从数字城市到智慧城市的理论与实践_李德仁
从数字城市到智慧城市的理论与实践
从数字城市到智慧城市的理论与实践当数字城市向智慧城市过渡的时经常会遇到诸多困难，由此对城市建设来说应该要将基础设施、数据信息以及决策管理平台三个主要方面加强建设。
另外还需要将物联网、传感技术以及云计算等方面的工作做到位，以此给我们国家建设智慧型城市带来一定的促进作用，保证数字化城市能够顺利向智慧型城市转变。
基于此，本文将对数字城市到智慧城市转变过程中所涉及到的理论以及实践进行具体分析。
标签：数字城市；智慧城市；理论和实践对于城市来说它本身是进行经济建设以及经济发展最主要的场所之一，其有着非常丰富的信息资源，并且这些信息资源相对比较集中；另外在这其中经济建设速度以及信息化发展都相对迅速，因此数字化城市建设也变得越来越迅速，带动了我们国家经济的发展。
一、发展概况阐述数字城市是智慧城市发展的前提和基础，它最主要的内容就是在信息相同的前提下将其信息技术本身所具有的优势完全发挥出来，以此使得原先的物质城市能够向着数字化的方向发展[1]。
具体来说它就是运用计算机以及多媒体等技术，将该城市之中的人口、经济、环境以及具体的设施資源等全部数字化和可视化，并且通过网络的形式将其展现出来。
在数字城市的基础上加上物联网的使用诞生了智慧城市，智慧城市在本质上其实是一个小型的智慧地球，它将智慧地球本身所存在的各项内容完全体现在了城市之中。
它能够让整个城市变得更加聪慧，这主要是因为运用互联网能够将城市之中的各个物品上的传感器进行相互连接，由此构建起来一个区域之中的物联网，能够让城市可以被全面感知。
再者运用云计算以及其它多种高科技技术对其相应的信息进行分析和处理，使数字城市能够和无线网络相互连接在一起并且发出命令，给整个城市的环境、服务以及政务和其它活动给予相应智能化提供决策支持。
二、总体分析（一）数字城市数字城市最主要的应用技术是让城市能够实现有效的设计以及规划，是整个城市空间服务最主要的基础设施，能够建立起来将城市服务作为核心的信息共享平台，主要可以进行物流配送、应急响应以及房产销售等。
简述关于智慧城市产业的探讨
简述关于智慧城市产业的探讨1 智慧城市的概念智慧城市的概念，最早起源于“智慧的地球”这一愿景。
2008年11月，在纽约召开的外国关系理事会上，IBM提出了“智慧的地球”这一理念。
随后，在《智慧的城市在中国》白皮书中，IBM把智慧城市定义为：“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。
2011年，在“数字城市与智慧城市”的专题演讲中，我国两院院士李德仁指出，智慧城市是基于数字化城市和物联网、云计算等信息化技术的集成。
应该说智慧城市根本上体现“人”的主导地位，通过一系列信息化技术手段，优化集成城市运行过程中的各方面资源和信息，动态的传导给人们，使城市空间更有利于人类生存和社会可持续发展。
2 智慧城市产业链智慧城市相关产业涉及建设智慧城市过程中的技术支撑、基础设施、服务运行等各个环节，从技术层面来看，主要包括：网络、计算、存储等信息基础设施；感知、采集、终端等设备及软件；操作系统与数据库等系统软件；数据处理、共性支撑服务与应用服务等软件；行业智慧应用平台与系统；系统集成平台等。
智慧城市是虚拟经济与实体经济相结合的产物，对推动城市范围内人类生产、生活和城市管理方式，以及经济社会发展方式转变具有重要意义。
智慧城市的建设与发展，将带动一大批高新技术产业的兴起；同时，有力促进制造业、农业、现代服务业等产业的转型发展，以更适应现代经济社会的信息化特点。
我国尚处于智慧城市建设的起步阶段，虽然部分城市和地区启动了本地区的智慧城市建设工程，然而，由于各种原因，距离智慧城市的实际运行并发挥综合效益还存在一定距离。
目前，我国在智慧城市相关技术领域已经具备较为扎实的研究基础，相关技术成果也较为成熟，然而，缺乏成果转化的有效机制和技术整合集成的综合平台是制约智慧城市建设和发展的一大瓶颈。
从数字地球到智慧地球
