新一代信息技術(shù)助力智慧城市建設(shè)

智慧城市建設(shè)需要數(shù)字城市，而數(shù)字城市必須是徹底數(shù)字化的城市，通過3DGIS+BIM實(shí)現(xiàn)徹底的數(shù)字化城市，成為智慧城市建設(shè)的基石，為實(shí)現(xiàn)城市徹底的智慧化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，我國的“智慧城市”運(yùn)動(dòng)在各級(jí)政府的強(qiáng)力推動(dòng)下，風(fēng)起云涌、快速發(fā)展，已經(jīng)成為國家層面的重大創(chuàng)新、驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和引領(lǐng)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的實(shí)施戰(zhàn)略。

在智慧城市建設(shè)中，幾乎所有的政府管理部門、專家學(xué)者和企業(yè)一致認(rèn)為開展智慧城市建設(shè)需要新一代信息技術(shù)的支撐，包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)。

BIM在智慧建設(shè)中的應(yīng)用

上海藍(lán)色星球科技有限公司董事長陳根寶認(rèn)為：“如果說把一個(gè)城市當(dāng)成一個(gè)生命體，那么數(shù)據(jù)信息就是智慧城市的血液，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是智慧城市的血管，互聯(lián)網(wǎng)是智慧城市的神經(jīng)，云計(jì)算是智慧城市的心臟，大數(shù)據(jù)是智慧城市的大腦。而要建設(shè)智慧城市就要發(fā)展智慧引擎，其中數(shù)字城市是智慧城市的一個(gè)軀體，它承載了智慧城市的血液、血管、神經(jīng)、心臟、大腦，同時(shí)承載了現(xiàn)階段我們還沒有認(rèn)知，但未來一定會(huì)出現(xiàn)的新技術(shù)。”

陳根寶認(rèn)為，數(shù)字城市是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)和平臺(tái)。他說：“2012年，國家測繪局主導(dǎo)數(shù)字城市建設(shè)，實(shí)際上就和眼下智慧城市建設(shè)的內(nèi)容一樣。當(dāng)時(shí)，各個(gè)城市都在談數(shù)字城市建設(shè)，但彼時(shí)的數(shù)字城市建設(shè)，它的主要核心技術(shù)是地理信息進(jìn)行支撐，是采用地理信息對城市數(shù)字化的結(jié)果，止步于建筑之外。”

實(shí)際上，“數(shù)字城市”建設(shè)的推動(dòng)力主要來自空間地理信息系統(tǒng)技術(shù)的成熟。以城市化內(nèi)容的虛擬實(shí)現(xiàn)為特征，數(shù)字城市建設(shè)的主要內(nèi)容是利用空間地理信息系統(tǒng)將城市建設(shè)、管理、經(jīng)濟(jì)、民生等信息與空間地理位置信息聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的服務(wù)。在這一階段的數(shù)字城市建設(shè)過程中核心支撐是空間地理信息和空間地理信息技術(shù)，由此產(chǎn)生的問題是：這一城市數(shù)字化的進(jìn)程止步于建筑之外，城市中巨大的建筑空間沒有數(shù)字化，所以這樣的“數(shù)字城市”是不徹底的數(shù)字城市。

龐大的城市建筑空間沒有數(shù)字化，這樣的數(shù)字城市是不徹底的。當(dāng)土地上的建筑物容積率超過1∶1時(shí)，意味著建筑面積超過了土地面積。眾所周知人類生活在兩種狀態(tài)中，一是在房屋里；二是在去另外一個(gè)房屋里的路上。在路上由地理信息提供服務(wù)，那么到了房屋內(nèi)怎樣得到更好、更智慧的服務(wù)呢？所以必須實(shí)現(xiàn)建筑空間的數(shù)字化。建筑的數(shù)字化問題，是智慧城市中間一個(gè)非常巨大的空間。而技術(shù)發(fā)展到今天，采用BIM技術(shù)對建筑進(jìn)行數(shù)字化，已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的、核心的手段。

智慧城市建設(shè)需要數(shù)字城市，而數(shù)字城市必須是徹底數(shù)字化的城市，通過3DGIS+BIM實(shí)現(xiàn)徹底的數(shù)字化城市，成為智慧城市建設(shè)的基石，為實(shí)現(xiàn)城市徹底的智慧化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為未來基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)體城市與虛擬城市互動(dòng)開發(fā)、智慧運(yùn)行提供了科學(xué)、合理、可行的技術(shù)路線和最佳解決方案。

BIM在智慧城市公共平臺(tái)的應(yīng)用

加拿大相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)顯示，目前國際上應(yīng)用的BIM軟件超過100多種，但70%以上的BIM軟件主要應(yīng)用與設(shè)計(jì)階段，只有三分之一的BIM軟件可以用與施工階段。對于這些BIM軟件來說，軟件資深度，復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)度，數(shù)據(jù)的傳遞性等都沒有做到，“也就是說，在工程項(xiàng)目實(shí)施過程中，當(dāng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)把框架做完了，把施工圖做完了，項(xiàng)目交付完了之后，接下來應(yīng)該做什么，應(yīng)該怎樣做并不明確。”陳根寶說到。

當(dāng)BIM模型超過一定體量的時(shí)候，無論是計(jì)算機(jī)軟件也好，硬件也好，它們的效率都會(huì)非常低，也就是用戶體驗(yàn)差；此外，由于很多國內(nèi)主流的BIM軟件來自于國外，導(dǎo)致在具體應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)“水土不服”現(xiàn)象。

