世界城市建设地理信息需求

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1世界城市概念、内涵、本质

1．1世界城市的概念与内涵

国际学者在研究世界城市相关概念方面积累了大量的研究成果，表1列举了国际上世界城市相关概念方面有代表性的人物及观点．国内学者在概念方面的提法和解释呈多样化，诸如国际城市、国际化大都市、世界城市、国际性城市、国际性中心城市、现代化世界城市等等，从目前趋势看“世界城市”与“全球城市”逐渐成为国内学界较为一致的概念称谓［4］．无论从国内还是国际，对于世界城市的概念的认识是在不断的发展并逐渐趋于一致的认同．陈锐［5］在总结世界城市发展的普遍规律与特征的基础上，将世界城市的概念界定为：依托世界经济网络和城市经济区两大载体，通过培育城市文化主题完善多维创新体系，以新型业态整合资本、人才和技术等高端资源，并在全球范围内实现快速高效集散，以发挥其对世界经济、社会体系的管理与控制作用的国际第一流城市．在世界城市的内涵特征方面，国际学者将观点集中在主要的职能中心、特征及条件与判断标准方面，表2列举了霍尔、弗里德曼、萨森、西蒙等四位国际学者的观点．近年来国内学者对世界城市研究也急剧增温，研究角度也比前期更加细化和深入，如职能体系［6］、空间分散与产业集聚研究［15］、指标体系研究［16］、人口迁移问题［17］、城市发展战略［13，18］、巨型城市区域［19］、国际交通体系［20］、人口分布格局［21］、国际会展业［22］、世界城市网络理论［23］等等．对于世界城市本质的探讨也有了更深入的认识，主要观点是：世界城市的本质属性主要表现在控制力、影响力、表现力上［14］，其本质可概括为一个结点、两个功能、三个特征，是城市发展的高级阶段，是国际城市的高端形态［13］．随着世界城市概念与内涵特征的探讨逐渐深入，我国学界的判定标准与国际研究的主流逐渐一致，高级服务业水平、跨国公司总部等因素是公认的判定标准．但应当看到，世界城市理论还存在一些争议［4］：世界城市内涵仍在发展当中，在未来这一问题仍会持续；世界城市研究有西方中心倾向，较少关注中等发达和发展中国家，也忽略了东西方世界城市发展模式的差异；不连续城市发展模式与世界城市区域联系、时间演变观点的发展模式分歧；对城市社会分化、城市社会问题及可持续发展压力等问题的忽视将导致未来的不确定因素；世界城市发展的依托问题．

1．2世界城市的本质

世界城市是城市发展的高级阶段，是国际城市的高端形态．其本质特征首先是拥有全球经济控制能力，这种控制能力主要来源于聚集其中跨国企业和跨国银行总部［7］．国际金融中心、决策控制中心、国际活动集聚地、信息中心和高端人才集聚中心影响着全球的政治、经济和文化（强度达到强或极强），而较大的经济和人口规模、经济高度服务化和集聚全球跨国公司总部、区域经济合作紧密、国际交通便利、科技教育发达、人居环境优良等条件支撑着世界城市的这些中心．世界城市的本质可概括为一个结点、两个功能、三个特征［13］，即：一个结点，全球经济系统的中枢或世界城市网络体系中的组织结点，整合以人流、物流、资本流、技术流和信息流为代表的现代市场资源；两个功能，对全球政治、经济、文化具有控制力与影响力，是全球战略性资源、战略性产业和战略性通道的控制中心，是世界文明融合与交流的多元文化中心，也是城市硬实力与软实力的统一体；三个基本特征，具有雄厚的经济实力，具有巨大的国际高端资源流量与交易，具有全球影响力．当代世界城市的本质体现在［14］：它是全球经济、政治、文化体系的主要节点，是世界体系中高度集中的经济、政治、文化指挥控制中心，发挥着全球的影响力、控制力、表现力，欧洲、美洲和亚洲等区域通过世界城市的连接成为一个有机整体．其本质属性主要表现在控制力、影响力、表现力上．其核心功能主要是世界经济管理控制中心、全球政治中心、世界知识创新中心、世界文化中心、世界航运中心．表3与表4根据郭万超的观点对世界城市的本质属性、核心功能与核心要素进行了整理．

