1.2.1 國外的發展現狀
世界發達國家信息化起步較早,信息技術與網絡技術在建設領域已有相當廣泛的應用。這些應用主要表現:一是在城市規劃、建設和管理領域,包括工程咨詢業、建筑業、房地產業等行業,世界發達國家起步較早,經過20多年的發展,將“城市地理信息系統”作為城市現代化的標志與重要的城市基礎設施建設之一,并廣泛應用于城市規劃、市政建設、交通設施、公共服務、動態監測等方面;二是現在以“數字地球”、“數字城市”、“智能城市”等城市建設信息化的發展與建設為長遠發展目標,如火如荼地向城市可持續發展的數字化信息建設方向發展。下面分別概括介紹國外城市建設信息化發展現狀與趨勢。
1.國外城市建設信息化的發展和趨勢
在城市規劃、建設和管理領域,發達國家經過長期發展,這些國家和地區都努力通過建立高效的政府管理信息系統來提高管理水平和政府工作的透明度、改進行業管理、提高工程質量、降低工程成本。
1)城市建設信息資源與共享狀況
城市建設信息化的重點是基于地理信息系統的城市數據資源開發、整合,建立豐富的信息資源和有效的信息資源共享機制,建設信息資源共享的技術平臺,信息資源共享是數字城市成熟度的重要標志。
數字城市信息資源是以城市地理信息數據為核心和基準,結合基于物聯網收集和OA提供的大量動態數據,進而形成的龐大數據資源系統。系統依靠信息資源共享的技術平臺提供廣泛的應用服務,可以在城市規劃與設計、城市管理與服務、突發事件處理、政府決策等方面發揮巨大的作用。
(1)城市建設信息資源與共享。
城市地理數據是建設數字城市的空間數據基礎設施,了解和分析國外基礎地理數據管理狀況是認識國外數字城市發展的基礎。
美國、加拿大、澳大利亞等國在城市規劃、建設和管理方面擁有豐富、共享的城建信息資源。當需要了解某城市城建方面的地理信息時,各個城市網站只提供本市很小比例尺的示意地圖,比例尺為1∶250000~1∶500000。如果需要更詳細的信息,各城市網站都通過鏈接直接調用國家、州級地理數據部門或地理信息專業網站各種尺度、各種形式的地圖來滿足相關需求,國家和州的地理信息專業管理機構和地圖專業網站,以無償或低價、多媒體、多形式(4D)、多尺度(從大到小)、網絡化方式向地方政府和公眾開放。如果需要了解某城市的城建發展歷史,除了城市網站能夠提供一定信息外,該網站一般會根據信息分類,與國家、州和姊妹城市建立鏈接,通過鏈接引導進入國家、州或城市建設檔案館、博物館、專業社團的網站提供更廣泛、更深入、更詳細的信息。
這種管理體制和服務制度,為地方政府建設數字城市提供了便利條件,地方城市沒有建設城市空間基礎地理數據庫的負擔,城市空間基礎地理數據庫內容極為豐富,且現實性強,共享方便且無成本。
(2)城市社會文化經濟信息與共享。
從美國、加拿大和澳大利亞城市政府網站可看到,其背后有一個巨大、雄厚的網絡化信息資源體系與各個城市政府網站鏈接,并支撐著成百上千個政府網站運行,有專業清晰、信息豐富的社會人文、科教文衛和工商經濟的行業網站群與政府網站群建立鏈接。網站鏈接的信息資源有氣象、體育、醫療、新聞、俱樂部、市場、企業、電視、廣播、教育、音樂、旅游、娛樂和地理等行業信息資源網站群。這些行業網站在各自的信息領域激烈競爭、不斷更新、不斷增加、不斷提高專業的信息質量和服務質量。政府網站通過鏈接就可以不斷地得到新鮮、專業和豐富的信息資源服務和支撐。
2)數字城市政府網站群狀況
政府網站群是數字城市功能體現的最主要形式,政府網站和業務上網的數量、質量和水平直接影響數字城市功能發揮的實際效果。
國外政府普及網上服務、宣傳和征詢民意。網上主要有政府投資服務、旅游服務、社區服務、文化服務、環保宣傳、法律宣傳和規劃項目征詢意見等。
在電子政務領域,日本“i-Japan2015戰略”提出整頓體制和相關法律制度以促進電子政府和電子自治體系建設。關鍵是設置副首相級的首席信息官(Chief Information Officer,CIO),賦予其必要的權限并為其配備相關輔佐專家,增強中央與地方的合作以大力推進電子政務和行政改革。此外,延續過去的計劃并確立PDCA(計劃-執行-檢查-行動)體制,以通過數字技術推進“新行政改革”,簡化行政事務,實現信息交換的無紙化和行政透明化。其中,特別提出要廣泛普及并落實“國民電子個人信箱”,為國民提供專用賬號,讓其能夠放心獲取并管理年金記錄等與己相關的各類行政信息。國民還可經由各種渠道輕松享受一站式行政服務,參與電子政務。
