数字城市建设的总体框架和内容

2.3　数字城市建设的总体框架和内容

数字城市是数字地球的重要组成部分。因此，数字城市的内容和框架应与数字地球相一致。但由于数字城市与数字地球相比，在尺度上有很大差别，数字地球侧重宏观，而数字城市侧重微观，而且在深度和广度上也有区别，因此数字城市的总体框架有其特殊性。

2.3.1　总体框架

数字地球的内容是由基础设施和应用工程两大部分所组成，相应的数字城市也应由这两部分所组成，但数字城市相对于数字地球的微观性、社会生活的服务性、城市管理的综合性使得数字城市更加注重资源管理、综合服务及应用决策作用，因此，数字城市的总体框架应由信息基础设施层、应用支撑平台层、综合信息服务层和综合决策支持层四大部分组成(如图2.1所示)。

(1)信息基础设施层。信息基础设施是整个数字城市的基础。没有扎实雄厚的信息基础设施做支撑，数字城市就是“空中楼阁”。基础设施层应包括通信网络基础设施层和空间数据基础设施层。通信网络基础设施层是数字城市的物理基础，没有通信网络基础设施，就如同没有高速公路，数据无法快速传输和交换，信息无法共享，系统之间无法互联互通和互操作。因而，通信网络基础设施层建设也是目前各个城市信息化建设的重点。通信网络基础设施层建设的目标是要建立城市的IP宽带城域网。空间数据基础设施层的任务是建立起支撑数字城市运行的基础数据库系统，包括城市基础数据库、城市人口信息库、城市组织机构信息库、城市经济信息库、政府法规信息库、各行业和各领域的专业管理信息数据库等。没有空间数据基础设施，就如同高速公路上没有车跑或跑空车，没有车跑或跑空车的高速公路就失去了存在的价值。所以，通信网络基础设施层和空间数据基础设施层对于数字城市都至关重要。在数字城市建设中，应力争避免重通信网络基础设施建设而轻空间数据基础设施建设的问题。基础地理空间数据是城市其他部门专业数据和信息进行空间定位的基础。城市信息的绝大多数(80%以上)都具有空间定位或空间分布的特征。没有高质量、高精度和现势性强的基础地理空间数据和定位其上的专业数据和信息，要进行实用的空间分析是不可能的。因此，对空间数据基础设施的建设必须给予足够的重视。

图2.1　数字城市建设的总体框架

(2)应用支撑平台层。应用支撑平台处于数字城市总体框架的中间层，是联系信息基础设施层和综合信息服务层和综合决策支持层的“桥梁”和“纽带”，向下可屏蔽数据资源的分布和异构特性，向上可向综合信息服务层和综合决策支持层提供透明、一致的编程接口和环境。应用支撑平台建设在数字城市建设中是一个极其重要的环节。其任务是应用服务和资源管理，以完成对数字城市信息化资源和资产的管理工作，包括数字城市信息基础设施管理、信息数据资源管理、应用集成与融合管理。在技术上，主要通过数字分布式元数据系统完成信息数据资源的管理，通过地理编码与地址匹配完成空间数据与非空间数据的集成与融合。中间件技术是信息服务的一种新思路。它可有效改变传统的重复建设现象，有助于改变各部门信息化建设各自为政的弊端，实现统一建设、资源共享。同时它的重复使用性将大大加快软件开发速度，降低开发成本。在数字城市建设中，应避免忽视应用服务平台建设的倾向。应利用中间件技术努力建立面向电子政务的应用服务平台、面向电子商务与现代物流的应用服务平台和面向公众的应用服务平台。

(3)综合信息服务层。综合信息服务层是在应用支撑平台层基础上，整合信息基础设施层的信息数据资源，提供电子政务、电子商务、公众信息服务、位置信息服务等方面的应用服务平台，为综合决策支持层提供基础的公共应用服务。综合信息服务层是数字城市的重要内容和集中体现，是各种服务和应用的软件环境，是实现数据、信息和服务的交换、共享与互操作的支撑平台。

(4)综合决策支持层。综合决策支持层是数字城市建设的终极目标。它在服务层公共应用服务平台基础上，为政府、企业、公众、首脑机关提供个性化、多样化的信息数据资源与应用的共享及互操作服务，构建基于Web的城市综合服务信息系统。综合决策支持系统主要是在基础设施层和应用层基础上，在综合决策支持系统的支持下，对整个城市建设进行动态监测和仿真模拟，并最终服务于城市总体可持续发展的科学决策和管理。

