CIM基础平台如何赋能城市数字化转型？
The following article is from 国图信息 Author 文
4月13日，国家发展改革委印发《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》的通知。通知提出，要推进建设新型智慧城市。伴随着国家战略发布，智慧城市建设早已经进入一个以人为本、成效导向、统筹集约、协同创新的新阶段。与此同时，城市数字化转型成为今年全国“两会”的热词，国家地方各级政府纷纷出台相关政策推进战略落地。在以上双轮驱动的大背景下，城市信息模型（City Information modelling，后文简称CIM）正是新型智慧城市的数字基础设施和城市数字化转型的关键抓手。
国图信息积极响应相关政策，综合运用现有的三维GIS、时空大数据采集、治理、分析和可视化等相关技术，整合工程建设项目全周期BIM和城市动态运营的物联感知信息，通过搭建CIM基础平台构建城市三维数字底板，服务于面向各行业的CIM+应用，实现城市的一体化、精细化管理，为城市规划、设计、建设、运营的全流程管控提供可靠依据和指导，赋能城市数字化转型。
为此，我们推出新型智慧城市解决方案系列文章，为大家介绍国图信息在CIM及智慧城市各级别多场景下的技术方案和创新应用。本期推出系列文章之《国图CIM基础平台赋能城市数字化转型》。
国图CIM解决方案由CIM基础平台及其智慧应用组成，本文重点介绍的CIM基础平台是汇集城市基础地理信息、建筑物以及基础设施等三维数字模型，构建展示、管理和分析一体化三维数据底板的基础性平台，是智慧城市的关键信息化基础设施。
依据国家、省、市、行业相关标准规范，研究形成专属客户的CIM标准规范；基于《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》的数据管理要求，汇聚融合时空基础数据、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、物联感知等多源异构数据，整合全域CIM数据；构建资源管理一体化、多维度时空可视化、实时动态分析化的CIM基础平台。
国图CIM基础平台及智慧应用功能架构
CIM数据中台
搭建数据汇聚与管理的CIM数据中台，整合全域时空基础数据、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、物联感知数据等多维、异构数据的汇集和管理。采用强大的ETL引擎实现业务数据接入、清洗和入库，并对其进行建模计算实现场景化分析挖掘，同时对查询频次高的数据专题建立分布式索引，实现全文检索的快速响应。CIM数据中台
CIM服务中台-综合门户
CIM服务中台-数据管理模块
服务管理模块通过提供包括服务信息编辑、查询、预览、权限管理以及监管等功能，实现二三维空间服务的一体化管理。
CIM服务中台-服务管理模块
CIM服务中台-开发者模块
CIM基础平台以基础地理信息为载体，融合各类时空多维城市专题和感知信息，并结合城市智慧应用对于不同范围级别（L1-L4）空间应用的不同需求，构建城市数字底板。
从整个城市的宏观视角，整合影像、矢量、地形数据、建筑体规则化建模和精模数据、倾斜摄影与点云数据在一张大场景三维数字底板中。
城市级规则化建模
城市级点云数据
在城市级三维数据底板上纳入BIM和地下管道等数据，实现宏观大场景与精细局部模型无缝融合，构建出城市二三维一体化、室内外一体化、地上下一体化、多类型时空表达的可视化模式。
CIM室内外一体化
CIM地上下一体化
CIM基础平台在统一的三维地理空间框架体系中挂接物联感知实时动态信息，实现多种场景下的可交互时空分析，包括空间关系判断、二三维缓冲区分析、叠加分析、空间拓扑分析、通视分析、剖面分析、天际线分析、淹没分析、日照分析等二三维基础分析能力以及提供基于可视化建模的复杂分析能力，助力多业务场景的辅助决策。
通视分析
