隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、3S技術(shù)等的發(fā)展，1998年初，當(dāng)時(shí)的美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽藬?shù)字地球的概念，隨后世界各地掀起了建設(shè)數(shù)字地球的熱潮。在數(shù)字地球背景下，數(shù)字城市的概念被提出，成為數(shù)字地球建設(shè)的最前沿領(lǐng)域，現(xiàn)代城市的建設(shè)與管理迎來(lái)了新的發(fā)展階段。一般意義上，數(shù)字城市是指通過(guò)建設(shè)寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理的信息化，電子政府、電子商務(wù)、電子社區(qū)等是其典型代表。總之，數(shù)字城市就是通過(guò)建設(shè)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施及其集成應(yīng)用，提高城市的運(yùn)行效率。

　　數(shù)字地球經(jīng)過(guò)10余年的發(fā)展取得了非凡的成就，但人們發(fā)現(xiàn)已有的數(shù)字地球技術(shù)在智能化應(yīng)用、精細(xì)化管理方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。例如，數(shù)字城市平臺(tái)提高了人們學(xué)習(xí)、工作和生產(chǎn)的效率，極大地方便了市民的日常生活，但數(shù)字城市還不能很好地解決交通阻塞問(wèn)題，不能隨時(shí)告訴駕駛員哪里還有停車位，造成了不必要的浪費(fèi)，并污染環(huán)境。隨著傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，一種新的發(fā)展理念——智慧地球被提出，并逐漸演變?yōu)槔^數(shù)字地球之后的全球性戰(zhàn)略。2008年11月，IBM首席執(zhí)行官彭明盛（SamuelJ．Palmisano）首次提出智慧地球這一概念。主要內(nèi)容是把新一代的IT技術(shù)充分運(yùn)用到各行各業(yè)中，即要把傳感器裝配到人們生活中的各種物體當(dāng)中，并且連接起來(lái)，形成物聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算技術(shù)將物聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)字地球與人類社會(huì)和物理系統(tǒng)的整合。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達(dá)到智慧狀態(tài)。從此，當(dāng)代城市發(fā)展進(jìn)入智慧城市的新時(shí)代。它以數(shù)字城市為基礎(chǔ)，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、傳感設(shè)備等信息技術(shù)，融合海量的時(shí)空信息，把人類的知識(shí)充分應(yīng)用到信息化條件下的城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)和發(fā)展當(dāng)中，形成智能化專題應(yīng)用，并通過(guò)相互之間的優(yōu)化組合，最終使城市具有智慧、變得智能，以實(shí)現(xiàn)人口、產(chǎn)業(yè)、空間、國(guó)土、環(huán)境、社會(huì)活動(dòng)和公共服務(wù)等領(lǐng)域智能化管理為目標(biāo)的全新城市形態(tài)。

　　智慧城市是基于當(dāng)代先進(jìn)信息技術(shù)集成的虛擬地理空間，3S（GNSS、GIS、RS，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感）是其核心的關(guān)鍵技術(shù)。GNSS為智慧城市提供基礎(chǔ)地理空間框架，RS是其重要的時(shí)空大數(shù)據(jù)源，GIS則是智慧城市的大腦，是構(gòu)建虛擬地理空間、模型分析、大數(shù)據(jù)應(yīng)用以及時(shí)空信息服務(wù)的基礎(chǔ)，是智慧城市智能化應(yīng)用的引擎。

　　本書從技術(shù)發(fā)展的視角闡述了智慧城市的概念、產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)體系和建設(shè)方略；論述了3S及其集成的概念、基本原理、最新進(jìn)展及其在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用機(jī)制；剖析了若干典型的智慧城市應(yīng)用案例；并對(duì)信息技術(shù)和城市信息化建設(shè)的發(fā)展進(jìn)行了深入的哲學(xué)反思。反映了我們幾個(gè)中青年教師在多年的地理信息科學(xué)教學(xué)與科研中的一些思考。具體分工如下：王金鑫編寫第1～3章、第6～8章、第12～13章和第15章；張成才編寫第4～5章、第10章、第14章；程帥編寫第9章和第11章。全書由王金鑫統(tǒng)稿和檢校。

　　特別感謝華中科技大學(xué)出版社金紫編輯、葉向榮編輯以及其他為本書出版付出辛勤勞動(dòng)的編輯老師們！沒(méi)有他們出色的工作，本書就不可能出版。在寫作過(guò)程中，參閱了眾多的文獻(xiàn)，包括很多網(wǎng)上電子資源，這里向所有文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝！由于時(shí)間倉(cāng)促，水平有限，書中難免存在不妥和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。