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數字城市為城市規劃、智能化交通、網格化管理和服務、基于位置的服務、城市安全應急響應等創造了條件，是信息時代城市和諧發展的重要手段。數字地球以空間位置為關聯點整合相關資源(以地理信息系統和虛擬現實技術集成各類數據資源)，實現了“秀才不出門，能知天下事”。
物聯網將與水、電、氣、路一樣，成為地球上的一類新的基礎設施。世界將繼續“縮小”、“扁平化”和“智慧”，我們正在邁入智慧時代。數字地球把遙感技術、地理信息系統和網絡技術與可持續發展等社會需要聯系在一起，為全球信息化提供了一個基礎框架。而我們將數字地球與物聯網結合起來，就可以實現智慧的地球。當今世界，數字地球正向智慧地球轉型，智慧城市應運而生。智慧城市是城市全面數字化基礎之上建立的可視化和可量測的智能化城市管理與運營，包括城市的信息、數據基礎設施以及在此基礎上建立網絡化的城市信息管理平臺與綜合決策支撐平臺。
智慧城市是數字城市與物聯網、云計算相結合的產物，包含智慧傳感網、智慧控制網和智慧安全網。智慧城市與智慧電網、智慧油田、智慧企業等，都是構成智慧地球的重要組成部分。智慧城市的理念是把傳感器裝備到城市生活中的各種物體中形成物聯網，并通過超級計算機和云計算實現物聯網的整合，從而實現數字城市與城市系統整合。通過智慧城市，可以實現城市的智慧管理及服務。
根據智慧地球的特征，可知智慧城市應具備以下4個特征：第一，智慧城市包含物聯網。實現全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息。實現可靠傳遞：通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。實現智能處理：利用云計算，模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數據和信息進行分析與處理，對物體實施智能化的控制。第二，智慧城市面向應用和服務。第三，智慧城市與物理城市融為一體。第四，智慧城市能實現自主組網、自維護。在此前提下，智慧城市有以下幾方面的應用領域：
智慧城市可以更有效地實現城市網格化管理和服務。例如，武漢市有200多萬個部件設施、800多萬人，每年超過60萬事件，我們可以通過智能采集數據、智能分析，將這些部件設施、人口、事件進行有效的管理和服務。
智能交通系統通過對傳統交通系統的變革，提升交通系統的信息化、智能化、集成化和網絡化，智能采集交通信息、流量、噪音、路面、交通事故、天氣、溫度等，從而保障人、車、路與環境之間的相互交流，進而提高交通系統的效率、機動性、安全性、可達性、經濟性，達到保護環境、降低能耗的作用。
基于智慧城市的遠程醫療服務能夠實現：視頻服務，如遠程診斷、培訓、視頻會議;短信，如即時通信;信息實時取得，如醫學研究資料庫實時使用;多媒體數據庫，如電子病歷、影像處理;無線城域網接入，如緊急救護無線通信;無線局域網接入，如醫院內部通信。還有端到端的系統集成應用。
不論我們在室內還是在戶外，通過物聯網和各種接入終端，每個家庭都能感受到智慧地球的信息化成果。
城市公共安全服務也是智慧城市的典型應用，可以有效實現住宅小區、交通設施、城市工地等的安防監控。
另外還有基于智慧城市的戶外流媒體服務，基于智慧城市的城市應急聯動響應等。
未來的智慧城市將能夠實現便民利民、消除城鄉差距、提升政府效率、促進經濟發展以及治安安防等的全面智能化。
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