智慧城市是數字城市發展的新階段，強調的是城市信息的廣泛獲取、智慧分析和充分使用，連接城市內部不同部門、企業和家庭，為所有的用戶帶來方便與快捷，使人們生活的城市成為一個真正的數字化城市。信息是一切事物的存在方式和運動狀態的知識，從本質上看信息是對社會、自然界的事物特征、現象、本質及規律的描述。數字化的本質是對現實生活世界的一種信息化模擬:將現實的人、物和活動進行歸納與提煉，建立相應的類型、事件、規則和約束機制，并在計算機中通過二進制的方式將其進行描述和展示。這個描述是對現實的抽象，但現實世界（包含人文世界與自然世界） 實在是太復雜了，它包含了幾乎無限的信息維度，因此，在描述中必須丟棄某些次要的信息，保留主要的信息，否則對現實世界進行完整地模擬將是一件不可能完成的任務。
GIS對于世界的描述也是這樣的：由于地球表面的無限復雜性，地理信息對地球表面的描述總是近似的，由于尺度的不同，地理信息的描述可以很詳細也可以很概略。人們通過矢量數據模型和場模型這兩種基本數據結構描述自然與人文環境。在場信息描述中，地理空間被假想為一組空間連續的函數，每個函數在空間的任何位置都有唯一確定的值；而在離散實體信息描述中，地理空間被其他無序的空間 *** 對象占據并賦予屬性。
毫無疑問，在傳統上使用的這兩種數據結構是對現實進行深度抽象的結果，盡管多年來其在對地理現象的描述中已經取得了累累碩果，但這些仍然滿足不了信息化日益增長的需求： 人們需要更精確的時空描述、需要更多的信息維度來規劃和設計地球，以實現和諧發展。我們需要知道某個地區過去、現在和將來是如何演變的，社區是如何生長和衰落的，人群是如何聚集形成潮汐效應的，這些都可以用于指導城市的管理。然而，傳統二維的平面空間是遠遠不夠的，因為(X，y)坐標對于描述一個位置仍然是有缺陷的，不知道高程和時刻，便無法知道一件事情的完整描述。既然我們生活在一個立體環境之中，我們就有必要為這個立體環境建模，模擬在現實中很難重復完成的活動。實際上，工業界很早就試圖通過虛擬現實技術模擬現實世界，例如航空領域采用三維的訓練設備，可以模擬多種復雜氣候條件下的飛行情況；博物館通過虛擬現實技術在計算機上將珍貴文物進行精確復原和展示，既保護了文物，又滿足了公眾了解的愿望。
虛擬現實技術最終與GIS相結合，在三維GIS領域大放異彩，在今天，我們已經很難將三維GIS與虛擬現實4行本質性的區別，因為它們的研究目標已經非常趨近。三維GIS追求使用多種人體感覺手段讓用戶進行場景沉浸，而虛擬現實技術也同樣開始研究三維場景的可瀏覽、可査詢和可分析功能。隨著三維GIS技術的發展，采用三維顯示技術來展示現實空間已經成為城市規劃、建設和管理領域的研究和應用熱點，這也正是智慧城市所要實現和達到的目標。
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來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1e126
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