上合示范區(qū)城市信息模型（CIM）平臺(tái)應(yīng)用發(fā)展探索

文｜青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院/青島市CIM+城市更新技術(shù)創(chuàng)新中心 韓青； 上合示范區(qū)管委會(huì)規(guī)劃建設(shè)部 劉長(zhǎng)岐 孫鵬 卞瑞蓮 韓冬青；青島市勘察測(cè)繪研究院 朱祥山；青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院 袁釧

1 建設(shè)背景

在青島建設(shè)中國(guó)－上海合作組織地方經(jīng)貿(mào)合作示范區(qū)（以下簡(jiǎn)稱“上合示范區(qū)”），旨在打造“一帶一路”國(guó)際合作新平臺(tái)，功能布局為“一核三片”，拓展國(guó)際物流、現(xiàn)代貿(mào)易、雙向投資合作、商旅文化交流等領(lǐng)域合作，更好發(fā)揮青島在“一帶一路”新亞歐大陸橋經(jīng)濟(jì)走廊建設(shè)和海上合作中的作用，加強(qiáng)我國(guó)同上合組織國(guó)家互聯(lián)互通，著力推動(dòng)?xùn)|西雙向互濟(jì)、陸海內(nèi)外聯(lián)動(dòng)的開放格局。

建設(shè)城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)是智慧城市建設(shè)的重要信息基礎(chǔ)設(shè)施[1]。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13 部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》（建市[2020]60 號(hào)）中提出的要求：推動(dòng)各地加快研發(fā)適用于政府服務(wù)和決策的信息系統(tǒng)，探索建立大數(shù)據(jù)輔助科學(xué)決策和市場(chǎng)監(jiān)管的機(jī)制，完善數(shù)字化成果交付、審查和存檔管理體系；通過融合遙感信息、城市多維地理信息、建筑及地上地下設(shè)施的BIM、城市感知信息等多源信息，探索建立表達(dá)和管理城市三維空間全要素的城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)[2]。

2022年2月，上合示范區(qū)城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目由吳志強(qiáng)院士領(lǐng)銜的專家團(tuán)隊(duì)完成驗(yàn)收。項(xiàng)目建設(shè)打造了上合組織地方經(jīng)貿(mào)合作的數(shù)字孿生示范區(qū)，在標(biāo)準(zhǔn)融合、技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字賦能方面具有一定特色，是全國(guó)首個(gè)融合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、自然資源部“雙標(biāo)準(zhǔn)”要求，同時(shí)符合 CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)要求的“三位一體”平臺(tái)，也是全國(guó)首個(gè)適應(yīng)“一帶一路”國(guó)際合作的 CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)。

上合示范區(qū)管委會(huì)以上合示范區(qū)CIM平臺(tái)為抓手，解放思想，自我加壓，圍繞“用好CIM 平臺(tái)，數(shù)字賦能項(xiàng)目建設(shè)”的原則，打破慣性思維，推出一系列改革創(chuàng)新舉措，利用數(shù)字化、信息化手段解決一系列實(shí)際問題，為示范區(qū)在數(shù)字應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了有益的探索。

2 建設(shè)創(chuàng)新舉措

2.1 打造數(shù)字建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)的樣板

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)建成一套包含7大類23 小類的CIM 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)，形成了統(tǒng)一、精準(zhǔn)的數(shù)字化底板，打造上合示范區(qū)一張底圖，整合了示范區(qū)二三維一體地理空間底板與“規(guī)、建、管”全鏈條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建立了權(quán)威、精準(zhǔn)的示范區(qū)智慧城市時(shí)空信息底座，為CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)以及智慧城市多種應(yīng)用場(chǎng)景，提供統(tǒng)一基礎(chǔ)支撐[3]。

