摘要：智慧城市是对城市交通、市政、能源供给、医疗、社会保障、安全、应急减灾和公众服务等各方面作出统筹规划，将政府职能与信息技术充分融合，构建现代城市管理和服务平台，保证城市经济高效低成本运营，实现经济社会科学管理、民生服务高品质，实现城市运营的“智慧化”。
关键词：智慧城市 三维数据 规划 辅助决策 地理信息
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）10-0062-02
1 引言
智慧城市的概念最早由IBM提出，其对智慧城市的定义为：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关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全等在内的各种需求做出智能响应，为人类创造更美好的城市生活。在我国，2012年，国家智慧城市试点工作正式开启，至今已迅速覆盖我国几乎所有省区市；2013年8月，国务院出台的《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》中明确提出，加快智慧城市建设；在国家新型城镇化规划中，把智慧城市建设作为新型城镇化的重要内容，提出包括城市规划管理的信息化、城市基础设施的智能化、城市社会管理的精细化、公共服务的便捷化、产业发展的现代化等目标。
2 系统建设
2.1 系统建设目标
城市规划几乎涉及各个行业和各个领域，必须全面、综合地安排城市空间，合理利用土地资源，同时还需要得到各个专业部门的密切配合，需要广泛沟通，反复征求意见，要综合考虑和维护城市利益、公众利益等各方利益。因而在前置审批过程中如何以最准确、最形象、最完整的形式把规划成果、各类规划指标展示给相关的部门，而不会引起歧义是规划部门迫切需要解决的问题。早在2006年扬州市就开始着手规划管理信息系统建设，扬州市三维城市景观决策支持系统以现有二维空间信息数据库资源为基础，综合运用遥感、地理信息系统、三维仿真、数据库、网络及多媒体等技术，建立三维立体空间数据平台，为扬州市城市规划、建设与管理提供专业应用服务的系统。
系统遵循“以人为本”的服务主旨，适应简政放权，按照抓两头、重监管的思路，保障高效服务、强化效能监察、加强数据分析和统计、达到移动办公全覆盖、实现远程方案评审，强调规划周边的协调，同时通过规划管理跟踪，实现三维数据的同步更新，强化监督管理功能，从而加强规划的管理工作。在实现城区仿真的融空间信息和属性信息为一体的三维可视化仿真环境下对已有数据进行分析，对城区规划进行可量化的管理，实现城市可持续发展。
从信息共享看，系统能够成为城市管理中多部门的一个高效、直观和可靠的三维数字平台，与真实城市布局环境高度保持一致，通过建立GIS专网，配置相应的软硬件接口和功能扩展开发模块，逐步应用于城市管理、公共安全应急服务和灾害预防等领域。
2.2 总体框架设计
系统总体设计坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构思想，在保持灵活性和扩展性的前提下，整个系统采用目前成熟的多层体系结构，由数据层、服务层、应用层三层构成，各层之间有机结合，提供完整的数据维护、发布和应用服务。为满足客户不同场合的应用需求，系统也可使用单机场景并应用在单机环境下运行。
数据层利用Oracle数据库存储、管理三维空间数据，包括三维DEM数据、DOM数据、DLG数据、模型数据、注记数据、属性数据等等。数据层为上层提供三维空间数据。
服务层根据HTTP协议，利用Web Service技术通过三维空间数据引擎提供三维空间数据服务。提供的三维空间数据服务包括：地形影像服务、矢量模型服务、三维场景服务、查询分析服务（图形和属性互查）。通过城市三维网络发布系统，利用三维空间数据服务实现各类三维数据的网络发布。
应用层整合服务层提供的三维空间数据服务，在城市三维网络发布数据的基础上，根据规划专业业务进行定制，提供基于三维空间数据的规划辅助决策系统，包括专业的三维规划方案审批辅助决策系统和公众化的IE客户端浏览系统。
3 系统的主要功能
系统以先进性和实用性，开放性、扩展性和保证较长的使用期，易操作，高安全性，高容错性，标准性为基本设计原则，建成一套数据、一个平台、六个系统（三维数据管理系统、三维地理信息服务管理平台、三维规划方案审批辅助决策系统、网络发布及公示系统、三维可视化会商系统、三维数字展示系统）。
