基于CIM平臺的數(shù)字城市三維可視化平臺功能設計

曹恒 雷號

摘? 要：結(jié)合GIS、BIM等信息技術，開展數(shù)字城市三維可視化平臺建設，形成 “一站式” 管理平臺，實現(xiàn)全生命周期的數(shù)據(jù)管理、二三維成果展示及工程信息管理。在空間維度上實現(xiàn)地上、地下、地面，在時間維度上實現(xiàn)對“過去”（歷史影像）、“現(xiàn)在”（建設現(xiàn)狀）、“未來”（規(guī)劃用地）的展示，進而實現(xiàn)數(shù)字城市“一張圖”的管理與展現(xiàn)等，實現(xiàn)城市各業(yè)務部門各層次業(yè)務人員能夠快速獲取與崗位工作相關的業(yè)務專題信息參考，為科學決策提供可視化數(shù)據(jù)支撐。

1.項目背景

為更加科學有效的開展高質(zhì)量、高水平的城市規(guī)劃和建設，基于CIM城市信息模型（City Information Modeling）的數(shù)字城市三維可視化平臺的建設是城市智慧運營中心研究建設的核心工作目標之一，是城市規(guī)劃建設全生命周期數(shù)據(jù)管理的重要手段，是城市建設階段對外宣傳展示的新名片，是掌握城市大數(shù)據(jù)資源的重要戰(zhàn)略。

本次平臺建設，在現(xiàn)有城市信息化成果和規(guī)劃設計建設數(shù)據(jù)資源的基礎上，將各種信息資源集成在二三維一體化平臺上，進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、規(guī)建展示和工程信息管理，實現(xiàn)規(guī)劃信息資源的整合集成、充分共享和有效利用，更深層次的規(guī)劃信息價值挖掘和規(guī)劃管理規(guī)律探究奠定堅實基礎，為對外展示和工作匯報提供平臺載體，為工程信息管理和工程推進提供輔助決策支撐。

2.總體設計

數(shù)字城市三維可視化平臺建設包含業(yè)務應用系統(tǒng)（包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、規(guī)劃綜合展示系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)服務系統(tǒng)、建設工程管理系統(tǒng)和運維管理系統(tǒng)等）、數(shù)據(jù)整理與建庫（包括現(xiàn)狀、規(guī)劃、設計、施工以及系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的整理、技術標準編制（平臺施工圖設計BIM標準、BIM施工模型交付標準、BIM模型BIM對象數(shù)據(jù)交付標準、平臺編碼手冊等）、標準規(guī)范（數(shù)據(jù)入庫標準、數(shù)據(jù)庫建設標準等）、基礎軟硬件建設（軟硬件設施、通信網(wǎng)絡等）。

系統(tǒng)的總體框架設計由五層結(jié)構、兩大保障體系構成，采用了層次化設計思想，以實現(xiàn)不同層次間的相互獨立性，保障系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性、實用性和可擴展性，體現(xiàn)了“一個中心、一個平臺、兩大保障”的思想[1][2-3]。如圖一所示。

（1）表現(xiàn)層

通過大屏、web、移動三種方式供相關用戶訪問應用系統(tǒng)。

（2）業(yè)務應用層

業(yè)務應用層是平臺的軟件實現(xiàn)層。該層建立在“應用開發(fā)集成框架”基礎之上，與具體應用需求相組合，開發(fā)并集成所需的各類綜合應用功能，通過單點登錄的統(tǒng)一門戶為用戶提供人性化的應用界面。該層主要包括數(shù)字城市三維可視化平臺、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和運維管理系統(tǒng)三個應用系統(tǒng)，各系統(tǒng)整合在統(tǒng)一的應用集成框架中運行，為城市內(nèi)部規(guī)劃、建設工作提供全方位的應用支持，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)和信息共享。

（3）平臺服務層

平臺服務層負責提供應用系統(tǒng)的開發(fā)和一體化集成。在中間件基礎框架的支持下，開發(fā)支持規(guī)劃建設向各類應用的公共組件，解決規(guī)劃、建設過程中對GIS、BIM、CAD、項目協(xié)同管控系統(tǒng)、智慧工地的集成要求，為各類應用系統(tǒng)的開發(fā)提供統(tǒng)一的應用框架，提供數(shù)據(jù)服務、專題圖服務、規(guī)劃數(shù)據(jù)服務、輔助規(guī)劃分析服務、工程監(jiān)管服務、設備對接服務、系統(tǒng)管理服務、數(shù)據(jù)管理服務、地圖服務、多維查詢服務、方案數(shù)據(jù)服務、視頻對接服務、人員和設備位置服務、運維管理服務等，以實現(xiàn)各類業(yè)務的系統(tǒng)運行。

