摘要: 智慧城市是数字城市发展的新阶段，强调的是城市信息的广泛获取、智慧分析和充分使用，连接城市内部不同部门、企业和家庭，为所有的用户带来方便与快捷，使人们生活的城市成为一个真正的数字化城市。信息是一切事物的存在方式和运动状态的知识，从本质上看信息是对社会、自然界的事...
智慧城市是数字城市发展的新阶段，强调的是城市信息的广泛获取、智慧分析和充分使用，连接城市内部不同部门、企业和家庭，为所有的用户带来方便与快捷，使人们生活的城市成为一个真正的数字化城市。信息是一切事物的存在方式和运动状态的知识，从本质上看信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质及规律的描述。数字化的本质是对现实生活世界的一种信息化模拟:将现实的人、物和活动进行归纳与提炼，建立相应的类型、事件、规则和约束机制，并在计算机中通过二进制的方式将其进行描述和展示。这个描述是对现实的抽象，但现实世界（包含人文世界与自然世界） 实在是太复杂了，它包含了几乎无限的信息维度，因此，在描述中必须丢弃某些次要的信息，保留主要的信息，否则对现实世界进行完整地模拟将是一件不可能完成的任务。
GIS对于世界的描述也是这样的：由于地球表面的无限复杂性，地理信息对地球表面的描述总是近似的，由于尺度的不同，地理信息的描述可以很详细也可以很概略。人们通过矢量数据模型和场模型这两种基本数据结构描述自然与人文环境。在场信息描述中，地理空间被假想为一组空间连续的函数，每个函数在空间的任何位置都有唯一确定的值；而在离散实体信息描述中，地理空间被其他无序的空间集合对象占据并赋予属性。
毫无疑问，在传统上使用的这两种数据结构是对现实进行深度抽象的结果，尽管多年来其在对地理现象的描述中已经取得了累累硕果，但这些仍然满足不了信息化日益增长的需求： 人们需要更精确的时空描述、需要更多的信息维度来规划和设计地球，以实现和谐发展。我们需要知道某个地区过去、现在和将来是如何演变的，社区是如何生长和衰落的，人群是如何聚集形成潮汐效应的，这些都可以用于指导城市的管理。然而，传统二维的平面空间是远远不够的，因为(X，y)坐标对于描述一个位置仍然是有缺陷的，不知道高程和时刻，便无法知道一件事情的完整描述。既然我们生活在一个立体环境之中，我们就有必要为这个立体环境建模，模拟在现实中很难重复完成的活动。实际上，工业界很早就试图通过虚拟现实技术模拟现实世界，例如航空领域采用三维的训练设备，可以模拟多种复杂气候条件下的飞行情况；博物馆通过虚拟现实技术在计算机上将珍贵文物进行精确复原和展示，既保护了文物，又满足了公众了解的愿望。
虛拟现实技术最终与GIS相结合，在三维GIS领域大放异彩，在今天，我们已经很难将三维GIS与虚拟现实4行本质性的区别，因为它们的研究目标已经非常趋近。三维GIS追求使用多种人体感觉手段让用户进行场景沉浸，而虚拟现实技术也同样开始研究三维场景的可浏览、可査询和可分析功能。随着三维GIS技术的发展，采用三维显示技术来展示现实空间已经成为城市规划、建设和管理领域的研究和应用热点，这也正是智慧城市所要实现和达到的目标。