2.3.2　建设内容

数字城市建设应在现有城市信息化基础上开展，具体建设内容应包含总体框架中的各个组成部分。

1.信息基础设施建设

如前总体框架所述，信息基础设施包含通信网络基础设施和空间数据基础设施两方面，二者缺一不可。通信网络基础设施和数据基础设施之间的关系如同人体的血管与血液的关系，对于数字城市都是至关重要的。对于通信网络基础设施建设，应根据中共中央办公厅［2002］17号文件《国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见》、国务院信息化办公室2006年3月24日印发的《国家电子政务总体框架》和国家保密局发布的《计算机信息系统国际联网保密规定》的精神，本着有利于以信息公开为原则、不公开为例外的原则，拓宽群众参政、议政渠道。着重从政务网建设、政务网信息中心建设和网络安全建设三方面开展工作。而数据基础设施建设应以城市地理空间数据基础设施为核心，以对城市已建的各种数据库进行整合为重点，采用数据中心与分中心的形式，建成自下而上的数据采集(各种观测台/站)、基础数据汇集中心、市属各部门(或区、县、市)数据分中心、公共数据中心构成的数字城市数据存储与管理体系。数据基础设施采取分布式数据库技术，分别由城市数据中心和数据分中心进行管理。城市信息(数据)中心主要管理包括自然资源与地理空间数据库、宏观经济数据库、人口基础数据库、法人单位数据库和企业基础数据库在内的城市基础数据库，并通过城市信息中心的信息交换共享平台来解决各个跨部门应用之间的数据交换、信息共享、信息传递问题，以数据交换的方式实现政府内部所有公共业务数据的共享，为综合查询及业务应用系统提供全局的、透明的数据访问。城市信息(数据)分中心设在各个部门、区(县、市)，分别管理包括城市规划管理、人口(户籍)管理、土地(地籍)管理、综合管网管理、环境管理、金融管理、文化管理、灾害管理、治安管理、服务管理、医疗卫生管理、园林管理、旅游管理、社会保障管理、社区管理等在内的城市综合管理数据库。这些专业数据都通过城市信息中心的信息交换共享平台同城市基础地理空间数据集成，即定位在空间数据框架内，使专业数据具有空间定位或空间分布特征，并在各部门、各行业之间进行数据交换和信息共享。

2.应用支撑平台建设

在数字城市中，以中间件技术为依托的面向电子政务的应用服务平台、面向电子商务与现代物流的应用服务平台和面向公众的应用服务平台建设是应用支撑平台建设的主要着力点。在逻辑上应加强业务应用中间件、空间信息处理中间件、数据服务中间件组成的应用服务器中间件及数据仓库、知识库和模型库建设。数据仓库、知识库和模型库都为城市政府领导决策支持服务。数据仓库是数字城市应用服务平台的重要组成部分。它是面向决策主题的、集成的、不可更新的、随时间变化的数据集合，是在城市基础数据库、部门专业数据库基础上，根据决策的主题通过数据抽取、转换、综合而形成。采用数据仓库及相应的数据挖掘和知识发现技术，对于解决不同业务主题的集成应用、综合会商及决策支持等问题是一种理智的选择。知识库是数据仓库概念在知识处理领域的拓展和延伸。在数字城市中，知识库中的知识主要来自两方面:一是城市规划、建设与管理领域的概念、事实、规则与专家知识，一般由人工整理后按照知识库的层次及表达方式，经过数字化后形成;二是通过数据挖掘与知识发现技术从数据仓库中发现的知识。知识库由知识库管理系统进行管理，包括知识获取、知识表示与知识库组织、维护和调用。在数字城市中，模型主要指在分析和决策过程中所用到的各类(种)数学模型，特别是专业分析应用中的数学模型，如交通网络优化模型、工程选址优化模型、经济增长预测模型、资源优化配置模型、人口集中与疏散模型等，这些模型统称为模型库。模型库由模型库管理系统进行管理，包括模型库的组织、维护和调用。

