一、概述 自美国前副总统戈尔在1998年发表的《数字地球--认识21世纪我们的这颗星球》报告中提出"数字地球"（Digital Earth）概念以来，作为数字地球技术系统的重要组成部分之一的"数字城市"(Digital City)的建设热潮正在全球兴起。"数字城市"概念一经提出就引起政府、经济界、理论界、科技界的高度关注，各城市纷纷以"数字城市"建设为龙头，推动整个城市信息化建设，并以此带动城市环境的改善、城市综合功能的提升和城市可持续发展。 一般认为，"数字城市" 广义上指城市的信息化。它既是城市信息化总的概述，又是城市信息化的目标。是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市，促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。"数字城市"为调控城市、预测城市、监管城市提供了革命性的手段，是对城市发展方向本质特征的一种描述。 从城市规划、建设与管理的角度看，"数字城市"是指综合运用地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感系统（RS）、网络等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其主要内容是建设空间信息基础设施，并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。 "数字城市"的核心思想有两点：一是用数字化手段统一处理城市信息和管理等多种问题；二是最大限度地利用信息资源。城市规划的主要工作有两个方面：一是对城市自然、社会、经济等现状的调查和分析，二是对未来城市的社会、经济、环境等要素进行统筹安排和预测。城市规划是一项综合性的、政策性很强的工作，同时，城市规划也是一项长期性和经常性的实践工作。城市规划工作中要用到各种新理论、新技术、新手段，保证规划的科学性，促进城市的可持续发展。可见，城市规划和"数字城市"密不可分，都强调对城市各类信息资源的调查、分析、处理和应用。"数字城市"为城市规划提供了现代化的技术平台，城市规划为"数字城市"提供了应用空间和运作前提。 二、"数字城市"为城市规划提供了革命性的手段 "数字城市"的建设和应用，必将给城市规划行业带来深刻的影响，将使城市规划的理论、技术、方法和过程产生深刻的变革。 1．"数字城市"为城市规划调查提供了革命性的方法 城市是一个动态的、发展着的复杂系统，时刻处在不断变化的过程之中。通过科学、系统的调查，把握城市发展的状况，探索城市发展的客观规律，是认识城市未来发展的基础。城市规划调查涉及城市区域环境、历史环境、自然环境、社会环境、用地现状等内容，是城市规划的最重要、最耗时耗力的关键工作之一。 "数字城市"具有使城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和实现可视化表现等强大功能。利用不同分辨率，不同时间的遥感影像进行解析、数字化，再用GIS进行叠加，可以迅速得到城市用地分类、城市发展变化等信息，通过互联网可以将不同部门、不同行业的信息进行整合，快速获取城市规划所需的基础资料。"数字城市"技术使城市规划工作者对城市的调查更全面、更迅速、更准确，将大大缩短调查的周期，提高调查的现势性和准确性。 2．"数字城市"为城市信息的加工处理提供了科学的平台 对城市现状信息的分析是搞好城市规划的前提和基础，也是城市规划的重要工作内容，由于城市规划分析涉及的因素繁多，因此分析相当复杂。以前在城市规划中往往侧重于定性分析和描述。"数字城市"综合运用现代高新技术，对城市各种数字信息及各种信息资源加以整合、分析和利用，特别是GIS系统强大的分析、处理功能给城市规划分析提供了强有力的工具。如利用GIS和RS集成的方法研究城市增长模式、分析评价城市空间用地布局的合理性；利用GIS叠加功能进行城市规划选址；利用资源分配方法评价现状公共服务设施的空间分布和规模的合理性，对新设施的选址进行模拟；利用红外遥感影像研究城市热岛效应，改善城市生态环境等，使对规划信息的分析处理更系统、更全面、更科学。 3．"数字城市"为城市规划的可视化提供了良好的工具 "数字城市"即虚拟城市，它综合运用地理信息系统、数据库管理系统、网络、多媒体、三维可视化、虚拟现实等技术，建立有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境。这就给城市规划工作者提供了一种可视化的工作平台，使城市规划工作者不但可以在虚拟城市中直观地调查现状、再现历史，而且可以将规划与现实相结合，在实景五维环境中展示和分析规划方案，并对方案进行优化选择，从而对规划方案的科学、合理和可行性分析提供了丰富和强有力的技术手段，而且城市规划的可视化技术可以使规划师在五维空间中分析城市景观，展示城市未来，起到身临其境的作用。 4．"