1.2.1 国外的发展现状
世界发达国家信息化起步较早,信息技术与网络技术在建设领域已有相当广泛的应用。这些应用主要表现:一是在城市规划、建设和管理领域,包括工程咨询业、建筑业、房地产业等行业,世界发达国家起步较早,经过20多年的发展,将“城市地理信息系统”作为城市现代化的标志与重要的城市基础设施建设之一,并广泛应用于城市规划、市政建设、交通设施、公共服务、动态监测等方面;二是现在以“数字地球”、“数字城市”、“智能城市”等城市建设信息化的发展与建设为长远发展目标,如火如荼地向城市可持续发展的数字化信息建设方向发展。下面分别概括介绍国外城市建设信息化发展现状与趋势。
1.国外城市建设信息化的发展和趋势
在城市规划、建设和管理领域,发达国家经过长期发展,这些国家和地区都努力通过建立高效的政府管理信息系统来提高管理水平和政府工作的透明度、改进行业管理、提高工程质量、降低工程成本。
1)城市建设信息资源与共享状况
城市建设信息化的重点是基于地理信息系统的城市数据资源开发、整合,建立丰富的信息资源和有效的信息资源共享机制,建设信息资源共享的技术平台,信息资源共享是数字城市成熟度的重要标志。
数字城市信息资源是以城市地理信息数据为核心和基准,结合基于物联网收集和OA提供的大量动态数据,进而形成的庞大数据资源系统。系统依靠信息资源共享的技术平台提供广泛的应用服务,可以在城市规划与设计、城市管理与服务、突发事件处理、政府决策等方面发挥巨大的作用。
(1)城市建设信息资源与共享。
城市地理数据是建设数字城市的空间数据基础设施,了解和分析国外基础地理数据管理状况是认识国外数字城市发展的基础。
美国、加拿大、澳大利亚等国在城市规划、建设和管理方面拥有丰富、共享的城建信息资源。当需要了解某城市城建方面的地理信息时,各个城市网站只提供本市很小比例尺的示意地图,比例尺为1∶250000~1∶500000。如果需要更详细的信息,各城市网站都通过链接直接调用国家、州级地理数据部门或地理信息专业网站各种尺度、各种形式的地图来满足相关需求,国家和州的地理信息专业管理机构和地图专业网站,以无偿或低价、多媒体、多形式(4D)、多尺度(从大到小)、网络化方式向地方政府和公众开放。如果需要了解某城市的城建发展历史,除了城市网站能够提供一定信息外,该网站一般会根据信息分类,与国家、州和姊妹城市建立链接,通过链接引导进入国家、州或城市建设档案馆、博物馆、专业社团的网站提供更广泛、更深入、更详细的信息。
这种管理体制和服务制度,为地方政府建设数字城市提供了便利条件,地方城市没有建设城市空间基础地理数据库的负担,城市空间基础地理数据库内容极为丰富,且现实性强,共享方便且无成本。
(2)城市社会文化经济信息与共享。
从美国、加拿大和澳大利亚城市政府网站可看到,其背后有一个巨大、雄厚的网络化信息资源体系与各个城市政府网站链接,并支撑着成百上千个政府网站运行,有专业清晰、信息丰富的社会人文、科教文卫和工商经济的行业网站群与政府网站群建立链接。网站链接的信息资源有气象、体育、医疗、新闻、俱乐部、市场、企业、电视、广播、教育、音乐、旅游、娱乐和地理等行业信息资源网站群。这些行业网站在各自的信息领域激烈竞争、不断更新、不断增加、不断提高专业的信息质量和服务质量。政府网站通过链接就可以不断地得到新鲜、专业和丰富的信息资源服务和支撑。
2)数字城市政府网站群状况
政府网站群是数字城市功能体现的最主要形式,政府网站和业务上网的数量、质量和水平直接影响数字城市功能发挥的实际效果。
国外政府普及网上服务、宣传和征询民意。网上主要有政府投资服务、旅游服务、社区服务、文化服务、环保宣传、法律宣传和规划项目征询意见等。
在电子政务领域,日本“i-Japan2015战略”提出整顿体制和相关法律制度以促进电子政府和电子自治体系建设。关键是设置副首相级的首席信息官(Chief Information Officer,CIO),赋予其必要的权限并为其配备相关辅佐专家,增强中央与地方的合作以大力推进电子政务和行政改革。此外,延续过去的计划并确立PDCA(计划-执行-检查-行动)体制,以通过数字技术推进“新行政改革”,简化行政事务,实现信息交换的无纸化和行政透明化。其中,特别提出要广泛普及并落实“国民电子个人信箱”,为国民提供专用账号,让其能够放心获取并管理年金记录等与己相关的各类行政信息。国民还可经由各种渠道轻松享受一站式行政服务,参与电子政务。
