数字城市与城市应急通信的融合发展

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【摘要】文章介绍了数字城市和城市应急通信的含义和现状,分析了城市信息化建设过程中两者的关系,最后探讨了数字城市与城市应急通信在我国的融合发展问题。

【关键词】城市信息化 数字城市 城市应急通信 数字集群通信

1 引言

当前,城市信息化和构筑数字城市已经成为提升城市综合竞争力的重要途径,国内外数字城市建设的热潮方兴未艾,我国以“数字城市”为代表的城市信息化建设也正在加快推进,“城市信息化”与“数字城市”问题渐成热点,也将对人们的生活方式、社会文化习俗等产生巨大的影响。数字城市将促进城市规划手段的全面革新,城市管理手段的现代化,使城市信息数字化,为公众搭建一个“一站式”的城市信息化服务平台,对城市的可持续发展、规划建设、电子政务、电子商务、信息化社区、防灾救灾、环境治理、智能交通、公共安全、远程医疗与教育、公众信息服务等方面将会产生巨大的作用,具有积极的意义。

另一方面,有效应对频发的突发事件,在自然灾害、事故灾难、恐怖袭击等事件发生时尽可能保障人们的生命和财产安全、减少损失,已成为全球共同面临和关注的焦点问题,日渐受到世界各国政府的重视。在中国,基于近年来所发生的水灾、冰雪暴灾害、四川汶川特大地震等突发事件,尽快建设完善的城市应急通信系统,快速、有效地应对这类破坏能力特强、破坏面积特大、破坏速度特快的突发事件是一个严峻的挑战。城市应急通信系统作为应对各种突发事件的必备通信手段,已经成为当前政府刻不容缓的工作之一。

2 数字城市与城市应急通信概述

2.1 数字城市

1997年,在全球经济向一体化的方向发展、信息高速公路得到快速发展的背景下,美国副总统戈尔从战略高度提出了认识21世纪我们这颗星球――数字地球的概念。数字城市作为“数字地球”概念的引申,是数字地球的一部分,也是伴随信息化时代的到来和城市问题的加剧而衍生出的新概念,目前正日益受到政府、企业和专家学者的重视。

数字城市是指将有关城市的信息,包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各方面,以数字形式进行获取、存储、管理和再现,通过对城市信息的综合分析和有效利用,为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和可持续发展提供决策支持,以有效促进城市系统各要素间和谐相处。数字城市是城市现代化建设的主要内容,能为城市可持续发展提供不竭动力,是城市现代化的必由之路。

数字城市具有双重含义:一方面是指城市信息化,通过建设宽带多媒体信息网络,搭建地理信息系统等城市信息基础设施平台,把整个城市的经济、政治和文化等方面的信息资源有机地开发、整合、利用起来,实现城市的经济、社会、生态各个运作层面的智能化、网络化和数字化;另一方面可理解为城市规划、建设和管理的信息化,采用数字化、网络化、信息化的手段,以遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、数据自动采取系统、地理信息系统(GIS)和海量数据处理、虚拟现实(VR)等技术为主要手段,建立数字城市基础数据平台及其应用体系,提高城市动态、模拟、实时监测与调控管理的能力,实现城市规划、建设与管理工作的信息共享与业务应用,增强城市管理和服务功能,全面提高城市规划、建设和管理、交通、资源、环保和绿化、防灾抗灾以及社会治安等领域的综合管理水平。

2.2 城市应急通信

应急通信是在出现突发紧急情况时,综合利用有线、无线、卫星等多种通信资源,保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一种具有暂时性的特殊通信机制。应急通信具有随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特点。

应急通信包括多个通信系统,如有线通信系统、计算机网络通信系统、卫星通信系统、集群通信系统、公众移动通信系统及其他专用通信系统等。每种类型的通信系统都各有其不同的特点,适用于特定的应用领域和对象,如:

有线通信系统能够提供高速、稳定和宽带的通信信道,可以适时传递大量数据。但是也有其不足之处,如受到线缆的限制,并不能在任何地点都可以使用。

卫星通信不受地面条件的限制,通信距离远。其灵活机动的独特优势,能够实现在地面传输手段无法满足的地点之间的通信,非常适合应急通信的需求。特别在面积大、地面通信线路不发达的地区,卫星通信手段更能提供性价比最优的解决方案。

集群通信系统可实现组呼、单呼、广播以及短数据和分组数据传输业务,适用于应急指挥调度。数字集群通信系统作为专业的调度指挥系统在应急通信系统中占有重要地位。对于快速调度、安全及应急需求的增加,数字集群功能应用的重要性日益凸显。特别是四川大地震中,公众通信系统因拥堵而瘫痪,更反映出专用的指挥调度通信系统的重要性与必要性。

近年来,在世界各地出现过各种紧急突发事件,包括自然灾害和大型公共安全事件,如“911恐怖袭击”、“SARS”、印度洋海啸、汶川大地震等。在这些事件中,既考验了各国政府的应急响应能力,同时也考验了通信网络的应急通信保障能力,彰显了在公共通信网络被严重破坏的状况下,应急通信系统所发挥的极端重要性。因此,城市应急通信系统作为应对各种突发事件的必备通信手段,加快其建设已经成为当前各级政府刻不容缓的任务之一。当前,我国已经成为世界最大的通信市场,公共通信网络规模与实际使用人口均高居世界前列,但重大灾害与公共事件发生时所产生的巨大通信需求与公共通信网络指挥调度能力的不足已经成为突出矛盾,建设中国城市应急通信系统成为当务之急。

