3S技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中初探

摘要：隨著國(guó)家對(duì)數(shù)字城市，數(shù)字區(qū)域等大力的推廣和支持，基于3S技術(shù)建立的數(shù)字城市進(jìn)一步促進(jìn)了城市設(shè)計(jì)、規(guī)劃管理、城市建設(shè)、經(jīng)營(yíng)管理等方面的水平。本文就是基于這一思路對(duì)3S技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展展開(kāi)分析和論述的，對(duì)于數(shù)字城市和智慧城市等的建設(shè)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù) 數(shù)字城市 三維可視化 虛擬

1 概述

美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)栍?998年1月加利福尼亞科學(xué)中心開(kāi)幕典禮上發(fā)表了一篇題為 “數(shù)字地球：認(rèn)識(shí)二十一世紀(jì)我們所居住的星球”的演說(shuō)，提出一個(gè)與GIS、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)密切相關(guān)的概念。自此，3S技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始風(fēng)靡全球。發(fā)展至今，“3S”（GPS、RS、GIS）技術(shù)基于各自的技術(shù)特點(diǎn)逐步融合，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到車船導(dǎo)航、城市規(guī)劃、區(qū)域管理、商業(yè)管理、資源調(diào)查和生態(tài)環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域。

近幾年，中國(guó)對(duì)于3S技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，尤其是數(shù)字領(lǐng)域的研究也取得了舉世矚目的成就。在數(shù)字城市建設(shè)的同時(shí)，又進(jìn)一步在其基礎(chǔ)上推動(dòng)了它的發(fā)展，提出了智慧城市的建設(shè)，進(jìn)一步對(duì)數(shù)字城市的建設(shè)提高到新的起點(diǎn)上來(lái)。

2 3S技術(shù)概述

3S技術(shù)，即地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）的統(tǒng)稱，是衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)、傳感器技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科、高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播、應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，整合了RS、GIS、GPS的“3S”技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。它基于GPS技術(shù)、RS技術(shù)及GIS技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，將三者相關(guān)聯(lián)的部分有機(jī)整合，組成一個(gè)完整的技術(shù)體系，不僅能實(shí)施收集各種空間信息及環(huán)境信息，還能對(duì)所收集的信息進(jìn)行加工與更新。目前，3S技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、交通、公共安全、能源調(diào)查、軍事等諸多領(lǐng)域。世界各國(guó)人民隨時(shí)都在接觸到3S技術(shù)帶來(lái)的變化。

3 數(shù)字城市的概述

“數(shù)字城市”是基于多媒體技術(shù)、大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)將3S技術(shù)與遙測(cè)、仿真-虛擬等多項(xiàng)技術(shù)有機(jī)整合，多時(shí)空、多種類、多分辨率、多尺度地對(duì)城市進(jìn)行三維描述，也就是借助信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以數(shù)字虛擬的形式展現(xiàn)出城市的過(guò)去、現(xiàn)狀、未來(lái)。

數(shù)字城市是在3S技術(shù)的基礎(chǔ)上，集成管理信息系統(tǒng)技術(shù)與空間決策支持技術(shù)構(gòu)成5S技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，綜合了統(tǒng)一性、可塑性、規(guī)范性、增值性、空間性五項(xiàng)特點(diǎn)；主體結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)、軟件、硬件、模型、服務(wù)；本質(zhì)是信息系統(tǒng)。

21世紀(jì)，在我國(guó)以全力構(gòu)建中國(guó)“數(shù)字地球”為目標(biāo)，“數(shù)字城市”也被列入各省市的“十五”規(guī)劃藍(lán)圖。“數(shù)字湖南”、“數(shù)字山西”、“數(shù)字福建”、“數(shù)字海南”等項(xiàng)目先后啟動(dòng)，除西北地區(qū)以外的大部分省市均已啟動(dòng)“數(shù)字城市”工程。

4 數(shù)字城市關(guān)鍵技術(shù)及環(huán)節(jié)

當(dāng)前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，整合了GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和RS技術(shù)的3S技術(shù)已廣泛應(yīng)用到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，而且還可以基于傳感設(shè)備，通過(guò)人工智能和三維技術(shù)進(jìn)行交互操作，構(gòu)成三維可視系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字虛擬，實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)與決策分析支持系統(tǒng)。隨著仿真與數(shù)字虛擬技術(shù)的介入，人們普遍認(rèn)為這兩項(xiàng)技術(shù)就是數(shù)字城市的關(guān)鍵技術(shù)，而三維地理信息系統(tǒng)則是最基本的3S技術(shù)發(fā)展成果。但是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的共享同樣是實(shí)現(xiàn)城市信息化整體戰(zhàn)略目標(biāo)的必經(jīng)之路。因此，如何確保數(shù)據(jù)信息的規(guī)范性和實(shí)效性，如何實(shí)現(xiàn)“數(shù)字城市”中的各系統(tǒng)互聯(lián)接和互操作，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

“數(shù)字城市”是城市發(fā)展進(jìn)程中一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，是城市信息化的必然選擇。這項(xiàng)工程規(guī)模浩大，系統(tǒng)性很強(qiáng)?，F(xiàn)階段，我國(guó)已掌握相對(duì)成熟的3S技術(shù)?！皵?shù)字城市”作為一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)早啟動(dòng)、早規(guī)劃比晚啟動(dòng)、晚規(guī)劃要好。要抓住網(wǎng)絡(luò)資源與數(shù)據(jù)資源共享與互聯(lián)這兩個(gè)核心環(huán)節(jié)，作好規(guī)劃，解決政策、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)問(wèn)題，先起動(dòng)一些投資小見(jiàn)效快的項(xiàng)目，力爭(zhēng)由“數(shù)字城市”的項(xiàng)目養(yǎng)“數(shù)字城市”工程，加快推進(jìn)“數(shù)字城市”建設(shè)，以此促進(jìn)城市建設(shè)，并同時(shí)為我國(guó)早日實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)新的思路和發(fā)展動(dòng)力。

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作者簡(jiǎn)介：吳芳（1979-﹚，女，工程師，黑龍江七臺(tái)河人，工程師，主要從事地理信息數(shù)據(jù)處理及地籍測(cè)量、建庫(kù)的研究與應(yīng)用工作。