国外政府普及网上办公。这是电子政务发展的第三阶段,即网上一站式服务。美国、日本、新加坡等很多比较发达的国家都已进入了第三阶段。城市政府一般普及的共性网上办公业务有城市规划管理、城市档案管理、城市审计管理、城市社区管理、城市经济文化旅游协调和服务、城市财政管理、政府采购管理、市政工程管理(供水、废水、垃圾、绿化、环卫)和城市应急管理(警察、火警、急救)。
3)城市规划、建设与管理信息化技术的发展与趋势
城市规划、建设与管理信息化的核心技术为城市地理信息系统(Urban Global Positioning System,UGIS)、数字地球(Digital Earth,DE)、数据库、网络及电子商务技术等。
(1)城市规划、建设与管理信息化的进程可分为以下三个阶段。
① 以MIS为主体结合GIS的静态城市资源管理信息建设。如建立城市的基础地理信息数据库、地籍数据库和地下管网数据库等空间或非空间数据库,实现城市资源的计算机管理。在登录、查询、检索和图形输出等方面,比传统工作有了很大的提高。
② 以UGIS为主体结合OA的动态规划管理信息建设:面向城市规划,推进办公自动化,加强业务运行系统的建设,扩大服务范围,提高城市动态模拟、实时监测与调控管理的能力。
③ 以数字城市为长远目标,面向城市可持续发展的全数字化信息系统的建设,目前处于探索阶段。这一阶段,随着城市化进程加快,城市密集区的形成,环境、交通等日趋紧张,对网络化管理和动态调控的需求也日趋增加。遥感系统、全球定位系统、基于物联网的数据自动采集系统和Internet网络技术的结合应用,使城市动态监测管理、公众信息发布、自动辅助决策、宏观调控能力与城市持续发展等方面都产生了飞跃。
城市规划与设计:数字城市方便规划人员从整体上掌握城市信息,改变了过去在掌握城市信息上受条件限制的局限性。同时,数字技术的应用使城市规划从过去偏重定性方法转向定量与定性方法并重,使规划的精度大大提高。
数字城市利用万维网络描绘城市规划,可以为公民提供城市规划设计图信息,倡导公民参加和进行城市规划的公共讨论。另外,数字城市由电子信息数据组成,便于保存城市发展的历史信息,可以为设计者提供不同设计阶段的城市模型。
日本作为世界上第一个在全国范围内推进建设领域信息化的国家,从1995年开始重视“无纸化”运动——持续采用和全寿命支持(Continuous Acquisition and Lifecycle Support,CALS),以电子文档取代书面文档,实现所谓的无纸化;同时针对项目的全生命周期(包括军需品的建议、报价、设计、制造、提交、支付等阶段)中的各阶段实施无纸化。由政府的通产省牵头,在建设省、运输省、农林水产省等部门开始推进。在经济连年不景气的日本,人们认为推进CALS是恢复经济景气、增加行业竞争力的一服良药。计算机网络是运送数字化信息的交通工具(信息高速公路),实现信息化完全有可能带来生产率的成倍提高,并极大地推动经济的发展。
日本的国家建设主管部门——建设省于1996年提出了具体目标,即2004年在国家重点工程中率先实现信息化,2010年在全国的公共工程中实现信息化。这一目标对于不同的主体具有不同的含义:对于建设管理部门而言,这意味着必须实现信息化管理,否则,将无法开展工作;对于建设企业,这意味着若无法达到信息化的要求,就无法参与公共工程项目。根据有关资料,日本建设领域信息化的核心是:以项目的全生命周期为对象,全部信息实现无纸化;项目的有关各方利用网络及电子媒体进行信息的提交和接收;所有信息均存储在数据库中,便于共享和利用。其终极目的是降低成本,提高质量和效率,并最终增强行业的竞争力。
(2)建设领域信息化和城市规划管理网上作业。
西方发达国家在城市规划管理网上作业方面,程序规范、法制健全、申报简洁、过程透明、尊重民意。值得借鉴的是城市规划项目在网上征询市民意见。
加拿大、澳大利亚城市政府网站的共同特色是规划管理网上作业。城市规划的法规规定、总体规划、分区规划(Zoning)、规划设计要求、建筑设计要求等均在网上公布,市民可以随意浏览和下载。规划项目申报、审查和办理许可证全在网上进行。最有特色的是每个由市议会和规划主管部门初步批准的项目设计方案,必须在网上公布和征询市民意见。
英国建立了“建筑网”和“承包商数据库”,民众可以在网络上查询政府在建筑方面的法规、政策和承包商的信息。