國外政府普及網上辦公。這是電子政務發展的第三階段,即網上一站式服務。美國、日本、新加坡等很多比較發達的國家都已進入了第三階段。城市政府一般普及的共性網上辦公業務有城市規劃管理、城市檔案管理、城市審計管理、城市社區管理、城市經濟文化旅游協調和服務、城市財政管理、政府采購管理、市政工程管理(供水、廢水、垃圾、綠化、環衛)和城市應急管理(警察、火警、急救)。
3)城市規劃、建設與管理信息化技術的發展與趨勢
城市規劃、建設與管理信息化的核心技術為城市地理信息系統(Urban Global Positioning System,UGIS)、數字地球(Digital Earth,DE)、數據庫、網絡及電子商務技術等。
(1)城市規劃、建設與管理信息化的進程可分為以下三個階段。
① 以MIS為主體結合GIS的靜態城市資源管理信息建設。如建立城市的基礎地理信息數據庫、地籍數據庫和地下管網數據庫等空間或非空間數據庫,實現城市資源的計算機管理。在登錄、查詢、檢索和圖形輸出等方面,比傳統工作有了很大的提高。
② 以UGIS為主體結合OA的動態規劃管理信息建設:面向城市規劃,推進辦公自動化,加強業務運行系統的建設,擴大服務范圍,提高城市動態模擬、實時監測與調控管理的能力。
③ 以數字城市為長遠目標,面向城市可持續發展的全數字化信息系統的建設,目前處于探索階段。這一階段,隨著城市化進程加快,城市密集區的形成,環境、交通等日趨緊張,對網絡化管理和動態調控的需求也日趨增加。遙感系統、全球定位系統、基于物聯網的數據自動采集系統和Internet網絡技術的結合應用,使城市動態監測管理、公眾信息發布、自動輔助決策、宏觀調控能力與城市持續發展等方面都產生了飛躍。
城市規劃與設計:數字城市方便規劃人員從整體上掌握城市信息,改變了過去在掌握城市信息上受條件限制的局限性。同時,數字技術的應用使城市規劃從過去偏重定性方法轉向定量與定性方法并重,使規劃的精度大大提高。
數字城市利用萬維網絡描繪城市規劃,可以為公民提供城市規劃設計圖信息,倡導公民參加和進行城市規劃的公共討論。另外,數字城市由電子信息數據組成,便于保存城市發展的歷史信息,可以為設計者提供不同設計階段的城市模型。
日本作為世界上第一個在全國范圍內推進建設領域信息化的國家,從1995年開始重視“無紙化”運動——持續采用和全壽命支持(Continuous Acquisition and Lifecycle Support,CALS),以電子文檔取代書面文檔,實現所謂的無紙化;同時針對項目的全生命周期(包括軍需品的建議、報價、設計、制造、提交、支付等階段)中的各階段實施無紙化。由政府的通產省牽頭,在建設省、運輸省、農林水產省等部門開始推進。在經濟連年不景氣的日本,人們認為推進CALS是恢復經濟景氣、增加行業競爭力的一服良藥。計算機網絡是運送數字化信息的交通工具(信息高速公路),實現信息化完全有可能帶來生產率的成倍提高,并極大地推動經濟的發展。
日本的國家建設主管部門——建設省于1996年提出了具體目標,即2004年在國家重點工程中率先實現信息化,2010年在全國的公共工程中實現信息化。這一目標對于不同的主體具有不同的含義:對于建設管理部門而言,這意味著必須實現信息化管理,否則,將無法開展工作;對于建設企業,這意味著若無法達到信息化的要求,就無法參與公共工程項目。根據有關資料,日本建設領域信息化的核心是:以項目的全生命周期為對象,全部信息實現無紙化;項目的有關各方利用網絡及電子媒體進行信息的提交和接收;所有信息均存儲在數據庫中,便于共享和利用。其終極目的是降低成本,提高質量和效率,并最終增強行業的競爭力。
(2)建設領域信息化和城市規劃管理網上作業。
西方發達國家在城市規劃管理網上作業方面,程序規范、法制健全、申報簡潔、過程透明、尊重民意。值得借鑒的是城市規劃項目在網上征詢市民意見。
加拿大、澳大利亞城市政府網站的共同特色是規劃管理網上作業。城市規劃的法規規定、總體規劃、分區規劃(Zoning)、規劃設計要求、建筑設計要求等均在網上公布,市民可以隨意瀏覽和下載。規劃項目申報、審查和辦理許可證全在網上進行。最有特色的是每個由市議會和規劃主管部門初步批準的項目設計方案,必須在網上公布和征詢市民意見。