从数字地球到智慧地球从数字地球到智慧地球李德仁龚健雅邵振峰*摘要：本⽂分析了数字地球的发展及其取得的成就，探讨了伴随着IT技术、通信技术和传感器技术的发展⽽出现的传感器⽹络和物联⽹这⼀新的基础设施，设计了基于全IP架构的物联⽹的平台框架和典型应⽤，并展望了从数字地球发展到智慧地球的趋势和美好前景。
关键词：数字地球传感器⽹络物联⽹智慧地球数据服务功能服务⼀数字地球及其取得的成就前美国副总统阿尔·⼽尔在1998年提出数字地球时，为我们勾勒出⼀个诱⼈的虚拟地球景象，使真实地球作为⼀个虚拟地球进⼊了互联⽹，使普通⽼百姓，甚⾄⼀个⼩孩⼦都能⽅便地运⽤⼀定的科学⼿段了解⾃⼰所想了解的有关地球的现状和历史，既能获得⾃然⽅⾯的信息，如地形、地貌、地质构造、⼭脉河流、矿藏分布、⽓候⽓象等，也能获得⼈⽂⽅⾯的信息，如经济、⽂化、⾦融、⼈⼝、交通、风⼟⼈情等，真可谓“全部地球尽收眼底”。
这个虚拟的数字地球以空间位置为关联点整合相关资源(以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源)，实现了“秀才不出门，能知天下事”（See everything on Web）。
*李德仁，中国科学院院⼠，中国⼯程院院⼠，国际欧亚科学院院⼠，武汉⼤学教授、博⼠⽣导师，主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)及其集成为代表的空间信息科学的科研和教学⼯作。
龚健雅，博⼠，武汉⼤学教授，博⼠⽣导师，测绘遥感信息⼯程国家重点实验室主任。
邵振峰，博⼠，武汉⼤学测绘遥感信息⼯程国家重点实验室3S集成研究室。
图1真实地球和数字地球的关系数字地球是⼀个⽆缝的覆盖全球的地球信息模型，把分散在地球各地的从各种不同渠道获取到的信息，按地球的地理坐标组织起来，既能体现出地球上各种信息（⾃然的、⼈⽂的、社会的）的内在有机联系，⼜便于按地理坐标进⾏检索和利⽤。
数字地球是信息化的地球，它包括全部地球资料的数字化、⽹络化、智能化和可视化的过程在内]8[。
智慧城市“挖掘”大数据
智慧城市“挖掘”大数据作者：李德仁来源：《中国信息化》2014年第11期智慧城市概念的诞生可以追溯到上个世纪90年代，1993年美国时任总统克林顿提出推进信息高速公路的计划，到1998年美国时任副总统戈尔提出数字地球、数字城市、数字社区的概念。
而随着近年来信息化浪潮的兴盛，2008年IBM公司提出了智慧地球的概念，2009年2月，美国总统奥巴马提出信息化只有与工业化一起进步，才能解决美国当前面临的经济危机。
中国有关部门也于1995年宣布推进信息高速公路及建设国家“金字工程”，信息化涵盖了国家经济命脉的各个重要行业。
1999年在北京召开了第一届国际数字地球大会，首次成立了中国数字地球学会。
中国国家总理温家宝在任期间两次在无锡提出物联网、智慧中国的概念，为云计算和物联网在国内的全面发展吹响了号角。
未来中国的发展动力是什么？“十二五”规划中提出要四化并举，即城镇化、农业现代化、工业化、信息化，未来中国城市发展就是要依靠城镇化、工业化、信息化，其发展产物就是智慧城市，目标是追求低碳、绿色、可持续发展的城市。
目前很多城市已经建成的数字城市，是把基础地理信息、街景景象、全景影像、三维模型等数据结合在一起形成的数据库。
政府各部门和企业市民只要在政务网上注册，就可以实现数据信息服务共享，同时有关部门如果在政府公共平台、互联网上通过二次开发提供各种交通、导航、旅游、文物、购物等服务，利用云计算物联网技术就能够实现人与人、人与机器、机器与机器的互联互通，实现智慧城市的各种应用。
智慧城市的应用可以干什么？我们认为，城市是人类生存繁衍、经济发展和社会交往的地方，也是享受文化生活的地方。
按照这四个功能，我们提出了城市智能化，比如智慧安防、智慧环保、智慧能源、智慧城管、智慧养老、智慧国土规划、智慧社区、智慧家居等，都是让人们有更好的环境来生存繁衍；对于经济发展来说，已经推动的有智慧制造、工业互联网、物联网等；在社会交往方面则有智慧交通、智能购物、社会综合管理等；在文化生活享受方面，可以考虑智慧户外流媒体、智慧教育、智慧旅游等等。