（1）三维数据管理系统：通过三维数据生产制作平台，建立三维数据库的管理和更新维护技术体系，建立数据的日常更新维护机制等，包括二维与三维的数据联动，支持dlg、dxf、dwg、shp等多种格式的矢量数据导入并要求按坐标精确匹配，支持DEM数据，支持单个或多个通用3ds模型数据导入到三维场景指定图层中，按照模型坐标和真实尺寸导入并实现精确建模，支持通用格式纹理导入，自动三维建模功能等。并将各类型数据以图层形式进行组织分层管理，例如用地、路网、植被、规划专题图等等，能自由控制图层的可见性，添加、删除图层、导入及导出图层数据或属性信息。
（2）三维地理信息服务管理平台：搭建基于政务GIS专网的三维空间信息网络服务共享平台，为了保证系统的可持续性发展，系统预留了丰富灵活的开放性二次开发扩展接口（如：8个COM组件、200多个接口类、4000多个方法和属性、良好的兼容性、开发语支持：C#、VB、C++、JavaScript、渲染系统支持：Direct3D、OpenGL、OpenGLES、支持多浏览器：IE、Chrome、Firefox、Safari、Maxthon、跨操作系统：Windows（32位、64位），IOS，Android），以实现海量三维地形、影像、模型、矢量数据的网络共享应用，为其它专业应用系统如三维城市景观决策支持系统提供三维数据服务和三维空间查询分析等服务。
（3）三维规划方案审批辅助决策系统：城市规划管理的专业应用开发，实现基于地理信息系统三维可视化的快速三维建模、规划信息查询、多方案比较、建筑体量调整、日照分析、通视分析、立面分析、三维测量、规划指标自动计算、二维矢量数据叠加等多项专业规划管理功能，系统还能提供多种三维仿真特效，利用三维虚拟现实技术更直观准确的表达规划效果，为决策提供支持。 （4）三维网络发布及公示系统：通过三维数据网络发布平台，将扬州市三维景观数据在局域网或互联网上进行发布，支持IE客户端三维景观浏览、相关查询、GIS各种分析等操作。从而更加充实了规划及其它城市管理信息发布，为公众参与城市规划、建设与管理提供了更直观的可视化环境。
（5）三维可视化会商系统通过多通道融合全屏幕版规划决策支持系统，提供可视化规划会审功能。支持标准通用数字媒体的多通道图像实时处理。
软件主要功能：三维场景浏览、方案评审（方案切换、属性查询、测量，通视、视域、控高、日照模拟、分类显示等）。
（6）三维数字展示系统：通过遥感、地理信息系统、三维仿真等高新技术，建立起一个可交互操作的实时虚拟现实环境。在传统物理沙盘的基本功能外实现三维可视化、进行动态演示，并可以播放高分辨率宣传影片，是对传统规划展陈模式的一种创新和突破，给用户提供了无与伦比的互动感受。
4 总结
城市规划是对城市未来发展的预见和安排。要科学地预见城市的未来，就要求城市规划尊重客观规律，减少盲目性，增加弹性，以适应未来的形势变化。为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况，建设三维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显得尤为重要，而这些都必须建立在智慧城市的“三个一”架构之上，即：一张网络，一个城市数据中心，一个平台。“三网合一”才能使共享的系统和平台充分发挥期应有的任用，但最基本的核心仍然是是集中且通畅的城市数据中心。只有在城市数字化的前提下，才能实现智慧化，没有数字信息基础，智慧城市就无从谈起。为避免齐抓共管的现状的混乱，近期由国家发改委和工信部牵头制定的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中已明确提出，要建立信息共享的跨部门协调机制，本部门建设管理的信息资源可授权需要该信息资源的其他部门无偿使用。此举可有效减少基础数据的重复建设，但必须要建立起一整套完善的、系统化的安全方案，比如内外网的物理隔离，数据加密、分权限管理等加强网络信息安全管理。更应该从政策和法规上解决信息共享的问题，甚至应该是“强制性”的规定，以保证我国基础地理信息数据的安全。
参考文献
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