城市數(shù)字化動(dòng)態(tài)信息模型應(yīng)用的探索與研究

◎劉琳

城市的數(shù)字化、智慧型發(fā)展有利于為民服務(wù)、高效的城市治理、信息數(shù)據(jù)共享，中國智慧城市建設(shè)已經(jīng)有大量項(xiàng)目建設(shè)投資，數(shù)字化信息技術(shù)與城市發(fā)展的融合，可實(shí)現(xiàn)國家與城市的協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。

一、目前的智慧城市存在的不足

（一）可視化程度低

目前的智慧城市解決方案還是基于GIS數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，數(shù)據(jù)量少、計(jì)算能力弱，基于集成“GIS+BIM+DB”的CIM（City Information Modeling城市信息模型）城市數(shù)據(jù)庫尚未有有效建立，可視化程度低，數(shù)據(jù)價(jià)值難以發(fā)揮。

（二）缺乏高細(xì)度、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫

當(dāng)前城市基礎(chǔ)設(shè)施大多是采用GIS技術(shù)，只有城市、建筑、交通路網(wǎng)等城市外部輪廓的體表數(shù)據(jù)，甚至相當(dāng)一部分還依然采用更落后的二維圖紙，而且這些采集的數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，如：建筑物內(nèi)部、地下管網(wǎng)等信息無法體現(xiàn)。因此無法為城市管理提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)支持。

二、數(shù)字模型城市建設(shè)的價(jià)值

本文為解決上述不足引進(jìn)以GIS+BIM+DB技術(shù)為核心的三維數(shù)字模型建設(shè)，以信息主導(dǎo)、實(shí)現(xiàn)改革創(chuàng)新，大幅提升智慧城市建設(shè)水平。

城市數(shù)字城市的建設(shè)加強(qiáng)規(guī)劃建設(shè)管理、促進(jìn)多規(guī)融合和城市規(guī)劃建設(shè)的信息化工作，選擇城市中某一區(qū)域?yàn)槔?，將多源?shù)據(jù)的智能匯聚和動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，形成“規(guī)劃建設(shè)管理一張圖”。

數(shù)字模型城市的推廣可實(shí)現(xiàn)為政府實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的規(guī)劃建設(shè)管理服務(wù)提供決策與支持；可為規(guī)劃與建設(shè)單位提供規(guī)劃建設(shè)信息的快速查詢、統(tǒng)計(jì)與分析服務(wù)，因此數(shù)字模型城市建設(shè)是現(xiàn)代城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展的必然需求；是促進(jìn)信息共享、減少重復(fù)建設(shè)的需求；是社會(huì)公眾對(duì)建設(shè)信息服務(wù)的需求。

三、實(shí)例應(yīng)用

（一）選擇城區(qū)內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目概況

玉龍新城的范圍東與高新技術(shù)園區(qū)相鄰，南起北新路，西到四合路，北到玉龍路，總面積16.21平方公里，地勢(shì)南低北高，東西向平緩，九營子河由北向南斜穿，地形條件好，現(xiàn)狀建設(shè)量較少。

新城區(qū)總體功能結(jié)構(gòu)布局:新城區(qū)未來的主要功能將包括:生活居住、文化體育、行政辦公、商業(yè)服務(wù)與產(chǎn)業(yè)配套四大功能;

（二）數(shù)字化模型創(chuàng)建實(shí)施步驟

1.利用GIS+BIM+DB技術(shù)1:1建立數(shù)字化城市模型，1:1完整還原城市建筑基礎(chǔ)設(shè)施（包括建筑、橋梁、道路、綠化等）、地下管網(wǎng)、隧道、地鐵、鐵路等，還可以根據(jù)城市建設(shè)過程進(jìn)行同步更新。

2.結(jié)合GIS的地理位置信息，將1:1建立的數(shù)字化城市模型中的每一個(gè)建筑設(shè)施與真實(shí)的地理位置一一對(duì)應(yīng)，形成真正的直觀可視化高精度城市信息模型。以區(qū)域內(nèi)一小區(qū)為例如下圖。

（三）現(xiàn)有建筑、道路、設(shè)施等數(shù)據(jù)提取

根據(jù)航拍對(duì)該區(qū)域勘測(cè)調(diào)查，主要針對(duì)建筑物、構(gòu)筑物、道路、設(shè)施等狀況，同時(shí)測(cè)量提取的主要內(nèi)容是區(qū)域內(nèi)建設(shè)量、道路分布情況及位置、道路分布密度、路面標(biāo)線、路面標(biāo)志、區(qū)域內(nèi)的市政設(shè)施以及綠化率等調(diào)查，同時(shí)掌握該區(qū)域內(nèi)以工業(yè)、教育、居住用地、設(shè)施及其分布情況，以便對(duì)未來該區(qū)域內(nèi)城區(qū)建設(shè)發(fā)展更為合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

四、結(jié)語

城市數(shù)字化動(dòng)態(tài)信息模型構(gòu)建是將傾斜攝影、實(shí)景三維、街景地圖等新技術(shù)和產(chǎn)品充分運(yùn)用到智慧城區(qū)建設(shè)中，推動(dòng)“高精尖”技術(shù)落地。建立城區(qū)二三維一體化，重點(diǎn)推進(jìn)住宅小區(qū)、道路橋梁、公建設(shè)施等快速更新，滿足按需更新要求。實(shí)現(xiàn)二三維結(jié)合顯示，微觀使用更清晰、更直觀的實(shí)景三維模型，可實(shí)現(xiàn)新誠區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)和應(yīng)用“智慧城區(qū)管理一張圖”。

將無人機(jī)航拍后的錄像和圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)合BIM技術(shù)，對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、道路、管網(wǎng)等信息做詳細(xì)的記錄，定位，存檔，讓管理部門能夠?qū)υ摮菂^(qū)的發(fā)展情況有詳細(xì)的了解和掌握為政策研究與制定提供更直觀的參考和輔助。

未來的發(fā)展趨勢(shì)將是充分利用城市數(shù)字化動(dòng)態(tài)信息模型構(gòu)建實(shí)現(xiàn)樓宇三維場(chǎng)景內(nèi)項(xiàng)目的詳細(xì)信息查詢。也可將城市數(shù)字化動(dòng)態(tài)信息模型構(gòu)建擴(kuò)展到地下管線，從而豐富的空間信息資源，形成時(shí)空一體、二維三維一體、地上地下一體的數(shù)據(jù)資源管理。