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城市信息模型(CIM)基础平台介绍

日期: 2022-07-18
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01

引言


我国已经进入城市化的中后期,城市发展由大规模增量建设转为存量提质改造和增量结构调整并重,从“有没有”转向“好不好”,进入到了城市发展新的历史阶段,亟须进一步提高城市精细化管理水平和加强城市治理方式创新。CIM基础平台是在城市基础地理信息的基础上,建立建筑物、基础设施等三维数字模型,表达和管理城市三维空间的基础平台,是城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台,是智慧城市的基础性、关键性和实体性的信息基础设施。推进城市信息模型(CIM)基础平台建设,打造智慧城市的三维数字底座,推动城市物理空间数字化和各领域数据融合、技术融合、业务融合,对于推动数字社会建设、优化社会服务供给、创新社会治理方式、推进城市治理体系和治理能力现代化均具有重要意义。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍


城市信息模型基础平台(CIM基础平台)是管理和表达城市立体空间、建筑物和基础设施等三维数字模型,支撑城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台,是智慧城市的基础性和关键性信息基础设施。



02

CIM的政策依据


为指导建设网络强国、数字中国、智慧社会的战略部署,住房和城乡建设部于2020年9月21日发布《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》(2020版);2021年6月1日,住建部发布《城市信息模型CIM基础平台技术导则》(修订版)。


2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》第十六章中提出,“完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,构建城市数据资源体系,推进城市数据大脑建设。探索建设数字孪生城市。”明确提出了数字城市建设中要重点发展城市信息模型平台与数字孪生城市,CIM建设成为国家城市治理体系和治理能力现代化的目标和方向之一。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍





03

CIM基础平台建设内涵


CIM的基础是GIS,核心是BIM和IOT,作为城市的数字孪生体,其灵魂在于城市运行的实时状态体征分析,重在发现问题,早发现早研判早预警早处置,可以说CIM基础平台是当前各地流行的城市大脑概念的神经系统,为下一步真正实现‘一网统管’提供基础支撑。


CIM基础平台主要建设内容包括功能建设、数据建设、安全运维。其中,功能建设必须提供汇聚建筑信息模型和其他三维模型的能力,具备模拟仿真建筑单体到社区和城市的能力,支撑工程建设项目各阶段模型管理应用的能力。



04

CIM基础平台数据构成


CIM数据包括时空基础数据、资源调查数据、规划管控数据、工程建设项目数据、公共专题数据和物联感知数据等门类数据。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍



05

CIM基础平台功能


数据汇聚能力:提供工程建设各阶段项目二维数据、BIM数据或其他三维模型数据汇聚,提供资源目录管理、元数据管理、数据清洗、数据转换、数据导入导出、数据更新、专题图制作、数据备份与恢复等功能。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍


数据可视化能力:提供CIM资源加载、集成展示、图文关联展示、分级缩放、平移、旋转、飞行、定位、批注、剖切、几何量算、体块比对、卷帘比对、多屏比对、透明度设置、模型细度设置等功能。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍


数据查询能力:提供地名地址查询、空间查询、关键字查询、模糊查询、组合条件查询、要素查询、模型查询、模型元素查询、关联信息查询、多维度多指标统计、查询统计、结果输出等功能。


数据分析能力:提供二三维缓冲区分析、叠加分析、空间拓扑分析、通视分析、视廊分析、天际线分析、绿地率分析、日照分析等功能,以便对应用场景进行数据分析。


城市信息模型(CIM)基础平台介绍


平台运维管理能力:提供组织机构管理、角色管理、用户管理、统一认证、平台监控、日志管理等功能,以及CIM资源、服务、功能和接口的注册、授权和注销等功能。


二次开发能力:供二次开发接口,方便其他委办局可以基于CIM平台的数据和功能,根据自身的业务特点定制开发基于CIM的CIM+应用,例如智慧交通、智慧水务、车联网等智慧城市应用生态。



06

CIM+应用拓展


CIM基础平台可支撑城市各业务领域的智慧化应用,实现城市治理的智慧化全面落地,对接工程建设项目审批管理系统、一体化在线政务服务平台等系统,并支撑智慧城市其它应用的建设与运行。


(1)城市规划

通过建立CIM城市信息模型,直观了解城市空间及管网、道路等城市基础设施的布局,协调景观风貌,进行多方案比选、红线和控高分析、视域分析、通视分析、日照分析等合规性审查,保证多部门信息沟通联动、审批协调一致,规范审批依据,保证一张蓝图的实时性和有效性。通过城市信息模型还可以推演城市发展,通过仿真模拟和分析,进一步优化城市规划方案,提升规划的科学性。


(2)城市运管服

以城市运行管理“一网统管”为目标,围绕城市运行安全高效健康、城市管理干净整洁有序、为民服务精准精细精致的工作目标,基于CIM平台,以物联网、大数据、人工智能、5G移动通信等前沿技术为支撑,构建集城市运行实时监测、动态分析、统筹协调、指挥监督及综合评价于一体的综合管理服务平台,有效增强城市运行管理服务统筹能力,不断增强城市运行管理服务统筹能力,提升城市科学化、精细化、智能化管理服务水平,显著提升人民的幸福感、获得感、安全感,让智慧成果惠及于民。


(3)城市地下管线

城市地下管线是城市建设的重要内容和城市生存和发展的生命线,对维系城市日常功能、提升防灾救灾能力至关重要。长期以来,地下管线建设管理滞后,导致断水、断电、火灾、爆炸和拉链“马路”等频繁发生。基于CIM平台建设的城市地下管线系统由倾斜摄影和地下管线三维模型相结合,直观地描述地下管线的空间层次和位置,以仿真方式形象展示地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境。帮助用户整合城市地下综合管线数据资源,并提供丰富强大的各类查询、统计、编辑管线、辅助分析等功能。为地下管线资源的规划利用和科学布局等工作提供了准确、直观、高效的参考,提高了决策的科学性和合理性。



07

结论


城市作为巨系统,如同人体一样,既复杂又高度协同,城市大脑作为计算、存储、指挥中心,需要城市信息模型(CIM)平台的城市骨架支撑。因此,城市信息模型(CIM)平台在本质上是为城市动态运行服务提供模拟仿真的信息支撑骨架,揭示城市运行的多维度、多尺度、多粒度的现象、问题与规律,辅助真实城市运行的及时响应、高效治理、协同处置。CIM平台不是表达性的二三维地图,也不是基于单一技术建构的系统,而是城市级别的精细化、动态化、智能化的综合模型网络系统。这将增进城市基层的智慧化治理能力,提高城市智能化的韧性安全能力,提升老百姓数字生活的参与感与获得感。在实时感知大数据时代,CIM平台聚焦于以应用为导向的合理精细化“时空形态数据+属性数据+连接数据”等融通,突破超大规模的几何引擎和数据引擎技术难点,集成面向感知、分析、模型、可视化等多种智能技术,以创新的方式去再现、分析、推演、预测并处置不同尺度的城市运行态势、趋势及风险,加速新时代的城市高质量发展。




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