日本建设省投资1亿美元建立的“公共工程综合管理信息系统”,是目前发达国家中规模最大的建筑市场和建筑产品管理信息系统。1996年开始建设,预计15年完成,其预期目标是实现政府公共工程参与各方在项目全过程信息沟通的无纸化,项目参与各方的招投标文件、合同文本、设计图纸等文档资料都将通过国际互联网进行传递。
新加坡也已经实现了政府工程项目的网络管理系统。
(3)住宅与房地产业领域。
在住宅与房地产领域,发达国家也早已实施了信息化建设。早在1975年,法国政府就提议成立了全国住房信息中心,目前已建立了由分布在全法国61个省的住房信息中心构成的信息网络(经费主要来自政府拨款)。目的是向个人免费提供购房信息和咨询,以促进个人购房的发展和个人购房计划的实现,并增加市场的透明度。同时,各级住房信息中心把在咨询过程中收集到的信息提供给政府及与住房相关的部门,使他们更好地了解个人购房需求和住宅市场的运行情况,为政府和相关部门提供决策服务。美国等国家也建有类似的住房咨询信息网络。
此外,工程管理信息系统、计算机辅助设计系统、公用行业的调度系统、IC卡技术等在许多发达国家的建设领域也已有广泛应用,并取得了良好的社会效益和经济效益。
2.国外数字城市、“智慧城市”的发展
1)数字城市、“智慧城市”的由来
1998年1月,美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心举行的开放地理信息系统协会上,发表了题为“数字地球:二十一世纪认识地球的方式”的报告。他在报告中指出,应在三维地球的数字框架上,按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息,构建一个数字化的地球,即“数字地球”,为人们认识、改造和保护地球提供一种重要信息源和新技术手段。
美国副总统戈尔继“数字地球”概念后,同年9月又提出了“数字化舒适社区建设”,即数字城市建设的倡议。数字城市是综合运用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务,它具有城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能。
数字城市为认识物质城市拓展了新的视野,也为城市规划、建设和管理提供了全新的调控手段。例如,城市规划师在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中,进行规划、决策和管理,就像走在实际的城市街道上或乘坐直升机观察规划、设计城市空间布置、组合配置城市资源、改善交通系统等活动一样。数字城市无疑将为调控城市、预测城市、监管城市提供革命性的手段,对传统方法是一个巨大的挑战。同时,这种手段是一种可及时了解、认识城市的变化信息并做出适时的调控,从而为城市可持续发展和调控提供有力的手段。
2)国外数字城市、“智慧城市”的发展
事实上,许多发达国家在20世纪90年代中后期就开始了智能大厦、数字家庭、数字社区和数字城市的实验,都不约而同地提出了依赖互联网和信息技术来改变城市未来发展模式的计划。美国率先提出了国家信息基础设施(National Information Infrastructure,NII)和全球信息基础设施(Global Information Infrastructure,GII)计划,1997年美国为大力提升网络基础设施的水平,开始建设下一代互联网的试验计划,36所大学和研究机构参加该计划,在参与成员间建立比现在网络快100倍的新型骨干网。1997年美国比尔·盖茨提出建立全球通信网络计划,计划建立一个由840颗卫星构成的网络,覆盖全球99%的地区,将卫星通信网络与Internet相连接,实现容纳2000万个用户,资费与Internet相同的通信网络基础设施。接着,欧盟又着力推进“信息社会”计划,并确定了欧洲信息社会的十大应用领域,作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。国际智慧城市组织(Intelligent Community Forum,ICF)等相关机构相继成立,并开展“全球智慧城市奖”评选活动。
回顾国际上数字城市发展走过的道路,大体经历四个阶段。第一阶段:网络基础设施的建设阶段。第二阶段:市政府和企业内部信息系统建设。第三阶段:市政府、企业上下游及其相互之间借助互联网实现互联互通。第四阶段:网络社区、数字城市的形成。