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中图分类号：D035.5 文献标识码：A 文章编号：1008-4533(2002)05-0073-04
一、数字化与城市扩张
数字化就是网络化、信息化、智能化。数字技术加快城市规模的扩张，“新全球经济与浮现中的信息社会确实具有一种新空间形式，在各式各样的社会与地理脉络中发展，这个空间形式就是巨型城市。”[1]数字城市的内涵具体包括：电子商务、数字政府、娱乐教育上网、智能交通、数字规划与管理等方面。城市数字化大大加快了城市向外扩张的速度。
发展电子商务是城市数字化的关键环节。电子商务是指通过电脑和网络，来完成商品或产品的交易、结算等一系列无纸化、直接化的商业活动过程的一种方式。电子商务主要有四种模式：BTOC（企业对个人）、CTOC（个人对个人）、CTOB（个人对企业）、BTOB（企业对企业），其中，网上购物(BTOC)和网上交易(BTOB)现阶段最为普及。电子商务大大方便了市民网上购物，市民在家只要一点鼠标，就可以买到自己满意的商品；电子商务也发展了城市经济，随着交易的便利，城市无论是对外还是对内的交易额必将快速增长。电子商务降低了交易成本，人们足不出户就可以完成全部交易，企业通过电子商务大大减少了生产和营销的成本。
政府上网不仅可以大大提高行政管理效率，而且增进了民主。从世界范围来看，推进政府部门办公自动化、网络化、电子化、全面信息共享已是大势所趋。政府上网主要体现在以下几个方面：电子政务；电子采购及招标；电子福利支付；电子邮递；电子化公文；电子资料库；电子税务；电子身份认证。政府通过上网工程实现政府网络与其他网络的互联互通，政府除提供一般性的网络信息服务之外，将逐渐建立网络政府，从而开启政府管理的全新时代。
娱乐、教育是城市两项主要功能。通过实现娱乐、教育上网工程，可以大大扩展娱乐、教育的范围。人们不但可以在家享受网上娱乐、教育，而且减少了娱乐、教育的花费。人们在城市的郊区甚至远离城市的地方，同样可以很方便地享受到原先仅仅局限于很窄的范围的娱乐、教育。换句话说，城市作为娱乐、教育的中心地位正在减弱。娱乐、教育上网包括网上电影、网上电视、网上游戏、网上音乐、网上交流、网上专家咨询、网上高等教育课程等。
智能交通也是城市数字化的一个主要方面。20世纪80年代以来，美国、西欧等发达国家开展了道路功能和车辆智能化的研究。随着研究的不断深入，系统功能扩展到道路交通运输的全过程及有关服务部门，发展成为带动整个道路交通运输现代化的“智能运输系统”(ITS)。
数字化、信息化、智能化、网络化为城市合理规划提供了有效的现代化手段。空间信息工程系统可以根据城市的现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同的预测模型展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控使用，随着系统论、控制论、信息论的发展，在协同、突变、混沌等科学思想方法的指导下，进一步解决城市面临的复杂而综合的问题。如地域经济与城市可持续发展，城市增长、规划与土地增值，城市动态演变和预测，城市交通网络的时空模型，城市其他专题，以及综合问题的决策支持系统。
城市扩张建立在城市规划能力不断提高的基础上，包括城市商业扩张、行政能力扩张、娱乐教育功能的扩张、交通扩张等，是城市发展的必然结果。城市数字化加快了城市扩张速度。
1.城市商业扩张 随着城市数字化发展，电子商务逐渐成为城市商业的主要模式。电子商务扩展了城市企业的经营能力，扩大了企业的经营范围。企业通过网络生产、营销，通过网络与相关企业联络，通过网络实行企业内部连接，通过网络把产品推到消费者面前，降低经营成本。企业经营能力的增强，拓展了企业的经营范围。电子商务不但支持企业旧有的城区业务，而且可使企业把业务做到城市的郊区或远离城市的地方，使企业把城市的商业功能扩张到城区以外的地方。对市民来说，网上购物不但可以在家进行，而且可以不受地域的限制。无论是在城区，还是郊区，或者是郊区以外的地方，市民都可以享受以前只能在城市才能享受到的购物条件。从城市的购物条件来看城市的发展，电子商务可以把城市扩张到很远的地方。电子商务刺激了市民的购物欲望，促进了城市商业的发展。有方便的购物条件，人们总习惯于多买一些东西。电子商务的发展也刺激了城市物流业的发展。城市电子商务的成功实施和发展，需要发达的城市物流业支持。