论物理城市、数字城市和智慧城市
2 物理城市
何为城市？顾名思义，城市是“城”与“市”的 组合，现在看到很多古城都有城墙，有的还有护城河， 最初兴建的“城”主要是为了防卫；“市”则是进行商 品交易的场所，这是城市最原始的形态。
网、云计算和人工智能的融合，可以实现 do everything on Web 和城市智能化，这是对未来智慧城市的美好愿景。
关键词：物理城市；数字城市；智慧城市；大数据挖掘；物联网；云计算；人工智能；深度学习
中图分类号：P 208来自文献标志码：B文章编号：1672 - 4623（2018）09 - 0001 - 04
1 城市的形成和发展
城市的产生和发展经历了一个历史过程。城市的出 现，是人类走向文明的标志之一，因此城市是人类群居 生活的高级形式。城市作为人类经济发展到一定阶段的 产物，其本质是人类的交易中心和聚集中心，所以城市 的规模往往用人口多少或建成区大小来衡量。
城市是人类文明的重要组成部分，也是伴随人类 文明与进步发展起来的 [1]。人类在农耕时代就开始定 居，这可以理解为城市开始出现，但其规模还很小。 真正意义上的城市是工商业发展的产物，城市开始成 为商业和贸易中心，如威尼斯在繁盛时期，人口超过 20 万。工业革命之后，城市化进程开始加快，由于农 民不断涌向新的工业中心，城市获得了前所未有的发 展 [2-3]。到第一次世界大战前夕，英国、美国、德国、 法国等国家绝大多数人口都已生活在城市 [4-5]，这不仅 是富足的标志，而且是文明的象征。
收稿日期：2018 - 08 - 01。 项目来源：国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项资助项目（2016 YFE 0202300）；广州市科技计划资助项目（201604020070）； 武汉市晨光计划资助项目（2016070204010114）；湖北省重点研发计划资助项目（2016 AAA 018）；国家自然科学基金资助项目（51508422、 41771452、41771454）。
智慧城市应重视空间大数据作用
中国建设报/2016年/9月/28日/第007版
智慧城市
智慧城市应重视空间大数据作用
两院院士、武汉大学教授李德仁
一个智慧的城市，需要运用物联网、云计算、时空大数据集成等新一代信息技术，实现城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，满足空间文化、处理传输、实时处理、及时反馈等服务，实现全球无缝的智能化。
基于数据表达、信息组织与知识发现等不同层次的数据挖掘，实现时空大数据挖掘，是时空大数据的优势。
我们应当利用这种技术优势，为智慧城市的创建工作服务。
例如通过夜光影像、人口密度、土地覆盖等数据，收集城市人口活动的变化，建立模型，并对人的行为认知进行研究分析，帮助人们解决城市建设的问题。
同时，通过对视频数据的挖掘，对夜光影像的长时间序列分析，利用其评估不同区域受到武装冲突的影响程度，维护城市安全。
在城市管理时，要利用大数据交易促进经济增长，进而服务社会、服务大众。
大数据强调，智慧城市要实现对实际中的人或物的感知、控制和整合，否则智慧就是假的。
智慧城市对经济转型、绿色发展十分重要。
大数据为智慧城市的发展带来了机遇和挑战，因此需要发展智慧化产业、发展能被认知、感知的智慧城市。
智慧城市的建设是一把手工程，要抓好智慧城市建设的中心，推动每个城市的发展，形成技术链、数据链、价值链。
智慧城市建设中将产生的大数据问题，既是下一代的科学前沿问题，也是推进智慧城市发展的原动力，需要有针对性地加快有关大数据的技术创新和重点攻关研究，推动和加速智慧服务产业的发展，让城市更加科学、高效、低碳和安全地运行。
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立体数据“绘制”智慧城市
立体数据“绘制”智慧城市日期： 2015年11月17日【文字大小：大中小】【打印】【关闭】□金真“智慧城市是现实世界与数字世界的融合，实现对人、物的感知、控制和智能服务。
