基于CIM编织智慧城市新图景

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基于CIM编织智慧城市新图景

每一次技术革命不仅会带来行业的技术进步,也会带来行业内利益的巨大调整和变化。CIM在这场变革中既是受益者,也是推动者,得益于物联网、云计算等技术支撑的同时也推动着智慧城市建设向着新的阶段迈进。

                                                                                                                                                                               —— 知屋安砖寄语 | makeSKY

新一代信息技术与国家治理、社会经济、民生服务等不断进行深度融合,建设智慧城市成为重要的着力点与抓手。从城市治理现代化的角度,支撑国家治理体系和治理能力现代化成为智慧城市建设的重要使命。

随着智慧城市建设的不断深入与发展,与之相关的数字孪生、CIM(城市信息模型)等也“水涨船高”,受到行业内各方的竞相追逐。CIM作为智慧城市建设的数字化模型,不但可以还原城市过往、记录城市现状,还可以推演城市未来,进行仿真模拟,在纵向上描绘城市图景,在横向上展现建设历程。

城市建设“一张图”

随着BIM(建筑信息模型)技术的成熟,人们对地理空间信息应用的探索日渐加深这种技术的应用,对于智慧城市的建设、数字城市的打造都发挥了不可或缺的作用。在建筑工程领域,一个比BIM更宏大的技术概念——CIM正在兴起。

根据住房和城乡建设部出台的《“多规合一”业务协同平台技术标准》,CIM是以“多规合一”业务协同平台为核心,支撑“多规合一”一张图、项目符合性审查以及BIM数据的规划建设管理综合体,要求有条件的城市可在BIM应用的基础上建立CIM。

据深圳斯维尔城市信息研究院副院长张立杰介绍,广州市从2019年以来启动了一系列CIM平台建设工作,包括标准制定、试点中心城区三维现状信息模型建立、工程建设项目智能化报批管理以及广州市城市信息模型平台建设等工作,也启动了基于CIM的智慧城市“十四五”规划工作。

智慧城市涉及城市规划、城市设计、城市运营管理等各个方面。城市级的CIM平台将提供这个城市完整的GIS(地理信息系统)数据、BIM数据等城市运行的动态感知数据,另外也提供了计算资源、数据处理算法、数据安全保障机制,是新型智慧城市的数字化基础设施。这是CIM平台与以往模块化的智慧城市数据平台最大的区别。

张立杰认为,当前建设CIM平台的基础技术都已经具备——GIS与BIM提供了城市范围室外、室内、地上、地下一体化的多维模型数据,物联网技术提供了城市建设与运行的动态感知数据,5G(第五代移动通信)技术提供了城市数亿计的传感设备广泛连接和数据快速传输的能力,云计算与边缘计算提供了城市数据分布式分析计算的算力,大数据技术提供了千万亿字节级城市数据存储和分析的方法,区块链技术解决了数字化时代的信任问题,人工智能技术提供了人们利用众多城市数据实现特定领域决策的数据深度分析和应用技术手段。

顶层设计的底层支持

智慧城市建设内容繁杂、投入巨大,需要系统性考虑,还要有长远的布局。至今,全国大约700多个城市提出或在建智慧城市,每个城市基础条件不一样,建设重点和方向也有所不同,但有一点是共同的,那就是数据。可以说智慧城市的建设就是围绕着数据的产生、采集、加工、存储的完整生态链条展开,如果将智慧城市比作是一个生命体,那么数据就是支撑生命体的能量来源。

智慧城市需要一个基于云计算的运营大脑,现阶段人们更多的是将其称为城市大脑。城市大脑几乎汇集了城市所有的数据,包括民生服务、社会治理、宜居环境、产业发展等城市发展和管理内容,这些数据存在着复杂的内在联系,共同辅助城市管理和城市治理决策。

深圳斯维尔城市信息研究院常务副院长蒋瑾豫认为,CIM是城市大脑平台的重要支撑,一方面为城市大脑提供数字城市基础数据,另一方面也提供城市数据之间联系的技术手段。CIM为城市大脑提供基础城市底版数据、城市动态运行数据、城市管理应用场景,在城市大脑运行过程中所起的作用尤为重要。

CIM是以城市信息数据为基数,建立三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。从数据范围来讲,CIM涉及大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+物联网的有机结合。具体来说,CIM的数据颗粒度可以细化到建筑内部的每一条管道、每一扇门,城市里的每一个井盖、每一个路灯等极小构件。

在基于CIM技术的智慧城市平台中,通过无所不在的传感器,利用物联网技术建立起万物互联,实现数字城市与现实城市的动态信息交换。这些数据通过云计算、大数据与人工智能技术进行加工分析。在这些技术基础上,做好顶层设计的统一规划,满足城市管理与治理决策工作,这样就做到了虚实结合,智能协同地管理城市。

形成自上而下的行业闭环

每一次技术革命不仅会带来行业的技术进步,也会带来行业内利益的巨大调整和变化。CIM在这场变革中既是受益者,也是推动者,得益于物联网、云计算等技术支撑的同时也推动着智慧城市建设向着新的阶段迈进。

从技术角度来看,CIM与云计算、大数据、5G等新一代信息技术一样,都是智慧城市的底层技术,为城市的规划、设计、治理提供支撑。从数据角度来看,CIM是城市细胞的数据库,依靠数据搭建起来的虚拟数字模型,支持城市运行管理过程中的各种需求和应用。

张立杰认为,新一代技术在应用中取得了很多的突破,但是还有非常大的进步空间,很多CIM的关键技术支撑还存在问题,如BIM与GIS融合的问题、物联网传感器的精度以及大规模应用成本问题、云计算的算力问题、大数据的算法适应性和限制条件等。因此,保持在这些关键领域的投入,并通过建设新型智慧城市的应用,给这些新技术提供研究、集成、应用的场景,在技术不断的迭代升级过程中,让国内企业真正掌握核心技术,避免被“卡脖子”。

CIM的建设由以往重视基础设施服务和软件具体应用转变为注重城市系统的多源信息一体化融合处理和虚拟现实交互,在城市范围内实现跨部门、跨专业、跨领域的多源信息协同共享和开放应用。使用CIM平台提供资源和服务的应用系统越多,越能发挥CIM平台的优势,这也注定CIM将面临错综复杂的问题和阻碍,需要相关政策进行支持和推动。

CIM的发展不但要有政策支持,还要有费用支持。CIM平台建设与维护、数据建立与更新都需要持续投入大量的资金和人力,这种投入应该被列入城市的公共预算,与当地的经济增长保持同步增加,形成政策制定和政策落实的管理闭环。

来源:中国建设报

作者:陈 宇

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