深度视界|一文读懂CIM平台 了解数字孪生城市的核心
随着智慧城市建设的持续推进,地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)、物联网(IoT)等技术在城市治理领域的应用不断创新,城市信息模型(CIM)平台作为“GIS+BIM+IoT”的有机结合,在智慧城市建设中扮演越来越重要的角色。
CIM平台从物理城市的数字化镜像角度,为城市各级数据的有效协同、计算分析、事件预警、动态演化和仿真可视化等提供支持,为智慧城市建设提供基础数据支撑。
在智慧蓉城建设任务中,CIM平台是重要的赋能平台,是“6+8+N”的重点建设任务之一。为助力智慧蓉城建设提质增效,智慧蓉城研究院梳理CIM平台建设相关政策和技术导则,分析CIM平台对智慧蓉城建设的重要支撑作用,并提出智慧蓉城CIM平台建设的相关建议,供各位读者参阅。
近年来,国家层面不断完善顶层设计,鼓励CIM平台建设发展。2020年,住建部发布《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》(修订版),进一步指导地方规范化建设CIM平台;住建部、工信部、网信办联合发布《开展城市信息模型(CIM)基础平台建设的指导意见》,明确我国CIM平台建设的总体要求和主要任务。2021年,《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》,提出完善城市信息模型平台和运行管理服务平台。
CIM平台是“GIS+BIM+IoT”的有机结合。从数据层面来看,CIM平台是大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+城市动态的物联网IoT数据的有机结合,是实现城市信息聚合和城市时空场景表达的新型地理空间底座,为城市运行管理和多场景应用提供更直观的基础数据支撑,并通过建立智能模型来辅助决策支撑超大城市治理。其中,GIS是常规的二三维地理数据的集合,BIM实现了对城市建筑物的物理设施、功能信息的精确表达,IoT反映城市及时运行状况,三者融合为CIM平台提供能力支撑。
GIS、BIM、IoT、CIM定义
● GIS
Geographic Information Systems 的缩写。指以地理空间为基础,采用地理模型分析方法,实时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
● BIM
Building Information Modeling的缩写。指在建设工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。
● IoT
Internet of Things的缩写。指通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行处理并作出反应的智能服务系统。
● CIM
City Information Modeling的缩写。是以城市信息数据为基数,以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来等多维多尺度信息模型数据和城市感知数据,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。
CIM平台是数字孪生城市的核心。随着数字孪生应用需求的不断增长,作为数字孪生基础核心的CIM平台正发挥着越来越重要的作用。CIM平台充分利用自身可扩展性,连接人口、房屋、水电气、安防警务、交通、旅游、医疗等诸多城市公共系统的信息数据,推进“CIM+”智慧应用场景建设,实现跨系统应用集成、跨部门信息共享,支撑数字孪生城市的决策分析,增强对未来发展的判断力,为城市治理、产业服务和民生服务提供支撑。
CIM平台作为智慧蓉城重要的赋能平台,在治理要素融合、场景体系建设、未来预判等方面发挥重要作用。2022年2月,成都市委办公厅印发《智慧蓉城运行管理平台建设实施方案》,提出以打造数字孪生城市为目标,建设成都市城市信息模型(CIM)平台,提升城市治理水平,增强城市韧性。成都市第十四次党代会提出要提升城市智慧治理水平,建设“数字孪生城市”。
建设CIM平台有利于促进智慧蓉城治理要素深度融合。CIM平台为智慧蓉城建设提供完整统一的数字化三维空间框架,集成融合各类模型数据、空间数据、感知数据、行业数据、社会数据等海量多源异构的城市大数据,实现地上下、室内外一体的不同层次、不同粒度的三维模型构建、组织、调度与表达,以及各类治理要素的深度融合。
建设CIM平台有利于赋能智慧蓉城应用场景体系建设。CIM平台为智慧蓉城城市运行管理平台提供便捷高效、动态实时、精准可靠的时空信息服务和协同工作平台。同时,面向公共安全、公共管理、公共服务、数字经济等重点领域,为有关部门智慧治理应用场景建设,提供决策支持、应急指挥、实时管控、抢险救灾、疏散诱导、监测预防、信息推送等平台服务,支撑更精准、更科学、更高效地解决各类城市治理难点问题。
建设CIM平台有利于强化智慧蓉城未来预判能力。CIM平台通过融合城市运行的历史和现状数据,综合利用模拟仿真、人工智能算法、数字孪生、大数据等技术,推演预判城市未来发展态势,辅助城市规划精准选址、应急物资合理部署,为城市管理决策提供支撑。
为助力智慧蓉城建设提质增效,智慧蓉城研究院认为,下一步应充分发挥智慧蓉城CIM平台的数据汇聚优势,进一步夯实数字孪生城市基础,加强智慧蓉城“CIM+”应用场景建设,赋能超大城市敏捷治理、科学治理。
一是让数据“流得动”,推动智慧蓉城城市治理精准化。充分发挥CIM平台作为智慧蓉城建设数字底座的重要作用,制定数据更新机制,推动各职能部门对其提供的数据进行管理、维护和更新,做到“一数一源、一源一主”,确保平台数据准确、权威。同时对已有数据资源进行分级分类,丰富数据资源目录,通过一次采集、多方复用的方式,有效破除数据壁垒和“孤岛”,打通传输应用堵点,实现数据同源的目标,为智慧蓉城可视化表达和多源数据的联动、分析、推演提供支撑。
二是让架构“联得通”,推动智慧蓉城CIM平台系统化。依托智慧蓉城运行管理平台,建立面向GIS、BIM、IoT等多源数据管理服务的技术体系,对接“规建管”相关平台,构建数据汇聚与融合、多场景模型浏览与定位查询、应用开发接口等基础功能,逐步实现全要素表达和管理城市三维空间。推动区(市)县CIM基础平台与市级平台级联,市级平台通过省级平台与国家平台级联,实现数据互通、业务协同。
三是让场景“看得清”,推动智慧蓉城“CIM+”应用场景多样化。聚焦公共安全、公共管理、公共服务、数字经济等领域,在城市体检、城市安全、智能建造、智慧市政、智慧社区、城市综合管理服务、政务服务、公共卫生、智慧交通、产业监测等方面搭建“CIM+”场景应用,提升城市管理精细化、智慧化水平。
四是让模式“理得顺”,推动智慧蓉城CIM体系建设标准化。坚持“立足实际、标准现行”原则,结合智慧蓉城建设实际,构建涵盖平台建设、城市规划、数字城管等内容的CIM标准体系,形成可复制、可推广的经验,为智慧蓉城规划设计、建设实施、运营管理全流程辅助决策提供可视化、精细化、智能化的科学支撑。
本文作者:郭飞
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