要做好智慧城市，必须建设好时空信息基础设施，开发多种软件，挖掘测绘地理数据价值，更好地服务大众。
”11月5日，在由中国测绘地理信息学会、立得空间信息技术股份有限公司主办的“移动测量万里行、智慧中国百城秀”首站发布会上，中国工程院院士、中国科学院院士李德仁谈及智慧城市的建设重点时如是说。
大数据是基础性资源在新一轮信息技术变革中，大数据、云计算等新兴技术渗透到城市的各行各业，给城市管理、服务带来了巨大变革，使“智慧”成为未来城市的建设方向。
2014年，我国出台《国家新型城镇化规划2014~2020》，将智慧城市上升为国家级战略规划，成为新型城镇化的必由之路。
相关统计数据表明，目前，我国100%副省级以上城市、89%的地级及以上城市、47%的县级及以上城市都在推进智慧城市建设。
在这场席卷大江南北、以智慧为名义的城市升级运动之中，大数据的价值显得尤为重要。
智慧城市建设带来数据量的爆发式增长，城市每时每刻都会产生海量的数据，如测绘地理数据、交通流数据、人口流数据、生产数据以及环境监测数据等。
这些数据直接反映城市、居民当下的现状，是一种新的、基础性的战略资源，为政府决策与实施、城市的产业布局和规划，城市的运营和管理、经济的发展与升级等提供了重要的、科学的参考依据，在城市运行管理、经济社会发展等方面扮演着至关重要的“角色”。
李德仁向记者谈及数据的价值时说道：“我们在对‘一带一路’沿线的夜光进行遥感动态分析时发现，大部分夜光影像处于增长态势，特别是中国、印度、东南亚等国，说明这些国家处于快速发展阶段。
特别是中国的夜光总量超过俄罗斯，成为该区域的第一名。
这些夜光数据与当地的经济发展状况是相匹配的，从另一个方面为我们打开一扇经济分析的大门。
”移动测量，立体式采集信息当前，交通数据、人口数据、政务数据、医疗数据……等海量数据资源撑起智慧城市的大数据框架，实现虚拟世界和现实世界的融合。
李德仁：测绘人要勇当智慧城市建设主人翁
◎ 立实李德仁：测绘人要勇当智慧城市建设主人翁测绘人和智慧城市之间存在着千丝万缕的关系。
智慧城市是城市信息化的高级阶段，是经济和社会信息化的重要标志和具体成果，离开测绘地理信息就无法建成智慧城市。
智慧城市建设给测绘地理信息带来更广阔的应用空间，同时为测绘人搭建了一个更大的舞台，也提出了新的要求：时空数据采集范围更广，难度更大，精度要求更高，时间要求更为紧迫。
近日，中国科学院、中国工程院院士李德仁在接受记者采访时，表达了对智慧城市建设的愿景，并从智慧城市概念、发展历程及实际意义出发，阐述了当前我国智慧城市建设的具体状况、主要特点，以及智慧城市时代测绘人的使命和工作方向。
测绘人一直是数字城市和数字地球建设的生力军目前，中国已经有600多个数字城市往智慧城市方向发展。
智慧城市无疑给测绘人开拓了一个很大的新空间，提出了新要求。
但有些人认为，智慧城市主要讲传感器，与测绘关系不大。
其实不然，一旦装上传感器，传感器获取的位置、时间信息，以及将众多传感器连在一起所形成的有用信息，同时也是测绘的时空基准。
智慧城市要求测绘把基准从二维、三维上升到四维，在处理卫星遥感、航空遥感、地面遥感、地下探测手段所采集的数据时，要求测绘人对数据加工的过程更智能化、更快速化。
因此，在智慧城市、智慧地球建设中，测绘人在完成数据采集任务的同时，还要完成包括处理、维护、分析、服务等一连串工作，否则不能实现智能化。
测绘人要把智慧城市、智慧地球建设作为本职工作和肩负的责任，而不是只停留在原有的传统工作方式上。
如果不主动学习和适应时代的发展，很可能就要被时代淘汰。
测绘人要勇敢地走出来，学会处理大数据，勇当智慧城市建设的主人翁！测绘人要为智慧城市和智慧地球建设做更高难度的工作测绘人要为智慧城市和智慧地球建设做更高难度的工作，包括对原有工作的创新、后续的科学研究和技术开发。
我结合具体例子来分析一下。
测绘人在传统测绘领域主要提供地图服务，现在已经从做地图服务转型到为各行各业、社会公众提供实时的地理空间信息服务。
智慧城市建设在路上