（4）數(shù)據(jù)資源層

數(shù)據(jù)資源層是整個平臺的信息資源中心。數(shù)字城市三維可視化平臺信息基礎數(shù)據(jù)庫在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準與規(guī)范的規(guī)定下，由基礎地理數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃數(shù)據(jù)、建設數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù)組成。

（5）基礎設施層

該層提供數(shù)字城市三維可視化平臺的服務器、基本網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)及企業(yè)級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等基礎軟件環(huán)境，提供信息化系統(tǒng)運行所依賴的存儲設施、計算設施、網(wǎng)絡設施、安全設施等，以及展示大廳，是平臺運行必須的軟硬件基礎設施。

（6）兩大保障體系

在上述五層結(jié)構之外，還必須建立相應的信息化技術標準、安全保障體系、組織保障體系，以保障平臺建設和運行有章可循、規(guī)范有序。

3數(shù)字城市三維可視化平臺子系統(tǒng)設計

3.1數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將各類數(shù)據(jù)（總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、專項規(guī)劃、開地拆遷、安置房建設等重大工程項目建設數(shù)據(jù)）通過掃描、導入轉(zhuǎn)換、在線采集、服務調(diào)用等各種方式對數(shù)據(jù)進行采集，并對采集的數(shù)據(jù)進行空間、屬性質(zhì)量檢查，將其進行規(guī)整，按照不同的數(shù)據(jù)特點進行不同的數(shù)據(jù)入庫，實現(xiàn)規(guī)劃成果數(shù)據(jù)、重大項目建設數(shù)據(jù)進行“圖、文、表、屬、檔”一體化管理[4]。

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的功能包括：數(shù)據(jù)配置建庫、數(shù)據(jù)采集入庫及更新、數(shù)據(jù)資源目錄管理、查詢檢索、統(tǒng)計分析、成果輸出、元數(shù)據(jù)管理等模塊，該系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行管理，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)目錄管理，為專業(yè)數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)及其他業(yè)務系統(tǒng)提供有力的數(shù)據(jù)支撐?？赏ㄟ^該系統(tǒng)對招商管理歸集的數(shù)據(jù)進行分類管理，支持對招商數(shù)據(jù)目錄的新增、修改、刪除等功能。

3.2 規(guī)劃展示系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)劃綜合展示業(yè)務需求，基于二三維地理信息技術，在空間維度上實現(xiàn)總體規(guī)劃展示、控制性詳細規(guī)劃展示、專項規(guī)劃展示、指標體系展示，并在時間維度上實現(xiàn)對“過去”（歷史影像）、“現(xiàn)在”（建設現(xiàn)狀）、“未來”（規(guī)劃用地）的展示，進而實現(xiàn) “一張圖”的管理與展現(xiàn)等。同時對外接入土地開發(fā)成本模型。

3.3 產(chǎn)業(yè)服務系統(tǒng)

產(chǎn)業(yè)服務系統(tǒng)主要通過展示全區(qū)產(chǎn)業(yè)布局、核心區(qū)產(chǎn)業(yè)布局、招商項目、招商樓宇等信息，以輔助招商選址。

3.4 工程管理系統(tǒng)

建設項目包含兩大部分，分別為項目總體監(jiān)控和重大項目展示。項目總體監(jiān)控主要包括綜合展示、進度監(jiān)管、質(zhì)量監(jiān)管、勞務監(jiān)管、視頻監(jiān)控、塔吊監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控。重大項目主要包括安置房項目、新能源工廠項目、河道改線、河景觀提升項目、市政管廊工程項目等。

3.5 運維管理系統(tǒng)

運維管理系統(tǒng)是管理維護人員全面掌握、管理、監(jiān)控各類用戶對平臺使用情況的工具，主要包括用戶管理、組織機構管理、安全認證管理、角色權限管理、監(jiān)控管理、系統(tǒng)日志管理等功能。

4 結(jié)語

本次平臺建設，在現(xiàn)有城市信息化成果和規(guī)劃設計建設數(shù)據(jù)資源的基礎上，將各種信息資源集成在二三維一體化平臺上，進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、規(guī)建展示和工程信息管理，實現(xiàn)規(guī)劃信息資源的整合集成、充分共享和有效利用，更深層次的城市信息價值挖掘和規(guī)劃管理規(guī)律探究奠定堅實基礎，為對外展示和工作匯報提供平臺載體，為工程信息管理和工程推進提供輔助決策支撐。通過數(shù)字城市三維可視化平臺的建設，檢驗城市4大類、49個二級綜合指標體系的實施情況，為后期智慧運營奠定基礎;通過建設數(shù)字城市三維可視化平臺，掌握城市建設過程中的規(guī)劃和建設數(shù)據(jù)，為后期精細化運營運維提供數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

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