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摘 要：本文从目前数字城市的发展和建设概述入手，通过介绍随着现代信息化技术发展而兴起的物联网，传感器网络技术，云计算等技术，浅谈了数字城市发展向智慧城市发展过渡和转变的必然趋势和理论技术支撑。
关键字：数字城市；智慧城市；物联网；传感器网络技术；云计算
随着科学技术的发展，人类赖以生存的地球在不断发生着变化，自1998年“数字地球”理念的提出，各国政府以及专家学者对数字地球给予了高度重视及关注。人口聚集化程度较高的城市，则作为研究对象单元出现，因此在数字地球的背景下，“数字城市”的概念应运而生。随着现代信息技术的进一步发展，IBM公司于2008年提出了“智慧的地球”这一理念，当“智慧”二字成为热点的同时，“智慧城市”的建设和发展为“智慧地球”奠定了实践基础。
一、数字地球和数字城市
1.数字地球
“数字地球”最早来源于美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球—认识21世纪我们这颗星球”的演讲。它是一个关于整个地球、全方位的，与GIS、虚拟现实技术、网络技术等高新技术密切相结合的产物。即一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。数字地球要解决的技术问题，包括计算机科学、宽带网络、海量数据存贮、互操作性、元数据、卫星遥感技术、城市GIS、全球定位技术等。
2.数字城市
自1999年在北京召开了首届国际“数字地球”大会之后，与数字地球相关的概念层出不穷，例如数字中国、数字城市、数字社区等。若说“数字地球”的系统过大，难以实现，那么“数字城市”则是进入了实质性的启动实践阶段。
在数字城市的概念上，与其相关的各个领域都有各自的表述。归纳起来主要有四种观点：①以建设部为代表的城市建设领域、②以测绘局为代表的测绘领域、③以3S企业为代表的3S领域、④以信息产业部为代表的IT领域[1]。
由全国科学技术名词审定委员会审定公布的数字城市的定义为：以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。
3.数字城市向智慧城市发展
数字城市为城市规划、城市管理、城市环境、智能化交通、城市安全应急响应等创造了条件，是信息时代城市和谐发展的重要手段。数字城市的建设是开始并非终点，同时数字城市建设还存在很多问题。随着数字城市的构建与现代信息化技术的进一步发展，尤其是物联网技术的出现，“数字城市”正向“智慧城市”转型，后者是前者的发展方向和高级形态。
二、智慧城市及相关技术
1.智慧城市
“智慧城市”最早起源于IBM公司在2008年提出的“智慧的地球”之一愿景，IBM“智慧地球”战略的主要内容是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即把感应器嵌入和装备到全球每个角落的医院、电网、交通设施、建筑等各种物体中，通过互联形成“物联网”，而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来，人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到全球“智慧”状态[2]。最终简而言之，即“智慧的地球=互联网+物联网”。
智慧城市是指数字城市网络化与数字化建设的基础上，进一步应用自动化与智能化科技，将数字城市中政府信息化、城市信息化、社会信息化、企业信息化有机的整合为一体。通过城市物联网和云计算中心，集成整个城市所涉及的社会综合管理与社会公共服务资源，实现更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化。
2.物联网技术
物联网（IOT）最早是在1999年提出：即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”，它已成为“智慧城市”的核心技術。物联网实现了人与人、人与机器、机器与机器之间的相互连通[3]。
3.传感器网络技术
传感器网络是由许多在空间上分布的传感器节点组成的一种计算机网络，通过使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况。
感知识别技术，是融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于其他网络的最独特的部分。物联网的“触手”是位于感知识别层的大量信息生成设备，包括RFID、传感器网络、定位系统等。传感器网络所感知的数据是物联网海量信息的重要来源之一。
4.云计算
云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态、可伸缩、易扩展的虚拟化的资源的计算模式，这种按使用量付费的模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，租赁云计算的资源。
用一个形象的比喻表达云计算和物联网之间的关系即：“云计算”是“互联网"中的神经系统的雏形，“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。
三、总结和展望
新一代信息技术的发展使得城市形态在数字化基础上逐步实现智能化成为现实。依托物联网和传感器网络技术可实现智能化感知、识别、定位、跟踪和监管；共享网络资源的云计算及智能分析技术可实现海量信息的处理和决策支持。
对比数字城市和智慧城市，可以从六个方面比较其差异。如表3.1
表3.1 数字城市与智慧城市的差异
数字城市 智慧城市
表达形式 城市信息的数字化 城市运行状态的感知
信息架构 行业分割、相对封闭 复杂巨系统整合协同
服务方向 初步的业务协同 互联的智能融合服务
关注角度 数据资源的生产应用 用户视角的服务设计
目的意义 提高城市运行效率 以人为本可持续创新
参与力量 城市各支柱行业 政府市场社会各方力量
纵观发展，数字城市必将向智慧城市发展，智慧城市是未来城市建设和发展的宏伟蓝图和长期目标，越来越多的城市都是在摸索中发展和前行，因此需要整个政府、企业、研究单位和社会公众的整体参与，全力以赴建设未来的智慧城市。
参考文献：
[1]李琦等.数字城市若干理论问题探讨[J].地理与地理信息科学，2003，19（1）：32-36.
[2]李德仁等.从数字城市到智慧城市的理论与实践[J].地理空间信息，2011，9（6）：1-5.
[3]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010，8（6）：1-4.
[4]史文勇，李 琦.数字城市： 智能城市的初级阶段[J].地学前缘，2006，13（3）：99-103.