圖1 上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)總體架構(gòu)圖

為更好的管理和利用這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，上合示范區(qū)規(guī)劃建設(shè)部牽頭成立CIM 平臺(tái)運(yùn)管小組，全面負(fù)責(zé)平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理、維護(hù)和更新，責(zé)任壓實(shí)到個(gè)人，從組織層面解決了信息化項(xiàng)目長(zhǎng)期存在的“建成即完成”、有始無(wú)終的頑疾，通過明確責(zé)任人崗位職責(zé)和鼓勵(lì)政策，激勵(lì)其積極學(xué)習(xí)研究平臺(tái)功能，擴(kuò)展平臺(tái)應(yīng)用面，主動(dòng)收集所需數(shù)據(jù)交售后人員定時(shí)更新，確保平臺(tái)長(zhǎng)期有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 形成典型案例和可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗(yàn)做法

上合示范區(qū)建設(shè)的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)，成為構(gòu)建智慧城市的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。基于智慧城市建設(shè)需求，上合示范區(qū)超前布局，建設(shè)同時(shí)符合CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)要求的“三位一體”平臺(tái)，避免重復(fù)投資建設(shè)[4]。

通過此次CIM 平臺(tái)建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目探索出了一條全新的三維平臺(tái)建設(shè)和數(shù)據(jù)融合應(yīng)用的實(shí)施路徑；打破了原有體制下數(shù)據(jù)交換不暢的弊端，將自然資源和規(guī)劃局、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局、工業(yè)和信息化局、工商行政管理局等不同部門的信息集成在一個(gè)平臺(tái)之內(nèi)，成為上合示范區(qū)唯一一個(gè)全面的、多維的數(shù)字基礎(chǔ)底座，具備為智慧園區(qū)和智慧應(yīng)用提供全方位數(shù)據(jù)支撐的平臺(tái)，形成可復(fù)制可推廣的 CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)“1+1+N”青島模式樣板。

2.3 助力上合示范區(qū)建設(shè)目標(biāo)加速實(shí)現(xiàn)

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)打造智慧示范區(qū)基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性和實(shí)體性的信息基礎(chǔ)設(shè)施，在國(guó)土空間規(guī)劃編制、重點(diǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和征拆遷工作中邊建設(shè)、邊使用等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為線上國(guó)際招商引資、網(wǎng)上設(shè)計(jì)方案會(huì)審等提供了信息化支撐，達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)定向?yàn)樯虾瞎芪?wù)，形成了以用戶方上合示范區(qū)管委、建設(shè)方上發(fā)集團(tuán)、維護(hù)方青島勘測(cè)院，三方閉環(huán)管理制度。平臺(tái)建設(shè)以用戶需求為導(dǎo)向，充分利用CIM 平臺(tái)功能，由維護(hù)方實(shí)時(shí)將用戶關(guān)注的項(xiàng)目方案、用地、進(jìn)度和現(xiàn)狀等信息更新入平臺(tái)，具備為用戶方提供決策依據(jù)、建設(shè)方提高工作效率和解決問題的能力，共同助力智慧示范區(qū)建設(shè)目標(biāo)加速實(shí)現(xiàn)。

2.4 構(gòu)建地理信息無(wú)限量免費(fèi)共享新模式

根據(jù)上合示范區(qū)工作需求，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)通過劃分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用層級(jí)，高效組織數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與共享應(yīng)用。第一層級(jí)是構(gòu)建提供示范區(qū)精準(zhǔn)測(cè)繪基準(zhǔn)保障服務(wù)的基礎(chǔ)控制網(wǎng)數(shù)據(jù)。第二層級(jí)是依托基礎(chǔ)控制網(wǎng)數(shù)據(jù)，建設(shè)示范區(qū)統(tǒng)一的二三維地理空間底板，包含數(shù)字正射影像、1:500 地形圖、傾斜攝影（共享）、地名地址、20 級(jí)大比例尺電子地圖、城市部件和720 全景等數(shù)據(jù)。第三層級(jí)是匯聚示范區(qū)“規(guī)建管”全鏈條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括資源現(xiàn)狀類如國(guó)土調(diào)查、耕地資源、土地管理和不動(dòng)產(chǎn)登記等數(shù)據(jù)；規(guī)劃管控類如土地利用總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、城市規(guī)劃、項(xiàng)目詳規(guī)和重要控制線等數(shù)據(jù)；工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)如規(guī)劃許可、施工許可和竣工驗(yàn)收等數(shù)據(jù)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)如企業(yè)法人、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)。