英國建立了“建筑網”和“承包商數據庫”,民眾可以在網絡上查詢政府在建筑方面的法規、政策和承包商的信息。
日本建設省投資1億美元建立的“公共工程綜合管理信息系統”,是目前發達國家中規模最大的建筑市場和建筑產品管理信息系統。1996年開始建設,預計15年完成,其預期目標是實現政府公共工程參與各方在項目全過程信息溝通的無紙化,項目參與各方的招投標文件、合同文本、設計圖紙等文檔資料都將通過國際互聯網進行傳遞。
新加坡也已經實現了政府工程項目的網絡管理系統。
(3)住宅與房地產業領域。
在住宅與房地產領域,發達國家也早已實施了信息化建設。早在1975年,法國政府就提議成立了全國住房信息中心,目前已建立了由分布在全法國61個省的住房信息中心構成的信息網絡(經費主要來自政府撥款)。目的是向個人免費提供購房信息和咨詢,以促進個人購房的發展和個人購房計劃的實現,并增加市場的透明度。同時,各級住房信息中心把在咨詢過程中收集到的信息提供給政府及與住房相關的部門,使他們更好地了解個人購房需求和住宅市場的運行情況,為政府和相關部門提供決策服務。美國等國家也建有類似的住房咨詢信息網絡。
此外,工程管理信息系統、計算機輔助設計系統、公用行業的調度系統、IC卡技術等在許多發達國家的建設領域也已有廣泛應用,并取得了良好的社會效益和經濟效益。
2.國外數字城市、“智慧城市”的發展
1)數字城市、“智慧城市”的由來
1998年1月,美國副總統戈爾在加利福尼亞科學中心舉行的開放地理信息系統協會上,發表了題為“數字地球:二十一世紀認識地球的方式”的報告。他在報告中指出,應在三維地球的數字框架上,按照地理坐標集成有關的海量空間數據及相關信息,構建一個數字化的地球,即“數字地球”,為人們認識、改造和保護地球提供一種重要信息源和新技術手段。
美國副總統戈爾繼“數字地球”概念后,同年9月又提出了“數字化舒適社區建設”,即數字城市建設的倡議。數字城市是綜合運用GIS、遙感、遙測、網絡、多媒體及虛擬仿真等技術對城市的基礎設施、功能機制進行信息自動采集、動態監測管理和輔助決策服務,它具有城市地理、資源、生態環境、人口、經濟、社會等復雜系統的數字化、網絡化、虛擬仿真、優化決策支持和可視化表現等強大功能。
數字城市為認識物質城市拓展了新的視野,也為城市規劃、建設和管理提供了全新的調控手段。例如,城市規劃師在有準確坐標、時間和對象屬性的五維虛擬城市環境中,進行規劃、決策和管理,就像走在實際的城市街道上或乘坐直升機觀察規劃、設計城市空間布置、組合配置城市資源、改善交通系統等活動一樣。數字城市無疑將為調控城市、預測城市、監管城市提供革命性的手段,對傳統方法是一個巨大的挑戰。同時,這種手段是一種可及時了解、認識城市的變化信息并做出適時的調控,從而為城市可持續發展和調控提供有力的手段。
2)國外數字城市、“智慧城市”的發展
事實上,許多發達國家在20世紀90年代中后期就開始了智能大廈、數字家庭、數字社區和數字城市的實驗,都不約而同地提出了依賴互聯網和信息技術來改變城市未來發展模式的計劃。美國率先提出了國家信息基礎設施(National Information Infrastructure,NII)和全球信息基礎設施(Global Information Infrastructure,GII)計劃,1997年美國為大力提升網絡基礎設施的水平,開始建設下一代互聯網的試驗計劃,36所大學和研究機構參加該計劃,在參與成員間建立比現在網絡快100倍的新型骨干網。1997年美國比爾·蓋茨提出建立全球通信網絡計劃,計劃建立一個由840顆衛星構成的網絡,覆蓋全球99%的地區,將衛星通信網絡與Internet相連接,實現容納2000萬個用戶,資費與Internet相同的通信網絡基礎設施。接著,歐盟又著力推進“信息社會”計劃,并確定了歐洲信息社會的十大應用領域,作為歐盟“信息社會”建設的主攻方向。國際智慧城市組織(Intelligent Community Forum,ICF)等相關機構相繼成立,并開展“全球智慧城市獎”評選活動。
回顧國際上數字城市發展走過的道路,大體經歷四個階段。第一階段:網絡基礎設施的建設階段。第二階段:市政府和企業內部信息系統建設。第三階段:市政府、企業上下游及其相互之間借助互聯網實現互聯互通。第四階段:網絡社區、數字城市的形成。