世界城市建設地理信息需求

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1世界城市概念、內涵、本質

1．1世界城市的概念與內涵

國際學者在研究世界城市相關概念方面積累了大量的研究成果，表1列舉了國際上世界城市相關概念方面有代表性的人物及觀點．國內學者在概念方面的提法和解釋呈多樣化，諸如國際城市、國際化大都市、世界城市、國際性城市、國際性中心城市、現代化世界城市等等，從目前趨勢看“世界城市”與“全球城市”逐漸成為國內學界較為一致的概念稱謂［4］．無論從國內還是國際，對于世界城市的概念的認識是在不斷的發展并逐漸趨于一致的認同．陳銳［5］在總結世界城市發展的普遍規律與特征的基礎上，將世界城市的概念界定為：依托世界經濟網絡和城市經濟區兩大載體，通過培育城市文化主題完善多維創新體系，以新型業態整合資本、人才和技術等高端資源，并在全球范圍內實現快速高效集散，以發揮其對世界經濟、社會體系的管理與控制作用的國際第一流城市．在世界城市的內涵特征方面，國際學者將觀點集中在主要的職能中心、特征及條件與判斷標準方面，表2列舉了霍爾、弗里德曼、薩森、西蒙等四位國際學者的觀點．近年來國內學者對世界城市研究也急劇增溫，研究角度也比前期更加細化和深入，如職能體系［6］、空間分散與產業集聚研究［15］、指標體系研究［16］、人口遷移問題［17］、城市發展戰略［13，18］、巨型城市區域［19］、國際交通體系［20］、人口分布格局［21］、國際會展業［22］、世界城市網絡理論［23］等等．對于世界城市本質的探討也有了更深入的認識，主要觀點是：世界城市的本質屬性主要表現在控制力、影響力、表現力上［14］，其本質可概括為一個結點、兩個功能、三個特征，是城市發展的高級階段，是國際城市的高端形態［13］．隨著世界城市概念與內涵特征的探討逐漸深入，我國學界的判定標準與國際研究的主流逐漸一致，高級服務業水平、跨國公司總部等因素是公認的判定標準．但應當看到，世界城市理論還存在一些爭議［4］：世界城市內涵仍在發展當中，在未來這一問題仍會持續；世界城市研究有西方中心傾向，較少關注中等發達和發展中國家，也忽略了東西方世界城市發展模式的差異；不連續城市發展模式與世界城市區域聯系、時間演變觀點的發展模式分歧；對城市社會分化、城市社會問題及可持續發展壓力等問題的忽視將導致未來的不確定因素；世界城市發展的依托問題．

1．2世界城市的本質

世界城市是城市發展的高級階段，是國際城市的高端形態．其本質特征首先是擁有全球經濟控制能力，這種控制能力主要來源于聚集其中跨國企業和跨國銀行總部［7］．國際金融中心、決策控制中心、國際活動集聚地、信息中心和高端人才集聚中心影響著全球的政治、經濟和文化（強度達到強或極強），而較大的經濟和人口規模、經濟高度服務化和集聚全球跨國公司總部、區域經濟合作緊密、國際交通便利、科技教育發達、人居環境優良等條件支撐著世界城市的這些中心．世界城市的本質可概括為一個結點、兩個功能、三個特征［13］，即：一個結點，全球經濟系統的中樞或世界城市網絡體系中的組織結點，整合以人流、物流、資本流、技術流和信息流為代表的現代市場資源；兩個功能，對全球政治、經濟、文化具有控制力與影響力，是全球戰略性資源、戰略性產業和戰略性通道的控制中心，是世界文明融合與交流的多元文化中心，也是城市硬實力與軟實力的統一體；三個基本特征，具有雄厚的經濟實力，具有巨大的國際高端資源流量與交易，具有全球影響力．當代世界城市的本質體現在［14］：它是全球經濟、政治、文化體系的主要節點，是世界體系中高度集中的經濟、政治、文化指揮控制中心，發揮著全球的影響力、控制力、表現力，歐洲、美洲和亞洲等區域通過世界城市的連接成為一個有機整體．其本質屬性主要表現在控制力、影響力、表現力上．其核心功能主要是世界經濟管理控制中心、全球政治中心、世界知識創新中心、世界文化中心、世界航運中心．表3與表4根據郭萬超的觀點對世界城市的本質屬性、核心功能與核心要素進行了整理．

