基于國產(chǎn)化BIM與CIM的新型城市化建設(shè)

城市是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，不同階段、不同歷史時期的需求決定了時代的特征與思想。新型智慧城市既是信息化和城鎮(zhèn)化融合發(fā)展的著力點，也是實現(xiàn)城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展的新動力。當前，我國城鎮(zhèn)化率已經(jīng)超過60%，城鎮(zhèn)化進程已經(jīng)進入下半場，城市的建設(shè)、運營、管理進入了精細化治理時代。城市的建設(shè)與發(fā)展，已從需求引領(lǐng)走向了技術(shù)引領(lǐng)，在此基礎(chǔ)上推動智能建造和智能管理，成為雙循環(huán)的大環(huán)境中經(jīng)濟增長的新引擎。

談到新型城市化建設(shè)，早些年很多人認為增加一些信息采集手段，諸如安裝傳感器、攝像頭，就能實現(xiàn)信息化管理。我們經(jīng)常看到在城市交通信號燈的燈桿上，同時會有幾個或者十幾個攝像頭，這些攝像頭功能大體一樣，數(shù)據(jù)格式也基本相同，甚至采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式、應(yīng)用規(guī)則也都相似，卻因為分屬不同的管理部門，不得不進行重復(fù)建設(shè)。這會導(dǎo)致“煙囪式”數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)通道無法打通，信息系統(tǒng)彼此隔絕。不管多么豐富的信息系統(tǒng)，也不過是疊床架屋，城市數(shù)字化建設(shè)無異于事倍功半。

在推進新型城市化建設(shè)中，想要解決“煙囪式”數(shù)據(jù)體系的問題，最重要的是要有一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)底座。這個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)底座之一就是空間數(shù)據(jù)底座——城市信息模型（CIM）。

CIM基礎(chǔ)平臺建設(shè)是一項涉及數(shù)據(jù)領(lǐng)域繁多、數(shù)據(jù)鏈條關(guān)聯(lián)性強、業(yè)務(wù)領(lǐng)域交叉融合性高的綜合性、系統(tǒng)性工作。在CIM的支持下，將更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，形成實時互聯(lián)、動態(tài)循環(huán)、微觀宏觀一體、可擴展、可更新、可追溯的數(shù)據(jù)；實現(xiàn)業(yè)務(wù)打通，改變傳統(tǒng)模式下各階段的管理脫節(jié)問題，實現(xiàn)城市智慧運營“一盤棋”。通過這些功能的實現(xiàn)，CIM帶來政府管理能力的升級，支撐工程項目審批制度改革，積累城市空間大數(shù)據(jù)，提高城市精細化治理能力。

CIM不是一項單一的技術(shù)，是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)為基礎(chǔ)，整合城市多維信息模型數(shù)據(jù)和城市空間基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，構(gòu)建起的三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體，是多元異構(gòu)數(shù)據(jù)模型，是面向融合應(yīng)用的數(shù)字城市底座。基于BIM、GIS、IoT等進行數(shù)據(jù)采集之后形成CIM，將數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用維度從單體工程尺度延展到真實的城市尺度和地球尺度，使得城市級的數(shù)字化成為可能。

城市空間大數(shù)據(jù)需要BIM、GIS等技術(shù)在微觀和宏觀的尺度上對城市進行描述。BIM數(shù)據(jù)是一種包含海量信息的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，可以對單個、多個建筑和基礎(chǔ)設(shè)施信息進行詳盡描述。GIS是宏觀尺度上的城市數(shù)據(jù)，優(yōu)勢是數(shù)據(jù)尺度大，可以將大量城市相關(guān)的信息關(guān)聯(lián)到一個更大的空間場景中去。所以，CIM可以被認為是宏觀的GIS數(shù)據(jù)，中觀、微觀的BIM數(shù)據(jù)，結(jié)合IoT、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G（第五代移動通信技術(shù)）、區(qū)塊鏈等技術(shù)的一個綜合體。

面向未來的城市以及工程領(lǐng)域的數(shù)字孿生，主要依托BIM和IoT形成的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。BIM是實現(xiàn)CIM的關(guān)鍵路徑，是城市物理空間數(shù)據(jù)形成與管理的手段。未來，隨著BIM技術(shù)迭代升級和應(yīng)用推廣，將以顆粒度更加精細的BIM數(shù)據(jù)為主，并基于此形成城市物理實體空間的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，更好地支撐城市精細化治理的需求。

由于我國自主知識產(chǎn)權(quán)的平臺基礎(chǔ)研發(fā)稚嫩，對國外圖形引擎和工業(yè)設(shè)計軟件的極度依賴，存在技術(shù)標準（尤其是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標準）不健全、數(shù)據(jù)格式不兼容、產(chǎn)業(yè)不連通等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，更存在數(shù)據(jù)安全問題隱患。

為了實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源頭上做到國產(chǎn)自主、安全可控，國內(nèi)很多團隊都進行了積極探索，其中最重要的是國產(chǎn)BIM基礎(chǔ)軟件的研發(fā)。在“新基建、新城建、‘十四五’數(shù)字化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”等系列政策引導(dǎo)下，國內(nèi)催生了諸如中設(shè)數(shù)字、超圖、奧格等國產(chǎn)化軟件平臺領(lǐng)創(chuàng)企業(yè)與技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，并支撐多個城市政府開展了廣泛的數(shù)字城市建設(shè)、智慧園區(qū)建設(shè)、智能建造等多場景深度應(yīng)用，積累了豐富的實施經(jīng)驗與成果，為探索城市運行管理智能化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

未來基于全鏈條、全生態(tài)、全生命期BIM、CIM技術(shù)應(yīng)用，健全信息安全和數(shù)據(jù)保密管理體系，能夠逐步實現(xiàn)關(guān)鍵軟件的國產(chǎn)化研發(fā)與替代。基于國產(chǎn)替代軟件建立成熟的集成化應(yīng)用生態(tài)，推進建筑工程大數(shù)據(jù)信息共享，也能形成創(chuàng)新的“智慧城市、數(shù)字城市”的城市空間數(shù)據(jù)資產(chǎn)運行與管理新模式。

當然，新型城市化建設(shè)需要的不僅僅是技術(shù)，還有城市治理思維的轉(zhuǎn)變。樹立城市治理思維，需要全體關(guān)心和支持新型城市化建設(shè)的各行各業(yè)同仁共同努力。希望能夠通過更多的項目實踐，為中國的新型城市化建設(shè)探索出一條切實可行的道路。