的
數據?？臻g數據協調、管理與分發體系
,
是組織生產和使用地理數據的人員，建立相應的組織機
構
,
制定有關空間數據的發展戰略和政策，建立地理空間數據個人和機構間聯系渠道，傳輸數據
和開發數據庫。
其目標是生產和使用共用的空間地理數據集
,
共享和開發基礎數據資源以
提高決
策能力。
空間數據交換網站是一個擁有地理空間信息，在地理空間數據生產者、管理者和用
戶之間的
一個分布式電子網絡。其用戶有權決定保存哪類地理空間數據；了解數據狀況
(
內容、
質量及其它特征等
);
尋找他們需要的數據
;
根據他們的應用項目，評價數據是否有用
;
盡可能經濟
地獲取或訂購數據。地理空間數據生產者以各種軟件工具提供電子形式的元數據
(
關于數據的數
據
)
。元數據標準規定了不同地理空間數據的元數據的內容，其目的是提供一個共同的標準化的
元數據術語和定義。
空間數據轉換標準是一個異種計算機間空間數據轉換的進程。該標準
規定了帶有空間參考系信息的矢量和柵格（包括格網
)
數據的交換約定、尋址格式、結構和內容。
標準中包括概念模型、
質量報告、
傳輸組件說明和對空間要素和屬性的定義。
空間數據基礎
設施與信息高速公路有著相互依存、
相互促進、
共同發展的密切關系。
計算機硬件和各種應用軟
件好似高速公路上跑著的車
,
而基礎地理信息好似被運載的貨物。為避免出現有路沒車、或有車
沒貨的現象，應大力發展我國地理信息產業
,
為社會提供豐富的基礎空間信息和軟件產品。這樣
既節約了開發力量和系統投資，又能最大限度地實現基礎空間信息的共享。
二
城市規劃、
建設與管理信息化的技術現狀與趨勢
城市規劃、建設與管理信息化的核心技術為城市地理信
息系統（
UGI
Ｓ
)
、數字地球（Ｄ
E
）
、數據庫、網絡及電子商務技術等。
(
一
)
城市地理信息
系統發展的現狀和趨勢
國際上的城市地理信息系統研究始于７
0
年代初期，經過２
0
多年
的迅猛發展
,
目前發達國家已將它作為城市現代化標志與重要基礎設施之一
,
用于城市動態管理
和規劃發展，
并將它作為對城市重大問題和突發性事件進行科學決策的現代化手段。
１．
城
市規劃、建設與管理信息化的階段劃分
城市規劃、建設與管理信息化的進程可分為以下三個
階段
:
（
1
）
以Ｍ
IS
為主體結合
G
ＩＳ的靜態的城市資源管理信息建設
:
如建立城市的基礎地理
信息數據庫、
地籍數據庫和地下管網數據庫等空間或非空間數據庫，
實現城市資源的計算機管理。
在登錄、查詢、檢索和圖形輸出等方面
,
比傳統工作有了很大的提高。
(2
）以
UGIS
為主體
結合
O
Ａ的動態規劃管理信息建設
:
面向城市規劃
,
推進辦公自動化，加強業務運行系統的建設，
擴大服務范圍
,
提高城市動態模擬、實時監測與調控管理的能力。
(
３）以
“
數字城市
”
為長遠
目標
,
面向城市可持續發展的全數字化信息系統的建設目前正在探索。這一階段，隨著城市化進
程加快，城市密集區的形成
,
環境、交通等日趨緊張，對網絡化管理和動態調控的需求也日趨增
加。遙感系統、全球定位系統、數據自動采集系統和
I
ｎ
t
ｅ
rne
ｔ網絡技術的結合應用
,
使城市動