CIM+城市老舊小區改造應用場景

文｜青島理工大學建筑與城鄉規劃學院/青島市CIM+城市更新技術創新中心 韓青 袁釧 周茜；中國國土勘測規劃院 牟瓊；青島市勘察測繪研究院 閆韶兵

引言

CIM 平臺可以解決新型城鎮化建設中的數據孤島問題，并將為智慧城市和數字孿生城市創造出多方位、智能化與精細化的應用場景。在新城建建設領域中，推進城市信息模型（CIM）平臺建設，完善基礎數據和平臺是重要前提。利用CIM 平臺的可擴展性可開發出多種管理模塊，例如老舊小區改造等應用場景。

1.CIM 基礎平臺與老舊小區改造政策背景

1.1 國家政策

2020年4月17日，中央政治局會議強調要堅定實施擴大內需戰略，住房和城鄉建設部提出“城市是我國經濟社會發展的主引擎，也是擴大內需的主戰場，要充分釋放我國城市發展的巨大潛力，帶動有效投資，培育新的經濟增長點，形成發展新動能，同時也要加快轉變城市開發建設方式，整體提升城市建設水平和運行效率”的發展方向。2020年8月11日，住房和城鄉建設部等7 部門印發《關于加快推進新型城市基礎設施建設的指導意見》，明確指出信息化、數字化、智能化的新型城市基礎設施建設是實施擴大內需戰略的重要抓手，也是推動城市提質增效、促進城市高質量發展的重要路徑。

1.2 關于CIM 基礎平臺的政策解讀

通過對中央相關部委政策、文件、動態等內容的梳理研究，可以看出：以城市信息模型（CIM）平臺為手段，化解新型城鎮化建設過程中遇到“城市病”已成共識；我國城市信息模型（CIM）平臺建設尚處于起步階段，各級政府、學術界、企事業單位等正積極探索試點經驗、標準建設、技術儲備、數據體系、平臺建設、平臺應用等工作。

1.3 老舊小區改造政策解讀

2015年12月，習近平總書記在中央城市工作會議上首次提出老舊小區改造的概念；2018年3月，首次將老舊小區改造寫入政府工作報告；2019年7月國務院提出將全面推進城鎮老舊小區改造，各地上報需要改造的城鎮老舊小區16 萬個，涉及居民上億人；2020年7月，國務院出臺《關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》；2021年3月，第十四個五年規劃提出要加快推進城市更新，改造提升老舊小區、老舊廠區、老舊街區和城中村等存量片區功能。通過對老舊小區改造的政策梳理研究，可以看出：老舊小區改造工作對推動惠民生擴內需具有重要的意義；老舊小區是城市發展建設的薄弱環節，存在資金籌集困難、缺乏相關政策法規、改造方法單一等問題。

2.城市信息模型（CIM）基礎平臺架構

2.1 城市信息模型（CIM）概述

CIM 的提出源起于建筑信息模型（BIM）。BIM 用來在規劃、設計、施工到管理各階段統一協調的過程，CIM 被提出用來對城市信息模型的集成、管理、應用和數據共享，實現對城市規劃、建設、管理全生命周期的信息管理。《城市信息模型（CIM）基礎平臺技術導則》定義城市信息模型（CIM）以BIM、GIS、IoT 等技術為基礎，整合城市中各項數據，構建起三維數字空間的城市信息有機綜合體；城市信息模型（CIM）基礎平臺是管理城市信息模型的基礎性操作平臺，是智慧城市的基礎性和關鍵性信息基礎設施。

2.2 CIM 基礎平臺技術架構

當前CIM 平臺建設主要分兩部分，一部分是CIM 基礎平臺，另一個是基于平臺之上的“CIM+應用”系統。CIM 基礎平臺是CIM 數據匯聚與應用的載體，是智慧城市的基礎支撐平臺，為相關應用提供豐富的信息服務和開發接口，支撐智慧城市應用的建設與運行。CIM 基礎平臺總體架構應包括設施層、數據層、平臺層、應用層與服務層五個層次。

2.3 城市信息模型（CIM）基礎平臺建設內容

CIM 基礎平臺建設具有數據匯集與管理、數據查詢與可視化、平臺分析、平臺運行與服務、平臺開發接口五大功能，包括基礎地理信息數據、建筑物與構筑物三維信息數據和一標三實數據。

CIM 基礎平臺將城市基礎地理信息、建筑信息模型和其它三維模型匯集、轉換、輕量化處理、多場景融合及可視化表達，利用傾斜攝影、遙感影像等多種新型測量技術，主要建設內容包含地形級實景三維、全域白模示意、高精度白模與重點區域精模。“一標三實”指的是在CIM 基礎平臺中具有標準地址、實有人口、實有房屋、實有單位的標準化地址庫。地名地址是各類信息傳遞不可或缺的重要節點和橋梁，而現實地名地址工作中存在著地名管理不規范、標準缺乏等問題。CIM 基礎平臺根據地名地址相關規范和行政管理、社會使用的實際情況，制定相應的城市地址庫標準，通過多渠道地址的數據治理建設統一的城市地址庫，實現多址歸一。CIM 基礎平臺圍繞土地、建筑、房、人四大實體，整合規劃報建、建筑普查、竣工驗收、遙感監測和房屋租賃等多源數據，形成可以滿足多尺度應用需求的空間編碼體系，建立城市統一的空間編碼數據庫，形成“人地房”一體化管理平臺。CIM 基礎平臺中人地房一體化數據模型將解決傳統城市管理中各部門系統相互割裂的局面，滿足城市中不同業務信息管理的需要，構建起城市空間數據共享的平臺。