通過本次數(shù)據(jù)采集工作，基本采集到了示范區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即摸清了家底，使上合示范區(qū)從之前對(duì)自身一無(wú)所知的狀態(tài)到現(xiàn)在一磚一瓦都了如指掌。通過一年時(shí)間的平臺(tái)建設(shè)工作，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)的數(shù)字化生產(chǎn)能力已在青島市乃至山東省走在前列，為智慧示范區(qū)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。今后，上合示范區(qū)將繼續(xù)投入人力和資金，對(duì)示范區(qū)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，采取無(wú)限量免費(fèi)共享數(shù)據(jù)模式，向示范區(qū)各機(jī)關(guān)部門和企事業(yè)單位提供CIM+應(yīng)用服務(wù)，逐步打造1 庫(kù)+1 平臺(tái)+N 應(yīng)用的示范區(qū)數(shù)字園區(qū)系統(tǒng)，為數(shù)字賦能智慧示范區(qū)建設(shè)發(fā)揮作用[5]。

圖2 中國(guó)-上海合作組織地方經(jīng)貿(mào)合作示范區(qū)CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)

3 建設(shè)成效

圍繞“用好 CIM 平臺(tái)，數(shù)字賦能項(xiàng)目建設(shè)”的原則，上合CIM 平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目綜合運(yùn)用新一代計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維地理信息、BIM 建模和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等信息化手段，構(gòu)建上合示范區(qū)CIM 時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)，搭建三維上合示范區(qū)城市信息模型（CIM） 基礎(chǔ)平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)CIM+應(yīng)用。上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)為招商引資、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和自然資源管理等提供數(shù)據(jù)與服務(wù)支撐，向上合示范區(qū)提供權(quán)威、統(tǒng)一的空間基礎(chǔ)信息服務(wù)、可視化及分析決策支持平臺(tái)，為上合示范區(qū)智慧城市建設(shè)提供空間信息基底，為上合示范區(qū)在數(shù)字應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行有益的探索，取得了一系列建設(shè)成效。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)融合

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)成為全國(guó)首個(gè)探索融合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和自然資源部信息化建設(shè)“雙標(biāo)準(zhǔn)”要求，建設(shè)同時(shí)符合CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)、國(guó)土空間基礎(chǔ)平臺(tái)、時(shí)空數(shù)據(jù)云平臺(tái)架構(gòu)要求的“三位一體”平臺(tái)。同時(shí)，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)也是首個(gè)服務(wù)“一帶一路”國(guó)際合作的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)。上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)構(gòu)建了統(tǒng)一、權(quán)威、精準(zhǔn)的智慧城市時(shí)空數(shù)字底座，有效支撐上合示范區(qū)智慧城市建設(shè)，形成了可復(fù)制可推廣的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)“1+1+N”青島模式樣板。

3.2 應(yīng)用導(dǎo)向

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目通過構(gòu)建“地上地下一體、二維三維一體、室內(nèi)室外一體”的城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)，形成權(quán)威、統(tǒng)一的智慧城市空間數(shù)字基底。依托CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)和時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)，建設(shè)國(guó)土空間規(guī)劃一張圖、招商地圖和產(chǎn)業(yè)地圖等應(yīng)用場(chǎng)景，為線上國(guó)際招商引資、網(wǎng)上設(shè)計(jì)方案會(huì)審等提供了信息化支撐，全面服務(wù)示范區(qū)“規(guī)、建、管、運(yùn)、服、檢”全鏈條業(yè)務(wù)工作，有效推動(dòng)示范區(qū)工作提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)高質(zhì)量、智慧化發(fā)展。