2.城市行政能力扩张 行政能力是描述城市行政管理部门实施调控、命令、整合的功能的概念。行政能力只在一定范围内实施，受地域、传播和政治区划等的影响。数字化使得行政能力施行的范围在原有的基础上大大扩展。首先，数字化突破了原有的地域的限制，空间在数字化过程中缩小。其次，数字化也改善了传统的传播工具，无论是在时间上，还是在容量上，网络传播比电视和电话要更快和更大。数字化也可使行政能力转移到城市周边的地方。行政能力归属于老城区，是城市的一个重要特征，也是受技术条件限制的结果。数字化使行政能力变得虚拟和小型，运转和搬迁都变得更加灵活。数字城市的行政能力就有可能突破传统的停留在老城区的格局，而迁移到郊区或城区以外的地方，这种迁移大大加快了城市扩张的步伐。
3.城市娱乐、教育扩张 娱乐、教育是城市的一个重要功能，是区别城市与农村的一个标志，也是城市与城市区别的一个标志。数字城市的娱乐和教育数字化了，数字化的娱乐和教育可以扩散到更大的范围，甚至全球。人们只要能上网，就可享受到数字化的娱乐和教育，而不管你是否在某个城市。数字化的娱乐、教育也可满足更多人的需求。传统的城市娱乐、教育是限量的，只供那些有一定地位，具备一定经济水平的人享受，对大多数人是封闭的。而数字化娱乐、教育是不限量的，可同时供许多人享受。城市娱乐、教育功能的扩散导致城市的扩张。另外，娱乐和教育是文化的内涵，享受相同文化内涵的人彼此会有认同。当一个城市的娱乐、教育扩展到另一个城市，最终会导致城市的合并。小城市合并成大城市，是信息时代城市发展的趋势。
4.智能交通扩张 智能交通消除了许多传统阻塞交通的因素，使交通运输变得方便而快捷。通过智能交通系统，司机可以方便了解即时路况及未来一段时间内的路面情况，从而作出最有利的选择。交管部门则可以根据即时的情况以及司机们未来的选择而作出恰当的疏导和协调。智能化的交通还可帮助了解天气情况以及发生在其他地方的事情，可以用轻快的音乐缓解人们紧张的心情。智能交通因其智能化运作，可支持更多的人、车同时运行在公路上，而不会发生阻塞，这在传统交通条件下是不可想象的。这既增加了商业能力，又方便了人们的远行。智能交通也方便更远距离的运输（包括商业运输和生活中远行）。在信息不足的情况下，人们往往局限于小范围内进行商业活动或生活活动，智能交通系统可为人们提供更充分的信息，支持距离更远的商业运输和个人生活中的远行。对一个城市来说，城市交通能力的增强意味着城区的扩张。
5.城市规划能力扩张 城市规划数字化是建立在城市空间数字化基础上，空间信息工程系统把城市空间纳入了数字化管理当中，根据城市的现状、发展趋势和潜在能力等综合因素，通过不同的预测模型展现可能的前景，供中长期规划和宏观调控使用。空间信息工程系统“可丰富表现手法，增加信息含量，提高分析能力和准确性，使城市规划管理与设计更加具有前瞻性、科学性和及时性。”[2]城市规划是基于对城市总体框架的把握和对城市未来的设计，需要对城市总体信息与城市未来发展前景进行整合，城市数字化提高了信息传输能力及对信息的整合能力。运用空间信息工程系统进行城市规划既可提高城市规划效率，又可提高城市规划准确性。
从城市规划所覆盖的范围来看，空间信息工程系统可以把规划的触角延伸到传统城市难以覆盖的地方。除可以从城市规划的准确性和效率来衡量城市规划能力以外，还可以通过考察城市规划的范围来衡量城市规划的能力。空间信息工程系统利用具体的业务应用系统可以对更大量的规划信息进行整合，包括城市生产能力、人口、文化及世界潮流等。空间信息工程包括一些具体的业务应用系统，如城市规划综合管理系统，城市规划办公管理系统，城市规划决策支持系统，城市综合管线管理系统，城市给水管理系统，城市公共交通系统，城市园林和风景名胜区管理系统等。
二、数字城市扩张模式
城市扩张受经济发展、人口增长、娱乐教育、交通方式及当地的文化内涵等等的影响。传统的城市扩张模式是渐进式的，随着城市经济、人口的增长而缓慢地向四周扩张，由此带来的后果是城市功能由城区向郊区、农村逐渐递减。郊区在城市发展的过程中逐渐向城区转移，郊区人口慢慢转变为城市人口。数字城市的扩张模式受数字化特征影响，除具有传统的渐进式扩张之外，还具有跳跃式扩张、互联式扩张、立体式扩张的态势。不同的城市表现为不同的扩张模式，这与各城市不同的文化内涵有关系。