2.4 城市信息模型（CIM）分級標準

城市信息模型（CIM）按精細度宜分為7 級，如圖1所示。CIM1 主要根據GIS數據生成實體對象的三維模型，對應的空間尺度為區域或城市群；CIM2 采用傾斜攝影、衛星遙感等方式建模，表達方式為無表面紋理的白模，對應的空間尺度為市域范圍；CIM3 為標準模型，表達實體三維框架，細化建模，采用統一紋理的模型，對應的空間尺度為城市建成區；CIM4 表達實體三維框架表面細節的精細模型，具有與實體紋理相符的精模，對應的空間尺度為中心城區或重點區域；CIM5 為功能模型，需滿足實體對象的空間占位、功能分區等需求，提高模型幾何精度，對應的空間尺度為園區與社區等；CIM6 滿足建造安裝流程、采購等精細識別需求，屬于構件級模型，主要應用場景為建構筑物設備設施管理；CIM7 滿足模型高精度渲染、制造加工等更高級別精度識別需求，屬于零件模型，主要應用于建構筑物設備設施精細管理。

圖1 城市信息模型（CIM）分級（來源：《城市信息模型（CIM）基礎平臺導則》）

3.CIM+老舊小區應用場景

CIM 基礎平臺具有數據治理、三維可視化與空間分析等強大能力，各行業可根據自身需求擴展CIM+應用服務，形成基于CIM 基礎平臺的相應場景應用，在此結合城市老舊小區改造需求探究CIM+老舊小區改造應用場景。

3.1 老舊小區改造需求

我國城市建設的方式已從快速擴展，走向盤活存量、提質改造。根據國務院印發的《關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》中確定各地應立足當地實際，將城鎮老舊小區改造內容進一步區分為基礎類、完善類、提升類，并制定相應的改造內容清單、具體改造標準，明確改造重點。基礎類應為滿足居民安全需要和基本生活需求的改造內容，屬于民生工程；完善類應滿足居民改善型生活需求和生活便利性需要的改造內容，屬于提升工程；提升類應為豐富社會服務供給、提升居民生活品質的改造內容，屬于配建工程。具體老舊小區改造技術體系。

3.2 CIM+老舊小區改造應用

基于CIM 基礎平臺的老舊小區改造應用場景是對社區內人口、房屋、設施部件與社區民意等信息實時采集，并依托BIM模型，將人與戶、單位與房、建筑與公共設施進行管理，實時動態掌握社區內的人戶房單位及公共設施基礎數據。

①基于CIM 平臺構建智慧社區公共支撐平臺：結合老舊小區的三維建筑模型，綜合應用CIM 平臺基礎支撐能力，對小區進行立體多維可視化管理，加強社區各部門、各主體的協同治理能力和協同效率，并為社區分析決策、專題管理、應急指揮等提供可視化支撐。

②基于CIM 平臺構建智慧社區一標三實管理：將老舊小區居民信息與三維房屋BIM 模型進行關聯，可以查詢每戶居民基本情況，直觀展現各樓每戶的建筑信息與居民情況，實現以房管人。

③基于CIM 平臺推動智慧物業線上線下融合：對接城市信息模型（CIM）和城市運行管理服務平臺，智慧物業和物業服務的線上下融合是未來物業管理的發展方向，借助大數據、互聯網等應用實現對社區內人、財、物的全面數據化管理，構建智慧物業管理服務平臺，滿足居民多樣化生活服務需求。

④基于CIM 平臺構建重點老人關懷平臺：面向重點老人群體，基于人臉門禁監控、一鍵求助功能，利用微信公眾號或小程序，在老人基礎信息采集、健康情況登記、異常行為關注、一鍵求助等方面提供關懷服務，如老人48 小時未出門則平臺會標記為異常事件，第一時間通知管理員和家屬盡快上門查看。

⑤基于CIM 平臺建設智能化市政基礎設施：依托城市運行平臺，建設集市政基礎設施靜態數據與動態數據一體，實現市政基礎設施安全建設、安全監督、安全維護等多功能的智能化綜合管理平臺。通過CIM 平臺建立陸海統籌全時空基準下的“地上地下全空間、人地房全要素、規建管全鏈條”的城市三維空間數據底板。

4.結語

城市信息模型（CIM）基礎平臺融合GIS+BIM+IoT 技術等信息技術支撐各類智慧板塊，為新型城鎮化建設提供新的思路和方案。基于CIM 平臺的統一城市三維空間數據底板，可開發出針對不同應用場景的管理平臺，實現各類信息數據的匯聚、整合與反饋。城市老舊小區改造是一個系統、復雜、多方協同的建設工程，利用CIM 基礎平臺的可擴展性與集成性等特點，在老舊小區中以CIM 基礎平臺為依托，運用大數據、物聯網、云計算等新型技術，構建智慧社區管理服務平臺，可有效提高改造工程的效率與質量。新一代信息技術與城市發展深度融合，以物聯網、人工智能為基礎的新一代信息技術將給城市規劃工作提供新手段、新契機，為城市規劃工作提供技術支撐，促進城市高發展質量。