智慧城市建设在路上[摘要] 自2008年智慧城市理念提出以来，全球都积极开展对智慧城市的建设。
作者通过对智慧城市的发展模式、发展战略进行分析，比较数字城市、无线城市与智慧城市的关系，进而对智慧城市建设提出思考。
[关键词] 数字城市；无线城市；智慧城市;[Abstract]This idea since 2008 since the global wisdom City, actively carry out the construction of city of wisdom. The mode of development, the wisdom of city development strategy analysis, comparison of digital city, wireless city and wisdom City, and puts forward the thinking about wisdom city construction.Keywords: Digital city; wireless city; city of wisdom;引言2008 年11 月，IBM 提出了“智慧的地球”理念，把智慧城市定义为：“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。
李德仁院士则运用一个等式形象的说明了他对于智慧城市的理解，即智慧城市= 数字城市+ 物联网。
本质上来说，智慧城市是通过各种信息化手段，实现城市社会、经济等资源的优化配置和智能管理，实现政府、企业和居民的智能化，提高城市管理、服务的效率和人民的生活水平，进而使得城市更有利于人类生存和社会可持续发展。
“智慧城市”的发展模式2.1 政府主导型的发展模式政府主导型的发展模式，是由政府制定明确的“智慧城市”发展战略，加大基础设施投资，推动国际、国内的相关资源要素向城市集中，支持和鼓励政府、企业、市民等主体之间形成互动和网络关系，引导全社会参与智慧城市建设。
李德仁 数字地球加上物联网将走向智慧地球
李德仁数字地球加上物联网将走向智慧地球随着科技的不断发展，数字地球和物联网的融合让我们逐渐迈向智慧地球的新时代。
数字地球作为一种信息可视化的技术和工具，通过将地球上的各种数据整合在一个虚拟平台上，为我们提供了方便快捷的信息查询和分析方式。
而物联网则是指利用传感器或其他方式将各种设备、物品与互联网相连，实现智能化的互联和交互。
数字地球与物联网的融合使得我们能够更好地利用信息资源，推动社会各个领域的发展。
首先，数字地球的出现为城市规划和管理带来了革命性的变化。
通过数字地球平台，城市规划者可以实时了解城市的各种数据和信息，如人口流动、交通拥堵等，从而制定更为精确和科学的规划方案，提高城市的整体运行效率和居民的生活质量。
同时，数字地球加上物联网的发展使得我们的交通系统变得更加智能化。
通过物联网技术，交通设施和交通工具可以实现互联和智能管理。
例如，交通信号灯可以根据实时交通情况进行智能调节，使得交通拥堵减少、交通效率提高；车辆之间可以实现实时通信，避免交通事故的发生。
这些智能化的交通系统使得我们的出行更加便利、安全和舒适。
除了城市规划和交通系统，数字地球和物联网的结合也给环境保护和资源管理带来了巨大的改变。
通过数字地球平台，我们可以实时监测各地的空气质量、水质、土壤质量等环境指标，及时采取措施保护环境和资源。
而物联网技术可以将各种环境监测设备与互联网相连，实现实时数据采集和共享，提高环境监测的精确度和效率。
智慧农业也是数字地球和物联网融合应用的一个重要领域。
通过数字地球平台，农民可以获取到土壤、气象、水源等各种农业信息，科学种植、施肥和灌溉。
而物联网技术可以将农业设备、温室和农田中的传感器与互联网相连，实现实时监测和智能控制。
这样，农业生产将更加精确、高效，农产品的质量和产量也将得到提升。
值得一提的是，数字地球和物联网的结合对于教育和科研也具有重要意义。
通过数字地球平台，学生和研究人员可以进行虚拟实验和模拟研究，更好地理解和探索自然现象。