1.渐进式扩张 渐进式扩张表现为城市政治、经济、文化有规律地向城区向郊区扩张，随着郊区人口转变为城市人口，城市的人口规模不断扩大。与传统城市渐进式扩张相比，数字城市扩张的速度要快些。数字化的娱乐和教育不但满足广大郊区居民的需要，而且吸引着想逃脱城市污染的居民不断向郊区迁移；数字化交通支持着居民由城区向郊区的流动；服务业信息化的后果是不断向郊区扩散，因为郊区具有大量的满足服务业需要的劳动人口。随着信息流通的加速，传统占据城市中心的服务业逐渐丧失已有的快速得到信息的优势；在受到地价因素的影响下，城市制造业也不断向郊区转移；城市政治在渐进式扩张过程中保持原有的地位，发挥着对不断扩张城市的各项事务的管理作用，它不但不会向郊区转移，而且在信息化过程中有不断集中的趋势。城市数字化带来的城市经济的快速发展加速了城市向周围的扩张。
2.跳跃式扩张 跳跃式扩张是指城市跳过一段区域向周围发展。城市的跳跃式扩张是受特定的城市地域、文化影响的结果，数字化支持这种跳跃扩张。城市的功能和内涵规定着城市的能量，城市能量具有积蓄和扩张的态势。当受到地域的阻隔，城市能量会不断积蓄，在一定程度之后，会突破地域的阻隔而跳跃式地向周围发散。城市文化覆盖在数字技术之上，从深层次规定着城市扩张的模式，特殊的城市文化也支持城市跳跃式扩张。数字技术本身是支持城市跳跃式扩张的。数字技术最大的特性就是打破地区的阻隔，使信息在全球范围内流通。从具体的城市经济发展来看，在信息流通不受阻隔的情况下，城市的跳跃式扩张有效地降低了房地产价格，从而降低了企业的成本和居民的生活消费。和渐进式扩张相比，跳跃式扩张更加具有特殊性，它只是迎合了数字技术的特征。
3.互联式扩张 互联式扩张是指大城市与周边的小城市之间通过互联、融合而形成巨型城市。数字技术为城市的互联、融合提供了技术基础。首先是文化的融合。不同城市有不同的文化特性，城市文化特性规定着市民的日常行为及城市经济生成、发展。城市间文化的差异导致城市间竞争的加剧。数字技术为不同城市文化交流带来方便和提供新的契机。其次是经济的融合。新的经济交往技术将重新调整一定区域内城市产业结构，在经济融合的过程中，原有城市间竞争的态势逐渐减弱，而构成一个新的经济共同体。再次是政治的融合。政治的融合表现为大城市政治功能的急剧扩张，兼并或重组区域内的政治结构。新的政治结构将负责整个地区性事务。
城市间的互联、融合是参与全球竞争的必然结果。信息化增强地区的经济实力，同时带来了国际化的竞争。数字技术使得各类信息在全球范围内自由活动，由此获取信息所衍生的竞争也波及全球的范围。任何一个地方再不能封闭式地发展自己的经济、政治和文化，而必须开放式地面对全球城市竞争。城市的互联、融合是有效抵抗竞争的手段。抵抗全球竞争在于城市间力量的整合。数字技术能最有效率地整合一定区域内力量。城市力量的错位或重叠归根到底是信息不完全所致。信息不完全导致城市间难以整合或无谓竞争的加大。数字技术有效地克服了信息不完全的后果，可更大范围地整合地区的资源。对小城市来说，大城市文化有一种天然的吸引。小城市的特性表现为向往和归附。数字技术提供了小城市归附大城市的契机。而大城市天然具有扩张的本性和能力，数字技术增大了大城市向外扩张的能力。
4.立体式扩张 数字技术赋予时空以新的社会意义。数字时代，时间和空间表现为以下特征：社会时间的个性化和社会空间的中心化；社会时间的可逆性与社会空间的非独占性；时间文化的互渗与空间文化的流动[3]。立体式扩张是指城市横向扩张的同时，在时间纵向上不断向过去和未来延伸，表现在城市文化具有城市过去和未来的特征，城市具有更广阔的时间维度。城市的一切活动受内在的文化内涵的支配，城市文化具有一定的时间维度，城市时间维度受时代的技术条件决定。对传统的城市而言，城市文化局限于传统的传播工具、制造工具、交通工具、学习工具所能容纳的时间范围。信息技术是一种新的、规定着时代特征的技术，对时间的社会意义有重新的规定。在信息技术支持下，城市文化能跨越更广阔的时间范围，导致城市更大程度上的立体式扩张。通过数字技术，城市能更好地保存已发掘的城市过去，并把它运用于城市现有的建筑、教育、艺术。数字技术整合人们的想象和现有的资料，使人们对城市更久远的历史有合乎逻辑的推理和构想。同样，运用数字技术，人们能把握世界城市发展现状及趋势，对城市长久的未来有更恰当的描绘。
收稿日期：2002-05-28