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一文带您了解城市信息模型CIM的价值

来源:遥感 时间:2022/7/14
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目前,中国正处于新型城镇化、工业现代化、农业现代化、信息化“四化同步”发展的关键时期,基于数字孪生城市理念的城市信息模型(CIM)与新型智慧城市,在城市规划设计、建设管理、运维治理等多个维度正在稳步推进,并逐步从概念和试点走向成果落地阶段,不断践行数字中国、智慧社会的国家发展战略。一、BIM+GIS助力CIM发展技术发展必然会引发社会分工的细化,设计与施工分离成了必然的趋势。文艺复兴时期,到工业革命时期,再到美国的专业划分中,图纸的内容都是与建筑设计相对的,并称为A-E(architecture-engineering,建筑学-专业工程),再加上C(construction,施工),就是美国业界常说的建筑业(A/E/C)。IT技术发展的年代,连接绘图和管理的中间软件Revit应运而生。至此,建筑设计和各专业设计真正放在一个平台,使BIM终于从概念走向前台。GIS的出现,是源于人口普查、土地调查和自动制图。推动GIS以燎原之势在全世界迅速发展起来,当属年IT商业化软件ESRI的Arc/info的出现。而国内GIS真正进入产业化阶段,是年ESRI等商业化软件进入国内,GIS软件与卫星遥感技术的集成,带来了空间信息分析的新模式和新方法等行业应用发展模式。随着BIM技术的发展,BIM+GIS+IoT构成的CIM技术应用在建设工程项目中的优势愈发凸显。这些应用为搭建数字孪生城市,实现规建管全流程管控奠定了坚实基础。二、CIM的政策依据年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。

△案例展示

国家各部委近年来也发布政策标准,引导城市信息模型平台的建设落地。

01

年9月,住房和城乡建设部、工业和信息化部和中央网信办联合颁布《关于开展城市信息模型(CIM)基础平台建设的指导意见》,对CIM基础平台建设的定位、建设原则、建设目标、建设内容、运营维护和服务保障等工作进行了全方位的指导。

02

年3月,发改委发布了《加快培育新型消费实施方案》,将CIM定义为新一代信息基础设施建设,要推动城市信息模型(CIM)基础平台建设,支持城市规划建设管理多场景应用,促进城市基础设施数字化和城市建设数据汇聚。

03

年9月,自然资源部发布了《市级国土空间总体规划编制指南(试行)》,在文中提出“……基于国土空间基础信息平台,探索建立城市信息模型(CIM)和城市时空感知系统,促进智慧规划和智慧城市建设,提高国土空间精治、共治、法治水平”。

04

年9月27日,住建部发布《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》作为行业CIM基础平台建设的技术依据。

05

年4月,住建部分别就CIM基础平台建设中的数据加工、规划管理、工程报批、施工图审查、竣工验收备案等方面发布了相应标准规范的征求意见稿,对CIM平台建设提供了行业标准的参照与保障。从CIM的产生及发展现状不难看出,我国城市发展与新技术相融合进入高质量发展阶段,建设方式有大规模增量建设转为质量提升改造和增量结构调整并重的新模式。这对其他行业,有着积极的参照作用。三、CIM的核心思想城市信息模型(CityInformationModeling,CIM)的主流定义为:以城市信息数据为基数,以建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)、地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)、物联网(InternetofThing,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。从概念不难看出,CIM是GIS与BIM的融合,外接传感器的包容性概念。自年9月,住房和城乡建设部办公厅陆续发布或公开征求意见的CIM相关行业标准共9项,其中标准类型涉及基础类标准2项、通用型标准3项、专用类标准4项。从推出时序来分析,行业标准的出台是快速回应各地建设平台和数据加工的技术性要求,解决项目实施落地过程中的难点问题。同时,也是在不断推进工作中逐步统一认识,共同谱写CIM基础平台标准体系图谱的过程。这其中《城市信息模型数据加工技术标准》当属对GIS与BIM数据解读最具有应用导向的篇章,该篇章详述了当前CIM数据应包含的内容范围、分级分类标准、多源异构数据加工处理方式,这些内容对于CIM平台建设具有硬性的要求。CIM标准《城市信息模型数据加工技术标准》篇章,科学、条理、次序体现在了他的系统性分级体系与处理方法,使CIM数据具备统一规范的加工处理流程。依据住建部发布标准将三维数据对象从分类、分层、精度总结出CIM1-CIM7等级。城市空间尺度数据集中在CIM1-CIM3,以DEM、DOM、DLG、倾斜摄影数据为主。室内空间以及能源与工业领域的设备设施集中在CIM4-CIM7,以手工模型、BIM模型为主。根据应用需求,需要对各级CIM数据采用不同方式进行处理,除了基本的数据类型、精度、单体化、拓扑等工序,针对三维数据需要单独进行包括:多源异构的数据转换、轻量化、数据组织存储等流程,以达到快速加载显示的应用需求。此外,若在三维可视化需求基础上扩大应用范围,如城市规、建、管,设备故障管理等深度业务应用,需进一步对相关业务数据进行梳理调研。四、CIM的导向意义元宇宙等概念的出现,大多采取驻足观望在ToC社交、游戏及泛娱乐等领域试水结果。线性资产结合GIS,形成了完整的建设到运维的完整闭环解决方案。密集资产管理,形成了以ERP、EAM等理论为基础的设备设施全生命周期解决方案。在CIM概念没有推出之前,企业信息化大多围绕业务流程优化、数据治理、上云等这些活动开展,也就是在一个接近饱和的存量市场,大多数信息化行为都是以完善为主。CIM标准的出现使这一系列新概念落地成为可能。CIM倡导的信息模型是基于面向对象分析的基础上,如何更好的面向场景。它的基本思想是描述三个内容:对象、对象之间的关系、场景。CIM的有两个特点可以值得

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