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智慧城市建设的根基:城市信息模型
2019-09-29 14:29:02来源:中国建设报    作者:王宝令 郝聪慧

随着城市化的深入,在建筑工程领域,一系列城市信息化模型技术应运而生,从建筑信息模型到城市信息模型,一个比BIM(建筑信息模型)更宏大的技术概念——CIM(城市信息模型)正在兴起,基于“BIM+GIS(地理信息系统)+物联网”等信息技术手段的数字化城市发展需要运用长期积累的丰富BIM建筑建造设施模型资源。随着CIM技术的到来,将为BIM的发展提供更多可能。

改革开放以来,中国城市化发展速度迅猛,数据显示,到2050年我国城市化率有望达到80%。在城市化快速发展的同时,其带来的问题也日益显现。而智慧城市概念的出现对城市发展中暴露的例如人口增长、交通拥挤、资源短缺等各种难题提供合理的应对方案。如果把CIM比喻为一个有机体,BIM就相当于把单个建筑作为城市的细胞。

智慧城市的雏形

1975年,被誉为“BIM之父”的伊斯曼教授率先创建了BIM理念,在其研究课题“Building Description System”中 提 出“a computer-baseddescription of-a building”,这一概念的初衷是为实现建筑工程的可视化分析,便于量化分析,进而提升工作效率,它是一种新型实用工具。BIM能够在三维模型的基础上实现协同工作,弥补CAD(计算机辅助设计)作为二维模型无法提供的很多空间和属性信息,作为一种新型建筑工程管理模式,为行业人员提供了一种全新的工作模式,在提升效率的同时也实现了可视、形象、便捷、顺畅沟通的效果,为人们提供了一种新型的思维方式。BIM的强大功能为建设行业从业者提供强大的设计功能。

CIM是一个有机的复合体,它基于城市信息数据构建三维城市空间模型和城市工程建设信息。要解决智慧城市面临的问题,依靠单个小区的建筑信息模型是远远不能满足智慧城市发展需要的,还需要集合各种BIM信息,运用GIS、物联网等技术构建一张相互联系的CIM才是城市发展的未来。

20世纪90年代,中国开始研究三维GIS,当时的目的是为了实现建筑和场景的数字化表达,以便将现实的建筑信息展示在屏幕上。21世纪初,数字化已经不能满足人们的需求,逐渐转变为信息化,信息化在屏幕上展现的同时,还加入了属性以及关联信息。

近年来,信息化实现了跨部门、跨学科的融合,真正将信息技术应用于生产以及生活领域。在未来,无论我们的方向如何转变,大数据、综合管廊等相关的城市信息技术,其核心都是关于城市信息模型的合理高效利用。

智慧城市建设蓬勃发展

当前,BIM已经开始从建筑逐步向城区各领域中应用。以上海为例,2016 年1~6月,共5批62个项目入选上海市BIM技术应用试点项目。涵盖了城区各类型建设项目,其中电力设施2项,民防设施1项,交通基础设施19项,商业、商住、办公、保障房项目12项,市政工程5项,水利设施6项,文化教育、体育9项,医疗卫生、养老8项。

在智慧城市、智慧管网等新型技术应用于各地城市建设时,推广运用云计算、物联网、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,各地政府可以相互分享智慧城市建设的新理念、新模式、成功经验,共享云计算、大数据等智能化前沿科技的创新应用成果。

目前各城市正在着手建设电子政务云平台、市民综合服务平台、完善和加强无线城市等智慧应用项目。以山东省枣庄市为例,实现政府引导与市场运作有机结合,在重大工程、项目建设等方面政府给予引导,在组织和制度保障方面进行完善,为智慧枣庄建设创造良好发展环境,逐步更新城市建设理念,合理有效整合城市资源,采用新技术,新方法建设智慧城市,实现城市信息资源共享。

建立大数据平台势在必行

CIM的实现需要以下前提,城市基本信息,包括建筑模型、模型信息、建筑物个体信息、交通和土地等其他信息;建筑物内部信息,包括内部结构以及对应建筑部件的信息,如材质信息、建造年限、造价以及运维状况等信息,根据用户权限划分相应权,比如提供安防及运维能力等的信息;物联网信息,包括城市各地主要视频监控信息、各种检测信息、信号灯信息以及主要停车场等信号信息。

应用CIM技术的智慧城市的发展,需要政府做到精细化管理,让城市向着智慧型、实用性、互联互通的态势发展是现代城市居民的愿望,也是提高市民生活品质的保证。CIM技术的发展因其协同性强,模拟程度更为广泛,层级较高而在城市建设工程中脱颖而出。CIM的发展将有效避免现在城市出现的如重复建设、信息烟囱、数据孤岛、缺乏顶层规划等一系列问题,这将使得智慧城市实现技术落地。


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