3 数字城市与城市应急通信的关系

“数字城市”是一个城市公共服务和管理信息化的宽带基础设施平台,无线数字城市是目前的建设发展方向。现阶段,我国无线数字城市的建设重点主要放在3G网络+WLAN的建设上。

在数字城市与城市应急通信系统都在如火如荼建设的同时,很多人会思考这样的问题:数字城市与城市应急通信系统能否相互代替?也就是说,我们能否只建设一个通信网络,既满足数字城市的需求,又能满足城市应急通信的需求?让我们回顾集群通信系统的发展历程。集群通信是目前城市应急通信的主要实现手段,在其发展历史上,也曾经出现过集群专用通信能否和公众移动通信相互取代的探索,但实践已经证明,两者各有非常明显的特点和应用定位,是不能相互替代的。同样,数字城市与城市应急通信两者也是不能相互代替的,主要体现在:

(1)数字城市主要应用于城市交通的智能管理与控制、城市资源的监测与可持续利用、城市环境治理与保护、城市通讯的建设与管理、城市人口、经济、环境的可持续发展决策制定、城市生活的网络化和智能化等领域。数字城市具有使城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和实现可视化表现等强大功能。它有利于提高政府决策的科学性、规范化和民主化水平,使城市规划具有更高的效率、更高的分析能力和准确性,更具前瞻性、科学性和及时性。它具备普遍性和公众性的特点。

(2)城市应急通信系统则需要独立于公众网络之外,需要具备应急指挥调度、视频监控、救援通信、救援指挥、信息处理等功能,是信息高速公路上的应急专用车道。在灾难发生时,尤其是自然灾害发生时,一些传统的通信设施很容易遭到破坏,如果应急通信系统完全依赖于传统的一种或几种通信系统,则应急通信系统也会因为灾难而一起被毁坏。因此,城市应急通信系统要满足专用性、随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特殊的应用需求。

因此,数字城市和城市应急通信系统在本质上有很大的不同,分别适用于不同的目标用户群,以不同的方式向用户提供服务,二者不可等同和相互替代。但是,如同集群通信和公众移动通信两种通信技术一样,在其发展过程中都是不断相互汲取和借鉴对方的经验以完善自身发展的,数字城市和城市应急通信系统两者也完全能够做到共存和协调发展,相互融合。

4 数字城市与城市应急通信的融合发展

城市信息化意义上的无线数字城市与城市应急通信系统的建设密切关联,必须协同、融合发展、互为补充,实现两者的优势互补。

数字城市的无线宽带通信系统可以为城市应急通信系统提供强有力的宽带数据传输支撑功能。在构建良好的城市应急通信系统时,需要实现对无线数字通信的指挥和调度功能,同时也需要保证应急指挥中心在一定范围内及时获得现场人员的一些数据信息,包括视频、语音和其他数据等。以数字集群通信系统为例,现有的系统只能提供非常有限的数据传输能力。因此,在城市应急通信系统的带宽有限不能满足突发事件发生时,对宽带数据传输的需求可以借助数字城市的无线宽带通信系统如3G、WiFi等来实现动态视频的宽带数据传输,使得城市应急指挥调度中心可以及时地了解和分析现场情况,有利于实现快速、有效的指挥调度行动。在突发事件面前,公用通信网可以首先转变为“最大的应急通信网”,为指挥救援提供力所能及的支持。

同时,数字集群通信系统作为城市应急通信的主要实现手段,在没有突发事件和重大灾害发生时,可以作为数字城市基础设施平台无线通信的一部分。由于数字集群通信具备3G、WiFi等无线网络所不具备的有效可靠的指挥调度功能,平时可以为数字城市服务,给公安、公共交通、电力、水力、消防等公共服务领域提供指挥调度功能,使城市应急通信网络能真正做到平时服务于政府和社会,在重大灾害等突发事件发生时能够保障国家、集体的利益,以及广大人民群众的生命与财产安全。

在数字城市与城市应急通信融合发展的过程中,需要考虑以下几个问题:

(1)安全问题。由于我国的应急通信系统主要负责一些特殊的通信,如抢险救灾、重大活动等,因此信息安全问题是我们首要考虑的问题。在两者的融合过程中,如何保证公共安全信息在3G、WiFi等网络上的高度安全可靠的传输是需要关注的关键问题之一。

(2)运营模式。不同网络的建设和融合,涉及到不同投资方和运营商的利益。因此,选择合理有效的运营模式对于数字城市和城市应急通信的融合发展将起着至关重要的作用。对于城市应急通信网络的建设,从总体趋势看,由政府主导、运营商合作及全民参与的模式为普遍看好,并较具生命力。

(3)技术标准与规划设计。数字城市的无线宽带通信和城市应急通信是一个庞大复杂的系统工程,在通信系统的技术体制、设备选型等方面,建议尽量采用统一的技术标准,这样有利于系统的互联互通、维护和升级换代,减少系统投资。同时,在系统的规划设计上需要谨慎细致,各个相关部门有机协同工作。

5 结束语

当前,城市信息化程度已成为衡量社会发展和文明程度的重要标志,而应急通信对经济发展和社会稳定有着重要意义。因此,加快我国数字城市和城市应急通信系统的建设刻不容缓。在两者的建设和使用过程中,如能充分发挥各自特点,相互协调、融合发展,必将对数字城市和城市应急通信的发展起到重要的促进作用。

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