[5]王要武等.我国数字城市建设的现状与发展对策[J].公共管理学报，2004，1（2） .
关键字：数字城市；智慧城市；物联网；传感器网络技术；云计算
随着科学技术的发展，人类赖以生存的地球在不断发生着变化，自1998年“数字地球”理念的提出，各国政府以及专家学者对数字地球给予了高度重视及关注。人口聚集化程度较高的城市，则作为研究对象单元出现，因此在数字地球的背景下，“数字城市”的概念应运而生。随着现代信息技术的进一步发展，IBM公司于2008年提出了“智慧的地球”这一理念，当“智慧”二字成为热点的同时，“智慧城市”的建设和发展为“智慧地球”奠定了实践基础。
一、数字地球和数字城市
1.数字地球
“数字地球”最早来源于美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球—认识21世纪我们这颗星球”的演讲。它是一个关于整个地球、全方位的，与GIS、虚拟现实技术、网络技术等高新技术密切相结合的产物。即一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。数字地球要解决的技术问题，包括计算机科学、宽带网络、海量数据存贮、互操作性、元数据、卫星遥感技术、城市GIS、全球定位技术等。
2.数字城市
自1999年在北京召开了首届国际“数字地球”大会之后，与数字地球相关的概念层出不穷，例如数字中国、数字城市、数字社区等。若说“数字地球”的系统过大，难以实现，那么“数字城市”则是进入了实质性的启动实践阶段。
在数字城市的概念上，与其相关的各个领域都有各自的表述。归纳起来主要有四种观点：①以建设部为代表的城市建设领域、②以测绘局为代表的测绘领域、③以3S企业为代表的3S领域、④以信息产业部为代表的IT领域[1]。
由全国科学技术名词审定委员会审定公布的数字城市的定义为：以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。
3.数字城市向智慧城市发展
数字城市为城市规划、城市管理、城市环境、智能化交通、城市安全应急响应等创造了条件，是信息时代城市和谐发展的重要手段。数字城市的建设是开始并非终点，同时数字城市建设还存在很多问题。随着数字城市的构建与现代信息化技术的进一步发展，尤其是物联网技术的出现，“数字城市”正向“智慧城市”转型，后者是前者的发展方向和高级形态。
二、智慧城市及相关技术
1.智慧城市
“智慧城市”最早起源于IBM公司在2008年提出的“智慧的地球”之一愿景，IBM“智慧地球”战略的主要内容是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即把感应器嵌入和装备到全球每个角落的医院、电网、交通设施、建筑等各种物体中，通过互联形成“物联网”，而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来，人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到全球“智慧”状态[2]。最终简而言之，即“智慧的地球=互联网+物联网”。
智慧城市是指数字城市网络化与数字化建设的基础上，进一步应用自动化与智能化科技，将数字城市中政府信息化、城市信息化、社会信息化、企业信息化有机的整合为一体。通过城市物联网和云计算中心，集成整个城市所涉及的社会综合管理与社会公共服务资源，实现更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化。
2.物联网技术
物联网（IOT）最早是在1999年提出：即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”，它已成为“智慧城市”的核心技術。物联网实现了人与人、人与机器、机器与机器之间的相互连通[3]。
3.传感器网络技术
传感器网络是由许多在空间上分布的传感器节点组成的一种计算机网络，通过使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况。
感知识别技术，是融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于其他网络的最独特的部分。物联网的“触手”是位于感知识别层的大量信息生成设备，包括RFID、传感器网络、定位系统等。传感器网络所感知的数据是物联网海量信息的重要来源之一。
4.云计算
云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态、可伸缩、易扩展的虚拟化的资源的计算模式，这种按使用量付费的模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，租赁云计算的资源。
用一个形象的比喻表达云计算和物联网之间的关系即：“云计算”是“互联网"中的神经系统的雏形，“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。
三、总结和展望
新一代信息技术的发展使得城市形态在数字化基础上逐步实现智能化成为现实。依托物联网和传感器网络技术可实现智能化感知、识别、定位、跟踪和监管；共享网络资源的云计算及智能分析技术可实现海量信息的处理和决策支持。
对比数字城市和智慧城市，可以从六个方面比较其差异。如表3.1
表3.1 数字城市与智慧城市的差异
数字城市 智慧城市
表达形式 城市信息的数字化 城市运行状态的感知
信息架构 行业分割、相对封闭 复杂巨系统整合协同
服务方向 初步的业务协同 互联的智能融合服务
关注角度 数据资源的生产应用 用户视角的服务设计
目的意义 提高城市运行效率 以人为本可持续创新
参与力量 城市各支柱行业 政府市场社会各方力量
纵观发展，数字城市必将向智慧城市发展，智慧城市是未来城市建设和发展的宏伟蓝图和长期目标，越来越多的城市都是在摸索中发展和前行，因此需要整个政府、企业、研究单位和社会公众的整体参与，全力以赴建设未来的智慧城市。
参考文献：
[1]李琦等.数字城市若干理论问题探讨[J].地理与地理信息科学，2003，19（1）：32-36.
[2]李德仁等.从数字城市到智慧城市的理论与实践[J].地理空间信息，2011，9（6）：1-5.
[3]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010，8（6）：1-4.
[4]史文勇，李 琦.数字城市： 智能城市的初级阶段[J].地学前缘，2006，13（3）：99-103.
[5]王要武等.我国数字城市建设的现状与发展对策[J].公共管理学报，2004，1（2） .