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２０１１年１２月第９卷第６期地理空间信息ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤｅｃ．，２０１１Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．６从数字城市到智慧城市的理论与实践李德仁，邵振峰，杨小敏(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430079）摘要：从总结数字城市建设和发展的成就出发，基于智能传感器网和对地观测网等物联网新技术的浪潮，探讨了数字城市发展到智慧城市的必然趋势和基础理论，实践了智慧城市的相关典型应用，并展望了未来智慧城市的美好前景。
关键词：数字城市；智能传感器网络；对地观测网；物联网；智慧城市中图分类号：P208文献标志码:B文章编号:1672-4623(2011)06-0001-05收稿日期：2011-07-12项目来源：国家863计划重点资助项目（2009AA121404）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(111056)。
1数字城市的发展及成就数字城市是城市地理信息和其他城市信息相结合、并存储在计算机网络上的、能供用户访问的一个将各个城市和城市外的空间连在一起的虚拟空间，是数字地球的重要组成部分，是赛博空间的一个子集。
数字城市为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、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。
数字城市发展至今取得了很多成就，总结如下：1.1从二维城市到三维城市的跨越地图是传统的表达、传输和研究地理信息的方式及载体，数字地球和数字城市的出现打破了这一传统观念，使人类在描述和分析地表空间事物的信息上，获得了从二维到三维的突破性飞跃。
三维城市模型是城市规划的重要手段，目前已经用于军事、微气候研究、空气污染分析、无线电公司的定位设计、无线电信号传播、噪音传播分析和社会生态研究等各个领域。
如图1所示的城市三维模型表达方式，a 为泰州市地上三维图（人民公园）；b为武汉市地上地下三维图。
（a ）泰州市地上三维图（人民公园）（b ）武汉市地上地下三维图图1城市三维模型1.2面向服务的新一代城市数字规划平台数字城市的一个主要应用就是城市规划和设计，数字规划平台是服务于数字城市的空间数据基础设施。
GIS 与AutoCAD 的一体化，可以实现面向服务的新一代城市规划信息共享平台，包括支持城市应急响应的数字规划平台和提供物流配送、房地产销售等支撑的三维规划平台。
1.3基于数字城市的城市网格化管理与服务网格化管理是指采用网格技术，以单元网格为基本单位，将城市行政区域划分成若干个网格状的单元，单元网格明确各级地域责任人为辖区城市管理责任人，由城市管理监督员对所分管的网格单元实施全时段监控，从而实现对城市的分层、分级、全区域管理。
城市网格化管理与服务系统通过综合运用数字城市相关技术，使城市管理无缝化、精细化、人性化、科学化、透明化、高效化和客观公正化。
1.4实现了城市实景影像的可视化和可量测数字地球影像体系要求提供从遥远的太空到地面cm 级的地球感知能力。
移动测量系统（MMS ）通过在机动车上集成GPS （全球定位系统）、CCD （影像、视频系统）、INS （惯性导航系统）或航位推算系统（电子罗盘/里程计）等先进的传感器和设备，可以在车辆高速行进中，快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据、属性数据和城市实景影像(Digital MeasurableImages )。
可视、可量测、可挖掘的实景影像地图所包含的丰富地理、经济和人文信息是聚合用户数据和实现空间信息社会化服务的全新数据源[4]。