2世界城市本质对城市地理信息的需求

从概念演化到内涵分析，再到本质及核心功能、要素梳理，国内外学者对于世界城市的研究也随着世界城市的发展演变经历了相对漫长的过程．世界城市的本质属性及核心功能对城市地理信息的获取、管理与服务都提出了新的需求（图1）．控制力是世界城市拥有的整合和配置全球资源要素、从而实现价值最大化的能力和权力．本方面的城市地理信息需求主要是：聚集要素的表达与空间化管理；要素辐射范围的确定；石油、铁矿石、人才、信息、资本等等作为国际战略资源进行管理；信息产业、新能源产业、文化创意产业等等作为国际战略产业的配套地理信息服务；机场、铁路、港口作为国际战略通道配套信息化监控与管理等．影响力是世界城市拥有的主导和改变思维方式和价值取向的能力和权力．各种代表话语权的定价、信息权利等，以及代表软实力的跨文化交流、价值观等会形成一些新的地理信息要素，这对城市地理信息的获取方法及服务体系的整合度和服务效率提出更高的要求．表现力是指世界城市使自己的实力（主要是控制力、影响力）得到世界认可的能力，也包括对自己形象的塑造能力．面向国际的政治形象和社会形象的树立对城市地理信息的需求主要体现在管理层面，面向国际形象的诚信环境、公众素质、文明程度、社会风尚等也对城市地理信息管理方式与服务体系提出了更加体现国际化、多元化、人文理念的要求．对于世界经济管理控制中心，全球化公司、跨国公司和世界级金融机构有针对全球或区域产业经济的运行状况进行空间化监管的需求；对于全球政治中心，国际组织、国际机构的空间分布、辐射范围、空间决策等等需要不断完善的城市地理信息服务体系的服务环境；对于世界知识创新中心，新产品、新市场和就业新机会的衍生会不断产生新空间要素，各种新要素的更新、管理方法、服务方式需求是不完全相同的，这就要求城市地理信息服务环境具备开放性，并实时更新；对于世界文化中心，世界级文化资源与品牌改变了传统的文化服务业的发展模式，本地文化与国际化、多元化的文化相互融合，城市地理信息的获取、管理、服务都要适应多元化的需求；对于世界航运中心，当前是航空时代、高铁时代、远洋时代、信息时代，世界城市掌握的世界级交通体系越强大，掌握的人力流、物资流、资本流、信息流、知识流越多越集中，其控制力就越强．世界航运中心不仅要求城市地理信息为其自身运行作保障，还要求在五大流的运行过程中进行全方位的空间化监管，如物资流的地理位置追踪与全过程监管等．

3世界城市建设的城市地理信息需求

世界城市地理信息服务的对象不仅仅是生活其中的人群，还包括其控制力、影响力和表现力辐射范围涉及的国际政治、经济、文化机构，以及重要的国际战略资源、产业和通道．因而，其城市地理信息服务必然要适应这些“对象”的动态变化的需求．世界城市建设的城市地理信息需求主要解决好以下问题：第一，分析世界城市建设与城市地理信息需求的动态关系．世界城市建设是动态变化的，随着其本质属性和核心功能的增强，其对城市地理信息的需求也在不断变化．第二、分析世界城市建设对当前城市地理信息服务体系提出的新的需求，明确其要解决的基本问题在哪里；第三，从城市整体观的角度出发，分析城市地理信息服务体系应考虑的从整体到局部的不同层次；第四，从业务的时空管理视角分析城市地理信息服务体系如何满足世界城市建设中出现的新业务需求．

3．1世界城市建设与城市地理信息的关系分析

从城市地理信息角度看：一体化管理、信息资源整合与融合、新技术服务方式、共享与安全的平衡构建起来的地理信息服务体系应支撑世界城市核心功能、要素层面的各种中心，使其汇聚成体现世界城市本质的控制力、影响力和表现力．从世界城市角度出发：其本质在城市功能层面体现于政治、经济、科教、文化、资源环境、公共服务、城市设施等方面；其核心功能和要素体现在各功能的下级职能，如经济体现在金融、商业、租赁业、商务服务业、智慧服务业、信息业等，这些职能需要实现智能政府服务、智能企业网络、智能交通、智能社区与人口资源管理等智能化的管理；世界城市的建设要求提升已构建的地理信息服务体系的服务效率，多行业、多部门、多系统协同管理，形成对城市地理信息的整理观和立体化管理．在世界城市建设的过程中，随着其控制力、影响力、表现力的不断增强，其各项核心功能和要素的内容、辐射强度和影响范围也在不断变化，他们对地理信息服务体系的需求也在不断变化．因而在城市的功能层面、智能管理层面以及城市地理信息管理的整体观和立体视角也在随之发生内涵上的演化，这个过程是动态变化的、螺旋上升的，与世界城市的建设过程紧密相关．

3．2世界城市的地理信息服务体系面临的基本问题分析

当前，世界城市的地理信息服务体系面临的基本问题主要体现在城市地理信息的一体化管理与信息资源整合、新技术服务方式、共享与安全的平衡等三个方面．第一，一体化管理与信息资源整合，从离散的分行业部门的城市空间实体要素层管理向连续的一体化管理的方向发展，从单部门、单行业的信息基础设施建设向多部门、多行业的信息资源整合与融合方向发展．以五大流为代表的现代市场资源，跨地域、跨政区、跨领域的经济、政治、文化、科技、社会各职能的中心，都要求将原先分散的各类城市空间实体联系起来进行系统化的管理，以支撑各核心功能．第二，新技术服务，从传统的服务方式过渡到新的技术服务方式，如城市地理信息的无线网络服务、智能化的查询与分析、可视化的二维平面与三维立体甚至四维时空展现、便捷的云服务和高效的超并行计算，特别是城市地理信息的物联网应用，借助射频识别技术把所有城市空间实体与互联网连接起来，形成能够智能化识别和管理城市空间实体的物联网应用．第三，共享与安全的平衡，促使城市地理信息共享与安全体系达到平衡，形成开放的、实时更新的信息服务环境．城市地理信息的共享与安全的前提是标准化和规范化，法律环境是其保障，通过政策进行调控．信息共享与安全的标准、政策、法律在各个国家，甚至在一个国家的不同区域都可能会有所不同，而要对构成世界城市核心要素的各种中心进行城市地理信息服务则必须形成与之相适应的标准、政策和法律环境．