2世界城市本質對城市地理信息的需求

從概念演化到內涵分析，再到本質及核心功能、要素梳理，國內外學者對于世界城市的研究也隨著世界城市的發展演變經歷了相對漫長的過程．世界城市的本質屬性及核心功能對城市地理信息的獲取、管理與服務都提出了新的需求（圖1）．控制力是世界城市擁有的整合和配置全球資源要素、從而實現價值最大化的能力和權力．本方面的城市地理信息需求主要是：聚集要素的表達與空間化管理；要素輻射范圍的確定；石油、鐵礦石、人才、信息、資本等等作為國際戰略資源進行管理；信息產業、新能源產業、文化創意產業等等作為國際戰略產業的配套地理信息服務；機場、鐵路、港口作為國際戰略通道配套信息化監控與管理等．影響力是世界城市擁有的主導和改變思維方式和價值取向的能力和權力．各種代表話語權的定價、信息權利等，以及代表軟實力的跨文化交流、價值觀等會形成一些新的地理信息要素，這對城市地理信息的獲取方法及服務體系的整合度和服務效率提出更高的要求．表現力是指世界城市使自己的實力（主要是控制力、影響力）得到世界認可的能力，也包括對自己形象的塑造能力．面向國際的政治形象和社會形象的樹立對城市地理信息的需求主要體現在管理層面，面向國際形象的誠信環境、公眾素質、文明程度、社會風尚等也對城市地理信息管理方式與服務體系提出了更加體現國際化、多元化、人文理念的要求．對于世界經濟管理控制中心，全球化公司、跨國公司和世界級金融機構有針對全球或區域產業經濟的運行狀況進行空間化監管的需求；對于全球政治中心，國際組織、國際機構的空間分布、輻射范圍、空間決策等等需要不斷完善的城市地理信息服務體系的服務環境；對于世界知識創新中心，新產品、新市場和就業新機會的衍生會不斷產生新空間要素，各種新要素的更新、管理方法、服務方式需求是不完全相同的，這就要求城市地理信息服務環境具備開放性，并實時更新；對于世界文化中心，世界級文化資源與品牌改變了傳統的文化服務業的發展模式，本地文化與國際化、多元化的文化相互融合，城市地理信息的獲取、管理、服務都要適應多元化的需求；對于世界航運中心，當前是航空時代、高鐵時代、遠洋時代、信息時代，世界城市掌握的世界級交通體系越強大，掌握的人力流、物資流、資本流、信息流、知識流越多越集中，其控制力就越強．世界航運中心不僅要求城市地理信息為其自身運行作保障，還要求在五大流的運行過程中進行全方位的空間化監管，如物資流的地理位置追蹤與全過程監管等．

3世界城市建設的城市地理信息需求

世界城市地理信息服務的對象不僅僅是生活其中的人群，還包括其控制力、影響力和表現力輻射范圍涉及的國際政治、經濟、文化機構，以及重要的國際戰略資源、產業和通道．因而，其城市地理信息服務必然要適應這些“對象”的動態變化的需求．世界城市建設的城市地理信息需求主要解決好以下問題：第一，分析世界城市建設與城市地理信息需求的動態關系．世界城市建設是動態變化的，隨著其本質屬性和核心功能的增強，其對城市地理信息的需求也在不斷變化．第二、分析世界城市建設對當前城市地理信息服務體系提出的新的需求，明確其要解決的基本問題在哪里；第三，從城市整體觀的角度出發，分析城市地理信息服務體系應考慮的從整體到局部的不同層次；第四，從業務的時空管理視角分析城市地理信息服務體系如何滿足世界城市建設中出現的新業務需求．