3.3 互聯(lián)共享

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)通過促進(jìn)示范區(qū)全生命周期的數(shù)據(jù)交換共享以及跨領(lǐng)域、跨部門業(yè)務(wù)協(xié)同，助力上合示范區(qū)打造全國(guó)首個(gè)服務(wù)上合組織地方經(jīng)貿(mào)合作“一帶一路”國(guó)際合作新平臺(tái)的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)。在全國(guó)“新城建”試點(diǎn)工作綜合示范區(qū)級(jí)別的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)試點(diǎn)中，該上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了示范區(qū)現(xiàn)有政務(wù)應(yīng)用的互聯(lián)與共享，有效做出了“上合示范”，貢獻(xiàn)了“上合經(jīng)驗(yàn)”。

3.4 技術(shù)創(chuàng)新

上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)通過地圖內(nèi)容審查、三維數(shù)據(jù)非線性變化等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二三維數(shù)據(jù)脫敏脫密；基于高逼真感渲染引擎，實(shí)現(xiàn)CIM 大場(chǎng)景數(shù)據(jù)的高效數(shù)據(jù)索引，高吞吐量網(wǎng)絡(luò)與總線交換；通過云渲染方式，實(shí)現(xiàn)客戶端應(yīng)用，助力網(wǎng)上招商、線上會(huì)商等多場(chǎng)景應(yīng)用。此外，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)通過匯集示范區(qū)全部時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成了一套完整的數(shù)據(jù)收集、整合、更新、管理和應(yīng)用的機(jī)制，解決了困擾各部門數(shù)據(jù)信息不共享不對(duì)稱的問題，打開了基于CIM 平臺(tái)的CIM+的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和提升的空間，也為上合示范區(qū)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。

4 總結(jié)與展望

城市信息模型（CIM）是城市的新型基礎(chǔ)設(shè)施，是智慧城市的全域數(shù)據(jù)資源底板，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)的建成對(duì)上合示范區(qū)乃至青島市都具有極強(qiáng)的引領(lǐng)示范作用。上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)通過打造智慧示范區(qū)基礎(chǔ)性支撐平臺(tái)、構(gòu)建數(shù)字孿生園區(qū)以及拓展CIM+應(yīng)用，打破傳統(tǒng)思維方式，全面服務(wù)上合示范區(qū)“規(guī)、建、管、運(yùn)、服、檢”全鏈條業(yè)務(wù)工作，形成可復(fù)制可推廣的CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)“1+1+N”青島模式樣板，開啟新的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，強(qiáng)化城市精細(xì)治理的新手段。

今后，上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)可在微觀、中觀和宏觀層面助力示范區(qū)智慧化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。微觀層面上，基于BIM 構(gòu)建微場(chǎng)景建設(shè)管理，可應(yīng)用于綜合管廊、施工精細(xì)管理和設(shè)備設(shè)施等應(yīng)用場(chǎng)景；在中觀層面，可結(jié)合BIM 與CIM 技術(shù)進(jìn)行城市設(shè)計(jì)與城市治理更新等中觀場(chǎng)景；針對(duì)宏觀場(chǎng)景，可基于上合示范區(qū)CIM 平臺(tái)進(jìn)行城市規(guī)劃與科學(xué)決策，聚集規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、施工、竣工和管理（運(yùn)營(yíng)）等全生命周期的動(dòng)態(tài)閉環(huán)[6]，提高示范區(qū)科學(xué)規(guī)劃決策能力。同時(shí)，結(jié)合2022年青島市政府辦公廳下發(fā)的《數(shù)字青島2022年行動(dòng)方案》文件要求，示范區(qū)管委主動(dòng)落實(shí)方案精神，未來(lái)將繼續(xù)深入挖掘CIM 平臺(tái)應(yīng)用點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，力爭(zhēng)落地2-3 個(gè)新CIM+應(yīng)用，落實(shí)平臺(tái)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，以數(shù)字賦能為核心，建立健全人員組織架構(gòu)，確保平臺(tái)用活用好，深度擁抱數(shù)字經(jīng)濟(jì)。