数字城市"为城市规划方案优化提供了有效的手段 "数字城市"综合城市规划所需的各种信息资源，建立各种数据库和城市发展预测模型，如城市人口空间变化模型、城市土地利用模型、城市扩展变化模型等，利用这些数据和模型对城市人口在空间上的变化规律进行分析，对城市各种类型用地的空间布局、土地利用开发强度、人口变化与土地利用之间的空间关系等内容进行分析，对城市规划方案进行比较，从而提高规划水平，优化土地资源利用，使规划方案合理、更具可操作性，为经济建设服务，促进城市可持续发展。 三、城市规划是"数字城市"形成和运作的基础 城市规划是城市建设和管理的龙头，也是"数字城市"建设的龙头。"数字城市"核心数据的采集、更新和应用，都离不开城市规划这个前提。 1．城市规划的基础数据是"数字城市"基础框架的核心内容 城市空间数据基础设施是城市规划的工作基础，也是"数字城市"建设和运作的基础，其主要任务就是以开放式空间信息网上发布为基本原则，建立一套以后台大型空间数据库为基础、支持各种空间数据格式、高效实用的互联网空间信息发布机制。规划管理部门是城市基础测绘的主管部门，城市平面、高程控制网、各类比例尺地形图的建立和维护，以及城市地下管线普查整测是基础测绘的主要工作内容，也是"数字城市"空间数据基础设施建设的主要工作内容。因此城市规划集中了城市空间数据基础设施的核心内容，形成了"数字城市"建设的数据基础。 2．城市规划是"数字城市"的重要数据来源 城市规划本身也是城市信息的主要生产和更新源。城市规划不但使用大量的城市空间信息，同时也产生大量的城市空间信息，如城市总体规划、分区规划、控制性详细规划以及其它专题规划，这些规划成果不仅是规划管理、指导城市建设的重要依据，也是"数字城市"重要的数据源。而且，城市规划管理对城市面貌变更的反映最灵敏、最有效、最具综合性，城市规划管理部门是城市建设和发展的主要管理者和见证人。 3．城市规划是"数字城市"最活跃的使用者 城市规划对城市人口、经济、管理的各类空间信息的需求最广泛、最集中，是"数字城市"最活跃的用户。随着城市建设和国民经济的发展，对城市规划管理提出了更高的要求，而要搞好城市规划和管理工作，就离不开对城市地形、地质、公共设施、环保等各类城市现状的调查、管理和分析。"数字城市"为城市规划提供了现代化的信息平台，使得城市规划、管理所需的各种信息都可以在"数字城市"信息平台上进行分析和处理。城市规划成为"数字城市"最直接、最有力和最活跃的使用者。 4．城市规划行业已成为"数字城市"建设的先行者 城市规划和管理行业的计算机系统建设在城市建设和管理的各行业中处于前列。就城市建设和管理各行业的现状看，由于城市规划和管理是一门综合性很强的学科，其业务涉及面广、技术密集，所以其对新技术的需求较高，因此，规划行业推广应用计算机技术、信息技术等高新技术一般起步较早，在业务办公自动化系统和数据库建设等方面都有突破，且取得了丰硕成果，不少城市规划部门都建立了相应的城市规划管理信息系统或城市基础地理信息系统，这给数字城市空间数据基础设施建设提供了坚实的基础。 四、城市规划与"数字城市"运作机制的协调 1．城市规划为"数字城市"的发展提供调控机制 城市是一个复杂的社会系统，有关城市建设和发展的决策涉及到城市的各个部门，既有公共部门，也有私人部门，而且各个部门的内部决策也对城市发展和建设产生作用和影响。城市规划是这样一个过程，它通过对城市未来发展目标的确定，制定实现这些目标的途径、步骤和行动纲领，并通过对社会实践的引导和控制来干预城市的发展。城市规划为所有决策提供背景框架和整体引导，以使得有关城市建设的决策保持在统一的方向上，并为这些决策之间的相互作用保持协同关系。"数字城市"建设涉及部门多、社会渗透面广。城市规划这个城市建设的龙头为"数字城市"提供了调控机制和政策框架，使其在城市整个建设过程中发挥积极作用。 2．"数字城市"和城市规划是相互渗透的两个过程的统一 "数字城市"不是一个技术系统，它是在技术系统支持下的一种运行机制；它也不是一个建成后就一劳永逸的专业系统，它是一个长期的、不断发展的建设和运作过程。"数字城市"的运作过程和城市规划过程相互渗透、相互促进。城市规划的运作实现了"数字城市"基础信息的更新和对广泛社会信息的需求，"数字城市"的运作为城市规划提供了源源不断的信息源和网络化的工作平台，两个过程协调统一、共同深化和发展。 3．城市规划是"数字城市"政府职能最集中的体现 "数字城市"建设提倡的是政府协调、企业运作的运行机制。政府的协调主要体现在建设目标的确定、基础设施的建设、运行政策的建立等方面，而上述政府职能的实施都离不开城市规划，首先城市规划是确定城市建设发展总体目标的主要因素；其次"数字城市"空间数据基础设施建设是城市规划部门的工作职责；另外，城市规划为制定"数字城市"的运行政策提供了基本框架和政策引导。 4．城市规划和"数字城市"技术的互补与统一 如前所述，"数字城市"为城市规划提供了现代化的信息收集、处理和应用的技术平台，加快了城市规划新技术应用的步伐。同时，城市规划也为"数字城市"提供了信息分析的理论依据和实践依据，如城市规划对城市现状要素的调查分析方法、对社会未来环境、人口、经济、交通、生活的预测分析方法，这些都给"数字城市"的决策指挥系统提供了理论依据和应用需求。