3．1世界城市建設與城市地理信息的關系分析

從城市地理信息角度看：一體化管理、信息資源整合與融合、新技術服務方式、共享與安全的平衡構建起來的地理信息服務體系應支撐世界城市核心功能、要素層面的各種中心，使其匯聚成體現世界城市本質的控制力、影響力和表現力．從世界城市角度出發：其本質在城市功能層面體現于政治、經濟、科教、文化、資源環境、公共服務、城市設施等方面；其核心功能和要素體現在各功能的下級職能，如經濟體現在金融、商業、租賃業、商務服務業、智慧服務業、信息業等，這些職能需要實現智能政府服務、智能企業網絡、智能交通、智能社區與人口資源管理等智能化的管理；世界城市的建設要求提升已構建的地理信息服務體系的服務效率，多行業、多部門、多系統協同管理，形成對城市地理信息的整理觀和立體化管理．在世界城市建設的過程中，隨著其控制力、影響力、表現力的不斷增強，其各項核心功能和要素的內容、輻射強度和影響范圍也在不斷變化，他們對地理信息服務體系的需求也在不斷變化．因而在城市的功能層面、智能管理層面以及城市地理信息管理的整體觀和立體視角也在隨之發生內涵上的演化，這個過程是動態變化的、螺旋上升的，與世界城市的建設過程緊密相關．

3．2世界城市的地理信息服務體系面臨的基本問題分析

當前，世界城市的地理信息服務體系面臨的基本問題主要體現在城市地理信息的一體化管理與信息資源整合、新技術服務方式、共享與安全的平衡等三個方面．第一，一體化管理與信息資源整合，從離散的分行業部門的城市空間實體要素層管理向連續的一體化管理的方向發展，從單部門、單行業的信息基礎設施建設向多部門、多行業的信息資源整合與融合方向發展．以五大流為代表的現代市場資源，跨地域、跨政區、跨領域的經濟、政治、文化、科技、社會各職能的中心，都要求將原先分散的各類城市空間實體聯系起來進行系統化的管理，以支撐各核心功能．第二，新技術服務，從傳統的服務方式過渡到新的技術服務方式，如城市地理信息的無線網絡服務、智能化的查詢與分析、可視化的二維平面與三維立體甚至四維時空展現、便捷的云服務和高效的超并行計算，特別是城市地理信息的物聯網應用，借助射頻識別技術把所有城市空間實體與互聯網連接起來，形成能夠智能化識別和管理城市空間實體的物聯網應用．第三，共享與安全的平衡，促使城市地理信息共享與安全體系達到平衡，形成開放的、實時更新的信息服務環境．城市地理信息的共享與安全的前提是標準化和規范化，法律環境是其保障，通過政策進行調控．信息共享與安全的標準、政策、法律在各個國家，甚至在一個國家的不同區域都可能會有所不同，而要對構成世界城市核心要素的各種中心進行城市地理信息服務則必須形成與之相適應的標準、政策和法律環境．

