合肥市测绘设计研究院 汪裕峻
智慧城市,是城市可持续发展的高级形态。IBM于2008年提出了“智慧城市”(SmartCity)的理念,认为智慧城市意味着更透彻的感知、更全面的互联互通与更深入的智能化[1]。智慧城市是在充分整合、挖掘、利用信息通信技术与信息资源的基础上,其采用大数据手段,对城市实施精准化管理,以实现对城市资源的集约化利用[2]。园区作为重要的产业与经济发展单元,在城市发展中承担着越来越重要的地位[3],“智慧化”管理园区可以看作是“智慧城市”的缩影。随着互联网、物联网、大数据等新兴技术手段不断发展与成熟,传统园区向着科技化、智慧化的现代园区转型已经成为趋势。
当前我国智慧园区的发展已进入了一个新的台阶,各地都已逐渐到将信息技术运用于园区的综合管理上来,信息化在很大程度上决定了于园区规划建设的科学性与可持续性。然而,很多园区在信息化建设的过程当中由于缺乏科学性、政策性的指引,其造成了“数据资源不全”“不能共享共用”“应用不够深入”等问题的出现,本文利用地理信息技术(GIS)、城市信息模型(CIM)、数字孪生城市[4]理念结合互联网、物联网技术探讨如何为园区的规划建设阶段提供精准的信息化支撑,真正实现园区的智慧化管理。
2020年9月,住房和城乡建设部办公厅印发了《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》,导则中对CIM建设什么内容,如何建设提出了指导性意见,各地市也纷纷出台了相关的CIM建设纲领性文件,深圳市人民政府发布了关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见,指出探索“数字孪生城市”,并依托地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)、城市信息模型(CIM)等数字化手段,开展全域高精度三维城市建模,加强国土空间等数据治理,构建可视化城市空间数字平台,链接智慧泛在的城市神经网络,提升城市可感知、可判断、快速反应的能力;
厦门市“多规合一”工作领导小组办公室关于印发《厦门市推进BIM应用和CIM平台建设2020-2021年工作方案》的通知;重庆市发布关于统筹推进城市基础设施物联网建设的指导意见并指出:加快建立重庆市城市信息模型管理平台(CityInformationModeling,CIM平台),整合各专业城市基础设施物联网数据,并提供共享服务,从而为城市建设管理决策提供支撑。
基于统一的CIM数字底板,各类数据资源将以多维度的形式呈现给最终用户。空间维度上实现资源地上地下、室内室外一体化,时间维度上实现历史、现状、规划数据一体化,感知维度上实现静态数据与物联数据一体化管理。
基于CIM的建设理念,园区将从规划设计、建设施工、运维管理等几大阶段进行科学管理,这也是现代园区科学建设的必经之路,基于CIM理念,可将园区打造成全生命周期的智慧化管理。在数字底板的基础之上,提供各类智慧化应用,助力园区规建管一体化管理。
1.基础地理信息数据库
具有精确的空间定位的基础地理信息数据库,它是地上及地下的空间数据资源汇集,其构成主要是由自然地理信息中的水系、地貌、植被以及居民地、交通、境界、特殊地物、地名等要素构成。
2.自然资源专题数据库
自然资源专题数据库包含着总体规划数据、控制性详细规划数据、各类专项规划数据、修建性详细规划数据、项目规划选址数据等规划专题数据。园区土地利用现状、土地总体利用规划、征地、供地等信息于一体的国土专题数据库,提供对园区用地现状、开发强度、征供地信息的全掌控。
3.全生命周期项目数据库
规划建设数据涵盖项目从前期选址、用地许可、方案设计、规划许可、施工到项目竣工验收、不动产证颁发全流程的综合信息,而对于流程中产生的各类空间信息、证件信息、项目建设状态信息进行统筹管理。
4.三维仿真数据库
数据包含园区精细模型数据、高分辨率倾斜摄影数据。依据城市信息模型与数字孪生城市设计理念,对园区的现状及规划方案进行建模,形成园区真三维场景的信息模型数据库,且与项目数据库建立实体联系,也是实现二三维一体化管理。
园区数字底板提供了园区的数据资源库。而CIM+应用则为园区规建管提供了全方位的服务支撑,智慧园区为不同类型的用户诸如规划设计人员、建设施工人员、企业管理人员提供适合各自岗位的智慧应用以满足各类人员需求的差异化。
1.CIM数据底板资源展示
将基础地理信息资源、规划建设数据库进行可视化数字管理,利用多种方式进行数据展示。综合数据集成,贯通现状、规划、建设项目,对各类规划数据从获取、使用、共享、更新到存档进行平台化管理,以实现项目的快速定位、查询及全生命周期管理。(见图1)
图1 CIM数字底板
2.三维辅助分析
针对规划设计人员及决策者,二维系统通常满足所有的使用需求,城市信息模型平台提供了一个全场景的真三维仿真环境,提供用户基于三维仿真的辅助决策分析,诸如可视域分析、间距分析、方案对比等。(见图2)
图2 三维辅助分析
3.规划建设全生命周期服务
CIM能为项目提供全生命周期的管理模式,项目的每个阶段都有源可溯,为规划建设提供全方位的服务支撑。(见图3)
图3 项目信息追溯
本文主要研究了基于CIM理念建设智慧园区平台的建设思路。从园区的数字底板建设到智慧应用的开发,且阐述了基于CIM理念建设智慧园区的必要性和具体内容。
本文侧重从园区规划与建设的角度探讨基于CIM的信息化平台的建设,对精细化运维管理涉及较少,下一步将针对此方向做进一步研究。