3．3城市地理信息服务的整体观角度分析

以城市单元为空间尺度，与城市运行、城市功能、城市管理和城市形态等相关的空间实体，即城市生存、发展所依赖的外部自然条件和内部各组成要素以及与城市经济社会活动和运行管理相关的空间实体是城市地理信息服务的主要载体．这些空间实体有着具体和抽象的存在形式，有着相对稳定和相对频繁的变化频率，有着城市上空、城市地表和城市地下的空间层次．空间实体是城市的最小“细胞”单元，同种存在形式、变化频率及同一空间层次的空间实体的聚集构成了某一方面的城市“器官”，如街道和建筑、城市的地下管网和其他设施、城市区域的气象环境等等．不同的城市“器官”构成了城市的“个体”．在世界城市建设过程的前期阶段，大多针对每种城市“器官”建立了城市地理信息管理与服务系统，却没有过多考虑各“器官”之间的关系．在其本质及核心功能扩展阶段需要借助各种城市“器官”逐渐突出某种核心要素时显得力不从心．从该角度出发，世界城市地理信息服务体系应考虑三个层次的实现问题（图3）：（1）如何聚集起世界城市建设过程中新的空间实体并使之服务于世界城市的某项核心要素；（2）如何使各项核心要素共同促成世界城市核心功能的扩展；（3）在新的世界城市“细胞－器官－个体”的机制下，如何完善现有地理信息服务体系（软硬件环境）以支撑该机制．

3．4基于城市地理信息的要素时空精细化管理

世界城市建设过程中出现的新要素或要素的新特征也有着时间和空间上的管理需求，不同时间或空间的城市要素的管理需求是有差异的，因而要求对这些要素或特征进行基于时空的精细化管理．城市精细化管理涉及到的各城市管理要素都有着世界城市建设中的对应点，如交通要素（地下、地表、空中）可支撑世界航运中心，文化要素可支撑世界旅游中心和国际文化中心．基于城市地理信息的要素时空精细化管理，就是在城市精细化管理发展的基础上，强调时空的重要性，其服务体现要素的时空特性，特别是同一地点的不同空间要素的立体空间化信息的管理以及同一要素或业务全生命周期的监管．同一地点不同空间要素的立体空间化信息，主要体现为对代表不同空间要素的空间实体的信息描述．对于每一实体有多源数据（遥感数据、矢量数据、三维模型数据、业务数据）描述方式，通过借助信息服务平台的检索、分发、挖掘信息，并针对不同的功能和业务流程应用到各个行业中．同一地点集群的空间实体有各自的功能：地表的空间实体重点考虑立体布局及立体管理，如高层建筑结构（空中花园、停机坪）、立体交通工具（轻轨）、立体交通设施（立交桥）等；空中的城市空间主要有气象要素监测（温度、湿度、降水、日照、大气状况等）、气象预报（农业、生产、生活）、气候及变化信息等空间实体信息；地的下城市空间涉及地下公共管线设施，地下商业、娱乐和交通．在世界城市建设的过程中，对城市立体空间各层次的渗透和利用会逐渐深入和成熟，城市地理信息的管理在同一地点也要从单空间层次拓展到分布于不同空间层次中的立体空间实体的管理．同一要素或业务全生命周期的监管，主要是借助现代信息技术，实现城市中的空间实体从产生到消亡的各阶段信息的采集、传输、存储、处理、使用等环节的管理，这种管理程度的高低决定了城市中的空间实体信息服务于城市精细管理、政府宏观决策和社会公众等的能力．如全生命周期的商品监管就是从原料采集、生产、运输、流通、使用、消亡整个过程的跟踪与监控，特别是农产品这种随时间变化性强的商品，在其各个过程中记录和获取产品状态参数和当前空间位置信息．对于如餐桌菜品等商品，可获取其经历怎样的加工，原材料通过怎样的运输环节，产地及批次编号等等信息．总之，随着世界城市建设的深化，城市地理信息的获取和管理都要符合当前城市在世界上体现的主要核心要素和功能，应随着其发展而不断拓展、更新、完善．（本文来自于《河南大学学报.自然科学版》杂志。《河南大学学报.自然科学版》杂志简介详见.）

作者：付强1，2诸云强2杨建涛1傅东3周天墨2，4工作单位：1．河南大学2．中国科学院地理科学与资源研究所3．河南有线电视网络集团有限公司新乡分公司4．首都师范大学