1.5基于数字城市的空间信息共享与服务数字城市是城市空间信息集成的平台，基于数字城市的空间信息共享与服务包括利用Web Service 技术对各种空间信息资源进行注册和提供在线服务。
对各种服务资源进行组合，可以加工提取更高级的信息，提供更智能化的服务。
图2为数字泰州公共信息服务系统。
地理空间信息图2数字泰州公共信息服务系统2从数字城市到智慧城市数字地球以空间位置为关联点整合相关资源(以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源)，实现了“秀才不出门，能知天下事”[3]。
物联网将与水、电、气、路一样，成为地球上的一类新的基础设施。
当今世界，“数字地球”正向“智慧地球”转型，“智慧城市”孕育而生。
世界将继续“缩小”、“扁平化”和“智慧”，我们正在迈入全球一体化和智慧的经济、社会和地球的时代。
数字地球把遥感技术、地球信息系统和网络技术与可持续发展等社会需要联系在一起，为全球信息化提供了一个基础框架。
而我们将数字地球与物联网结合起来，就可以实现“智慧的地球”。
2.1智慧城市的出现“智慧城市”的概念，最早起源于“智慧的地球”这一愿景。
2008年11月，在纽约召开的外国关系理事会上，创立于1911年的目前全球最大信息技术和业务解决方案提供商国际商业机器公司（IBM ）提出了“智慧的地球”这一理念。
所谓“智慧的地球”，实际上就是在各行各业中充分应用新一代的IT 技术，把感应器嵌入和装备到全球各个角落，将电网、铁路、桥梁、隧道、公路等各种物体普遍连接，形成所谓“物联网”，再通过“互联网”将“物联网”整合起来，使人们能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，实现全球的“智慧”状态。
作为“智慧的地球”的重要组成部分，“智慧城市”无疑是最关系民生的内容之一。
智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物，包含智慧传感网、智慧控制网和智慧安全网。
智慧城市与智慧电网、智慧油田、智慧企业等，都是构成智慧地球的重要组成部分。
智慧城市的理念是把传感器装备到城市生活中的各种物体中形成“物联网”，并通过超级计算机和云计算实现物联网的整合，从而实现数字城市与城市系统整合。
通过智慧城市，可以实现城市的智慧管理及服务。
简而言之，“智慧城市=物联网+互联网”。
2.2智能传感器网络现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别完成对信息的采集、传输和处理。
传感器网络是由一定数量的传感器节点通过某种通信协议连接起来形成的测控系统，与通常的计算机网络相比，具有更好的容错性、实时性和对环境变化的自适应能力。
随着传感技术、计算机硬软件技术、网络通信（包括无线和移动通信、卫星通信等）技术的进步，未来的传感器将构成价廉、大中小型相结合、无处不在的、接触或非接触的智能传感器网络。
智能传感器网络是使智能传感器处理单元实现网络通信协议,从而构成一个分布式智能传感器网络系统。
在该网络中,传感器成为一个可存取节点,在该网络上可以对智能传感器数据和信息进行远程访问、对功能进行在线编程。
2009年8月7日，温家宝总理在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时指出，传感网是一个全新的技术领域，实现了物与物的互联而被称作“物联网”。
广义空间信息网格[1]是指在网格技术支撑下空间数据获取、更新、传输、存储、处理、分析、信息提取、知识发现到应用的新一代空间信息系统。
广义空间信息网格由智能传感器网络、基于网格计算的多传感器数据-信息-知识的智能处理系统。
其中智能传感器网络是是空间信息网格的数据输入系统，也是现代信息技术的三大基础之一[2]。
Neil Gross 将传感器网络描述为“行星地球上附着的一层电子皮”。