3.综合信息服务平台建设

综合信息服务平台建设主要以政务信息服务平台、企业信息服务平台、公共信息服务平台、位置信息服务平台等一系列信息服务平台建设为内容。建设过程应本着依托信息基础设施，面向专业政务用户、综合管理用户和社会公众的不同应用需求和功能需求，开发网络化的应用服务系统，建立城市权威的、唯一的、通用的可以分别运行于政务网与因特网环境的地理信息公共平台。同时，它应在应用支撑平台建设基础上，通过整合信息基础设施平台上的信息数据资源，提供电子政务、电子商务、公众信息服务、位置信息服务等方面的应用服务，为综合决策支持提供基础的公共应用服务。电子政务是提高政府工作效率、提高政府施政水平、优化政府服务功能的最佳选择，也是政府提高办公透明度、实现公正廉洁和有效监督的重要工具。根据我国电子政务已有的实践和成果，今后电子政务建设应重点实现以下目标:建成统一的电子政务网络基础设施平台;建成满足各党政部门之间、政府与公众之间信息资源交换与共享的信息资源交换平台;建设完善信息资源库，并推动信息资源的整合与开发利用;建立能够提供各种通用服务、支持应用系统集成和二次开发的应用支撑平台;建设完善政府办公、公众服务、市场监管、社会管理所需要的支持系统，建设完善各行业各部门履行业务职能、加强业务管理所需的重点项目;建设完善面向公众、企业和社会服务的重点应用系统和统一门户网站群;建设有效的电子政务运作管理和安全保障体系;建立完善的法规和标准规范体系。因此，目前电子政务信息服务平台建设应在城市网络基础设施平台、政府信息资源共享与交换平台、电子政务安全平台等支撑平台和信息资源库基础上，重点实现包括门户网站群在内的政府办公自动化系统、公众公共服务系统、业务部门应用系统等三大类业务应用系统的建设。

4.综合决策支持平台建设

综合决策支持平台建设和使用是数字城市建设的终极目标。它可在综合信息服务平台基础上，为政府、企业、公众、首脑机关提供个性化、多样化信息数据资源与应用的共享及互操作服务。在综合决策支持系统支持下，对整个城市建设进行动态监测和管理，以实现城市发展的综合决策支持系统。如电子商务与现代物流系统建设，主要是要实现“物流、信息流、货币流”三者的有机匹配和统一网络化管理，创建一个“公信、稳定、安全、有序、高效”的虚拟商业环境，即生产中心、采购中心、仓储中心、配送中心、批发中心、零售中心和各类电子用户相连接的物流系统，集网络查询、电子订货、电子交易、价格协调、电子指南、合同拟订、电子服务、电子广告和电子仲裁于一体的信息流系统，虚拟资本、投资往来、货币兑换、股权交易、电子消费、电子结算、电子钱包、电子家政计划相协调的货币流系统。为此，要建设面向电子商务与现代物流的空间信息共享平台、电子商务信息中心、物流信息系统等。而数字企业是在电子商务与现代物流建设基础上，实现企业在生产作业、管理、经营各个环节、各个层次、各个领域采用计算机、通信网络等现代信息技术，充分开发，广泛利用企业内、外的信息资源，逐步实现企业运行的全面自动化。因此，要进行企业的信息基础设施(网络、数据)、企业办公自动化系统、企业管理信息系统、企业信息资源规划、企业资源规划信息系统、供应链管理、客户关系管理、业务流程再造、产品研发管理和企业电子商务等方面的建设。数字社区与公众的关系最为密切，其目的和任务是通过数字社区建设缩短政府与市民的距离，拓展服务途径，提高管理和服务质量，加强社区成员之间的交流与互动，满足社区居民的个性化需求，提高社区居民的生活质量。为此，要进行以家庭为核心三层网络信息平台(家庭内部数字化平台、社区智能化平台和城市公众信息平台)、社区电子政务系统(居民家庭管理、社区民政管理、社区计划生育管理、社区服务管理、社区文化管理、社区电子政务系统、环境管理、社区治安管理、社区党工团建设管理、驻社区单位管理、社区内部事务管理、社区办公自动化等)、社区物业管理信息系统(网上查询和发布、网上申请、网上支付、网上投诉、咨询和维修)和社区生活服务系统等方面的建设。

数字城市建设是在政府部门领导下，建立良好的资源整合机制，实现各类专题信息的共建共享。数字城市的建成和应用，应打破“城市信息孤岛”的状态，推动政府部门之间的信息共享和业务协作，避免重复建设，提高规划和决策的准确性和有效性，并以此带动和推动城市信息化产业和城市经济的快速发展。在数字城市建设过程中，以示范工程推动数字城市发展也是极为有效的途径，在不久的将来数字城市必将以崭新的面貌展现给广大公众。

→思考题

1.数字城市建立具有哪些实际意义?

2.试根据你的理解，来分析数字城市建设的目标。

3.试述数字城市建设的总体框架。

4.试分析数字城市建设过程中应加强哪些环节的建设。