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智慧城市建設的根基:城市信息模型
2019-09-29 14:29:02來源:中國建設報    作者:王寶令 郝聰慧

隨著城市化的深入,在建筑工程領域,一系列城市信息化模型技術應運而生,從建筑信息模型到城市信息模型,一個比BIM(建筑信息模型)更宏大的技術概念——CIM(城市信息模型)正在興起,基于“BIM+GIS(地理信息系統)+物聯網”等信息技術手段的數字化城市發展需要運用長期積累的豐富BIM建筑建造設施模型資源。隨著CIM技術的到來,將為BIM的發展提供更多可能。

改革開放以來,中國城市化發展速度迅猛,數據顯示,到2050年我國城市化率有望達到80%。在城市化快速發展的同時,其帶來的問題也日益顯現。而智慧城市概念的出現對城市發展中暴露的例如人口增長、交通擁擠、資源短缺等各種難題提供合理的應對方案。如果把CIM比喻為一個有機體,BIM就相當于把單個建筑作為城市的細胞。

智慧城市的雛形

1975年,被譽為“BIM之父”的伊斯曼教授率先創建了BIM理念,在其研究課題“Building Description System”中 提 出“a computer-baseddescription of-a building”,這一概念的初衷是為實現建筑工程的可視化分析,便于量化分析,進而提升工作效率,它是一種新型實用工具。BIM能夠在三維模型的基礎上實現協同工作,彌補CAD(計算機輔助設計)作為二維模型無法提供的很多空間和屬性信息,作為一種新型建筑工程管理模式,為行業人員提供了一種全新的工作模式,在提升效率的同時也實現了可視、形象、便捷、順暢溝通的效果,為人們提供了一種新型的思維方式。BIM的強大功能為建設行業從業者提供強大的設計功能。

CIM是一個有機的復合體,它基于城市信息數據構建三維城市空間模型和城市工程建設信息。要解決智慧城市面臨的問題,依靠單個小區的建筑信息模型是遠遠不能滿足智慧城市發展需要的,還需要集合各種BIM信息,運用GIS、物聯網等技術構建一張相互聯系的CIM才是城市發展的未來。

20世紀90年代,中國開始研究三維GIS,當時的目的是為了實現建筑和場景的數字化表達,以便將現實的建筑信息展示在屏幕上。21世紀初,數字化已經不能滿足人們的需求,逐漸轉變為信息化,信息化在屏幕上展現的同時,還加入了屬性以及關聯信息。

近年來,信息化實現了跨部門、跨學科的融合,真正將信息技術應用于生產以及生活領域。在未來,無論我們的方向如何轉變,大數據、綜合管廊等相關的城市信息技術,其核心都是關于城市信息模型的合理高效利用。

智慧城市建設蓬勃發展

當前,BIM已經開始從建筑逐步向城區各領域中應用。以上海為例,2016 年1~6月,共5批62個項目入選上海市BIM技術應用試點項目。涵蓋了城區各類型建設項目,其中電力設施2項,民防設施1項,交通基礎設施19項,商業、商住、辦公、保障房項目12項,市政工程5項,水利設施6項,文化教育、體育9項,醫療衛生、養老8項。

在智慧城市、智慧管網等新型技術應用于各地城市建設時,推廣運用云計算、物聯網、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術,各地政府可以相互分享智慧城市建設的新理念、新模式、成功經驗,共享云計算、大數據等智能化前沿科技的創新應用成果。

目前各城市正在著手建設電子政務云平臺、市民綜合服務平臺、完善和加強無線城市等智慧應用項目。以山東省棗莊市為例,實現政府引導與市場運作有機結合,在重大工程、項目建設等方面政府給予引導,在組織和制度保障方面進行完善,為智慧棗莊建設創造良好發展環境,逐步更新城市建設理念,合理有效整合城市資源,采用新技術,新方法建設智慧城市,實現城市信息資源共享。

建立大數據平臺勢在必行

CIM的實現需要以下前提,城市基本信息,包括建筑模型、模型信息、建筑物個體信息、交通和土地等其他信息;建筑物內部信息,包括內部結構以及對應建筑部件的信息,如材質信息、建造年限、造價以及運維狀況等信息,根據用戶權限劃分相應權,比如提供安防及運維能力等的信息;物聯網信息,包括城市各地主要視頻監控信息、各種檢測信息、信號燈信息以及主要停車場等信號信息。

應用CIM技術的智慧城市的發展,需要政府做到精細化管理,讓城市向著智慧型、實用性、互聯互通的態勢發展是現代城市居民的愿望,也是提高市民生活品質的保證。CIM技術的發展因其協同性強,模擬程度更為廣泛,層級較高而在城市建設工程中脫穎而出。CIM的發展將有效避免現在城市出現的如重復建設、信息煙囪、數據孤島、缺乏頂層規劃等一系列問題,這將使得智慧城市實現技術落地。


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