作者：黄继跃

“数字城市（CyberCity）”是关于城市的一种逼真的三维数字表示，基于3S（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS）等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设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，使人们可以探察汇集有关城市的自然和人文信息，并与之互动。
    满足数字城市建设需要的GIS称为数字城市GIS，三维城市模型是数字城市GIS的基本内容，不仅具有多种细节层次的几何表达，还提供具有相片质感的表面描述，如逼真的材质和纹理特征以及其他相关的属性信息。因此，有关表面特性与材质特征的描述，包括几何、纹理以及其他信息，是数字城市GIS的主要内容。由于在三维表达、分析与模拟等方面独特的直观性与丰富的信息特性，数字城市GIS越来越广泛应用于城市的数据处理与管理当中，比如应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与管理、电子商务、智能小区等。
    在这样的前提下，湖北省第二测绘院进行了“数字鄂州”之虚拟三维的探索。随着鄂州市经济的快速发展，特别近年来在城市建设方面的巨大变化，为了加快鄂州经济建设，充分合理地利用土地资源，满足城市规划、建设、管理的需要。为此，鄂州市从2003年开始启动了“数字鄂州”项目，其目的在于展示鄂州近年来的巨大变化，探索三维城市模型快速获取及其在城市规划与管理以及各种公共服务中集成应用的有效途径。
    要建立数字城市，建立城市三维模型，需要一些基础数据，其中包括：数字线划图(DLG: Digital Line Graphic)；数字高程模型（DEM：Digital Elevation Model）和数字正射影像（DOM：Digital Orthoimage Map）。另外建立的模型属性数据还需要进行外业调绘。

其工作流程如下：
a)利用DEM、DOM、DLG生成地形数据和地物立体模型；
b)利用数码相机，外业采集模型相应的纹理数据、属性数据以及测区的其他地物数据；
c)对纹理进行纠正，并映射在相对应的地物立体模型上；
d)对属性数据进行整理，并关联到相应的地物立体模型上。

    跟其他虚拟三维城市相比，“数字鄂州”有其自身的特点，我们的目的在于尽量恢复鄂州的真实面貌，做到尽可能的真实。纹理的采集都采用了高分辨率的数字相机，提取纹理的同时不但兼顾了数据的大小，还尽量保持了纹理的清晰程度，做到了在近距离观看成果时，可以获得更多的信息。在城市的建筑特点上，因为鄂州市的房子特点比较丰富，所以在数据的组织中，我们力求保持城市的原始面貌，大限度地还原真实场景，对街区以及一些比较古老的地方，我们对纹理的处理也是力求真实。
    本次实践建立的鄂州市三维城市模型数据，可实现城市漫游、查询分析，数字城市服务于城市规划、市政管理、城市环境、城市通讯与交通、公安消防、保险与银行、旅游与娱乐等，为城市的可持续发展、提高市民的生活质量提供依据。可见，数字城市技术在今后的社会中将起到越来越重要的作用。