種種瓶頸都在制約著BIM的深入應(yīng)用。因此，當(dāng)BIM技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，需要出現(xiàn)一個(gè)BIM平臺(tái)。那么，什么是BIM平臺(tái)？它和BIM軟件有哪些區(qū)分？BIM軟件是在完成拆分化設(shè)計(jì)，在創(chuàng)建BIM模型的基礎(chǔ)上提供碰撞檢查、深化設(shè)計(jì)等綜合應(yīng)用。而BIM平臺(tái)用最通俗的一句話解釋，就是幫助用戶把BIM模型用的更好，用的更有價(jià)值，并應(yīng)用到項(xiàng)目的全生命周期中去。對此，陳根寶進(jìn)一步解釋到：“BIM平臺(tái)以應(yīng)用為主，建樓為輔，當(dāng)BIM軟件把碰撞、綜合、施工圖做完以后，剩下的事，就應(yīng)該交給BIM平臺(tái)去做。”

BIM平臺(tái)的出現(xiàn)，不僅是BIM技術(shù)發(fā)展的需要，同時(shí)也是市場發(fā)展的需要。在實(shí)際應(yīng)用中，每一款BIM軟件構(gòu)建的模型，都可以放到BIM平臺(tái)上，在這個(gè)過程中，不再受BIM軟件廠商應(yīng)用功能的限制。

那么，具備什么樣的能力和條件，可以稱得上BIM平臺(tái)呢。一是需要實(shí)現(xiàn)3D GIS與 BIM之間無縫和屬性信息無損的集成應(yīng)用。因?yàn)槿魏喂こ添?xiàng)目與地理信息密不可分，否則就成為了“空中樓閣”；同時(shí)，通過集成可以將發(fā)展了四十余年的GIS技術(shù)，直接引入到BIM的應(yīng)用中。二是要能夠支持IFC和主流BIM文件格式。作為BIM平臺(tái)，需要兼容市場主流的BIM模型文件格式，同時(shí)，也需要兼容國際標(biāo)準(zhǔn)IFC的格式規(guī)范，這樣一來，可以使數(shù)據(jù)模型、文件數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。三是需要支持BIM模型全生命期的運(yùn)行應(yīng)用。BIM平臺(tái)必須突破現(xiàn)有BIM軟件用于設(shè)計(jì)和施工階段的局限，在5D數(shù)據(jù)庫的支撐下，實(shí)現(xiàn)BIM模型在全生命期的應(yīng)用，BIM模型的不同版本和屬性信息的變化，對于5D數(shù)據(jù)庫而言就是數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)更新，所以采用BIM平臺(tái)與5D數(shù)據(jù)庫的結(jié)合是BIM面向建筑全生命期應(yīng)用的最佳解決方案。四是需要支持C/S、B/S、云服務(wù)應(yīng)用模式。未來的智能終端多樣化，平臺(tái)應(yīng)該提供多種運(yùn)行模式，C/S、B/S、云服務(wù)，每種模式都具備自身的優(yōu)缺點(diǎn)，并不是取舍的關(guān)系，而是互補(bǔ)的關(guān)系。五是需要具有異構(gòu)系統(tǒng)的集成能力。異構(gòu)系統(tǒng)包括物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能樓宇控制系統(tǒng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能終端等各種實(shí)用系統(tǒng)，BIM平臺(tái)只有開放接口，具備了異構(gòu)系統(tǒng)的集成能力，才有“活力”，才有強(qiáng)大地生命力和廣泛地應(yīng)用前景。六是需要支持多個(gè)BIM項(xiàng)目的應(yīng)用服務(wù)。作為BIM平臺(tái)，不能只是支持單一項(xiàng)目，如果一個(gè)“平臺(tái)”只能支持一個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用，這樣的“平臺(tái)”應(yīng)該稱為系統(tǒng)。BIM平臺(tái)必須能滿足多個(gè)BIM項(xiàng)目的同時(shí)應(yīng)用。七是支持個(gè)性化應(yīng)用的定制開發(fā)。BIM平臺(tái)能夠支持個(gè)性化定制開發(fā)，一是能夠滿足越來越多的BIM應(yīng)用需求；二是證明了BIM平臺(tái)擁有者具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和掌握了核心技術(shù)。八是支持BIM模型的大數(shù)據(jù)三維快速瀏覽。最后一個(gè)，就是支持移動(dòng)終端、智能手機(jī)的應(yīng)用。隨著4G時(shí)代的到來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的爆發(fā)，終端成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。圍繞移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代終端的發(fā)展呈現(xiàn)出兩個(gè)明顯的發(fā)展趨勢：一是緊緊圍繞用戶需求，為用戶提供全方位的服務(wù)和體驗(yàn)，趨向終端與服務(wù)一體化；二是實(shí)現(xiàn)終端多樣化。因此BIM平臺(tái)需要支持移動(dòng)終端的應(yīng)用。

BIM平臺(tái)應(yīng)該怎樣進(jìn)行架構(gòu)呢。從信息系統(tǒng)的角度來說，需要對不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，有了BIM信息、BIM模型、二維碼、激光掃描和智能手機(jī)等等，都可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。當(dāng)這些數(shù)據(jù)采集完了以后，經(jīng)過處理分類，能夠進(jìn)到按時(shí)間、按空間進(jìn)行管理的5D數(shù)據(jù)庫中。然后在5D數(shù)據(jù)庫的支撐下，通過搭建BIM平臺(tái)來開展各種應(yīng)用。