在信息技术和传感器技术飞速发展的时代，每天都可以通过各种遥感传感器接收到信息量极为丰富的多源遥感数据源，这为遥感定量化、动态化、网络化、实用化和产业化及利用遥感数据进行城市各种资源的管理、动态监测和服务提供了数据保障。
2.3物联网是工业化和信息化融合的产物物联网(IOT )是近年来正在迅猛发展的一项技术，是通过射频识别（RFID ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，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[5]。
具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。
物联网实现了人与人、人与机器、机器与机器的互联互通。
物联网是以感知为目的的“物物互联”，已成为“智慧地球”的核心部分[6]。
美国START-IT 杂志和M2M 杂志将物联网市场分为6大支柱应用，分别为遥第９卷第６期3感监测、远程通信与信息处理、智能服务、传感器网络、RFID和远程控制等[7]。
物联网的具体用途还遍及智能交通环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、人生健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等应用领域中。
借助物联网的发展，人类可以提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。
2.4全IP网络架构的物联网IP规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则，任何厂家生产的计算机系统只要遵守IP协议就可以与因特网互联互通。
未来的网络将是全IP网络，全IP能无缝集成各种接入方式，将宽带、移动因特网和现有的无线系统都集成到IP层中，通过一种网络基础设施提供所有通信服务，并为运营商带来许多好处，如节省成本，增强网络的可扩展性和灵活性，提高网络运作效率，创造新的收入机会等。
物联网由统一的编码系统、智能传感器网以及信息网络系统组成。
智能传感器网是物联网的数据采集和事务监督系统，它利用各种仪器设备实现对静止或移动物体的自动识别，并进行数据交换。
信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。
全IP网络架构的物联网集智能传感网、智能控制网、智能安全网的特性于一体，真正做到将识别、定位、跟踪、监控、管理等智能化。
国际电联曾预测，未来世界是无所不在的物联网世界，到2017年，将有7万亿传感器为地球上的70亿人口提供服务，通过集成有线光纤、城域网、局域网以及用户的固定/游牧/移动式应用，构建一个无处不在的网络基础设施。
3智慧城市的基础理论智慧城市是城市全面数字化基础之上建立的可视化和可量测的智能化城市管理和运营，包括城市的信息、数据基础设施以及在此基础上建立网络化的城市信息管理平台与综合决策支撑平台。
智慧城市的理论是智慧城市应用和实践的基础。
3.1智慧城市的特征把数字城市和物联网结合起来的所形成的智慧城市将具备以下一些特征[3]：1）“智慧城市”是基于物联网的智能城市。
物联网就是“物物相连的互联网”，其核心与基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，它将网络用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，相互之间可以进行信息的交换和通讯[5]。
物联网的3个基本特征：①全面感知：即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；②可靠传递：通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；③智能处理：利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。