3．3城市地理信息服務的整體觀角度分析

以城市單元為空間尺度，與城市運行、城市功能、城市管理和城市形態等相關的空間實體，即城市生存、發展所依賴的外部自然條件和內部各組成要素以及與城市經濟社會活動和運行管理相關的空間實體是城市地理信息服務的主要載體．這些空間實體有著具體和抽象的存在形式，有著相對穩定和相對頻繁的變化頻率，有著城市上空、城市地表和城市地下的空間層次．空間實體是城市的最小“細胞”單元，同種存在形式、變化頻率及同一空間層次的空間實體的聚集構成了某一方面的城市“器官”，如街道和建筑、城市的地下管網和其他設施、城市區域的氣象環境等等．不同的城市“器官”構成了城市的“個體”．在世界城市建設過程的前期階段，大多針對每種城市“器官”建立了城市地理信息管理與服務系統，卻沒有過多考慮各“器官”之間的關系．在其本質及核心功能擴展階段需要借助各種城市“器官”逐漸突出某種核心要素時顯得力不從心．從該角度出發，世界城市地理信息服務體系應考慮三個層次的實現問題（圖3）：（1）如何聚集起世界城市建設過程中新的空間實體并使之服務于世界城市的某項核心要素；（2）如何使各項核心要素共同促成世界城市核心功能的擴展；（3）在新的世界城市“細胞－器官－個體”的機制下，如何完善現有地理信息服務體系（軟硬件環境）以支撐該機制．

3．4基于城市地理信息的要素時空精細化管理

世界城市建設過程中出現的新要素或要素的新特征也有著時間和空間上的管理需求，不同時間或空間的城市要素的管理需求是有差異的，因而要求對這些要素或特征進行基于時空的精細化管理．城市精細化管理涉及到的各城市管理要素都有著世界城市建設中的對應點，如交通要素（地下、地表、空中）可支撐世界航運中心，文化要素可支撐世界旅游中心和國際文化中心．基于城市地理信息的要素時空精細化管理，就是在城市精細化管理發展的基礎上，強調時空的重要性，其服務體現要素的時空特性，特別是同一地點的不同空間要素的立體空間化信息的管理以及同一要素或業務全生命周期的監管．同一地點不同空間要素的立體空間化信息，主要體現為對代表不同空間要素的空間實體的信息描述．對于每一實體有多源數據（遙感數據、矢量數據、三維模型數據、業務數據）描述方式，通過借助信息服務平臺的檢索、分發、挖掘信息，并針對不同的功能和業務流程應用到各個行業中．同一地點集群的空間實體有各自的功能：地表的空間實體重點考慮立體布局及立體管理，如高層建筑結構（空中花園、停機坪）、立體交通工具（輕軌）、立體交通設施（立交橋）等；空中的城市空間主要有氣象要素監測（溫度、濕度、降水、日照、大氣狀況等）、氣象預報（農業、生產、生活）、氣候及變化信息等空間實體信息；地的下城市空間涉及地下公共管線設施，地下商業、娛樂和交通．在世界城市建設的過程中，對城市立體空間各層次的滲透和利用會逐漸深入和成熟，城市地理信息的管理在同一地點也要從單空間層次拓展到分布于不同空間層次中的立體空間實體的管理．同一要素或業務全生命周期的監管，主要是借助現代信息技術，實現城市中的空間實體從產生到消亡的各階段信息的采集、傳輸、存儲、處理、使用等環節的管理，這種管理程度的高低決定了城市中的空間實體信息服務于城市精細管理、政府宏觀決策和社會公眾等的能力．如全生命周期的商品監管就是從原料采集、生產、運輸、流通、使用、消亡整個過程的跟蹤與監控，特別是農產品這種隨時間變化性強的商品，在其各個過程中記錄和獲取產品狀態參數和當前空間位置信息．對于如餐桌菜品等商品，可獲取其經歷怎樣的加工，原材料通過怎樣的運輸環節，產地及批次編號等等信息．總之，隨著世界城市建設的深化，城市地理信息的獲取和管理都要符合當前城市在世界上體現的主要核心要素和功能，應隨著其發展而不斷拓展、更新、完善．（本文來自于《河南大學學報.自然科學版》雜志?！逗幽洗髮W學報.自然科學版》雜志簡介詳見.）

作者：付強1，2諸云強2楊建濤1傅東3周天墨2，4工作單位：1．河南大學2．中國科學院地理科學與資源研究所3．河南有線電視網絡集團有限公司新鄉分公司4．首都師范大學