日照分析
国图CIM 基础平台的定位是智慧城市的数字空间底座，旨在借助三维仿真技术构建数字孪生城市，通过城市物联信息与业务数据的治理和挖掘来研究运行规律，发现城市运营问题和治理矛盾并寻求解决路径。从而构建全时空、全要素、全过程、全周期的信息感知与处理体系，优化时空资源配给，建立实时协同反馈的规划与治理模式。为城市职能定位和发展态势研判提供支撑，助力提升城市治理体系和治理能力现代化水平，从而赋能城市数字化转型。
全时空模拟仿真城市模拟仿真旨在利用时空数字化支撑智慧城市和数字孪生城市建设，其中城市多维时空大数据是城市仿真系统的基础。CIM基础平台通过纳入城市影像、地形、规则化建模、倾斜摄影、精细建模数据及各阶段规划数据等构建城市恢弘的大三维场景，借助工程建设范畴的BIM数据描述城市中小三维场景等进行精细化管理。与此同时对接城市物联感知大数据，推动动态数据系统和三维场景仿真的结合，真正实现多层次多维度的全时空模拟仿整，为城市精细化治理提供有效决策辅助。
城市实景建模（倾斜摄影+地形影像）仿真
城市精细建模仿真
城市信息仿真展示
CIM基础平台全面细致整合城市全域地理要素和其可关联的属性信息，以标准地址数据为核心，关联人口、房屋、水电气、工商信息、纳税信息、单位机构信息、快递信息、城市AOI、POI数据等类别数据进行地址挂接，从而实现基于地理实体的多种查询和下钻展示方式。
从表达的精细程度上，可以按地址的详细程度分单个建筑物、单层单户及单个部件等粒度，结合三维地理场景中精细建模、倾斜摄影、BIM等三维模型，实现小区范围边界、建筑物坐标数据、楼面多边形、楼栋信息（楼栋号、单元号、楼层数、有无电梯）及建筑物内部结构设施等信息融合。同时利用CIM的可扩展性，可以接入人口、房屋、住户水电燃气信息、安防警务数据、交通信息、旅游资源信息、公共医疗等诸多城市公共系统的信息资源，并且结合安保信息，实现视频融合等联动功能。从而完成“以地理实体关联地址，以地址关联多维度数据”的全要素图属联动。
通过CIM基础平台打造现实城市的镜像、映射、仿真与辅助，为智慧城市规划、设计、建设、运行运维等全周期管理提供统一基础支撑。
01城市规划仿真基于多源多时相数据实现规划管控一张图。整合所有现状数据、规划成果（总规、控规、专项、城市设计、限建要素等）、地下空间数据（地下空间、管廊等）等城市规划相关信息资源，形成规划管理的“一张图”，以此为基础进行规划评估、辅助选址等动态分析，通过对各种规划方案及结果进行模拟仿真及可视化展示，实现方案的优化和遴选。
在城市建设项目的设计阶段，利用数字孪生技术，构建还原设计方案周边环境，一方面可以在可视化的环境中进行交互设计，另一方面可以充分考虑设计方案和已有环境的相互影响和制约，让原来到施工阶段才能暴露出来的缺陷提前暴露在虚拟设计过程中，方便设计人员及时针对这些缺陷进行优化。在施工阶段，利用数字孪生技术中对象具有的时空特性，将施工方案和计划进行模拟，分析施工进度和计划的合理性，对施工过程进行全面管控。
项目建设全生命周期展示
在运维管理阶段，利用城市实体中各种物联网传感器和智能终端实时获取的数据，基于CIM基础平台的信息整合与展示能力，对城市基础设施、地下空间、道路交通、生态环境等运行状况进行实时监测和可视化综合呈现，实现对设备的预测性维护、基于模拟仿真的决策推演以及应急事件的快速响应处理能力，使城市运行更稳定、安全和高效。
城市运营
作为新型智慧城市建设新理念与新模式的重要抓手，国图CIM基础平台利用智能与灵活的时空大数据能力，全面支撑升级城市全域三维实景呈现，打造室外到室内，地上到地下，静动态结合的全时空感知与信息挖掘与一体的城市数字孪生呈现。以地理的视角于繁杂信息中发现规律，洞察智慧，为城市运营管理探索多场景应用，赋能城市数字化转型。
●超图参加华为沃土计划2021及openGauss理事会筹备
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