上合示范區(qū)城市信息模型（CIM）平臺應用發(fā)展探索

文｜青島理工大學建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院/青島市CIM+城市更新技術創(chuàng)新中心 韓青； 上合示范區(qū)管委會規(guī)劃建設部 劉長岐 孫鵬 卞瑞蓮 韓冬青；青島市勘察測繪研究院 朱祥山；青島理工大學建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院 袁釧

1 建設背景

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

建設城市信息模型（CIM）基礎平臺是智慧城市建設的重要信息基礎設施[1]。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部等13 部門聯(lián)合印發(fā)《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》（建市[2020]60 號）中提出的要求：推動各地加快研發(fā)適用于政府服務和決策的信息系統(tǒng)，探索建立大數(shù)據(jù)輔助科學決策和市場監(jiān)管的機制，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、建筑及地上地下設施的BIM、城市感知信息等多源信息，探索建立表達和管理城市三維空間全要素的城市信息模型（CIM）基礎平臺[2]。

2022年2月，上合示范區(qū)城市信息模型（CIM）基礎平臺建設項目由吳志強院士領銜的專家團隊完成驗收。項目建設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)，在標準融合、技術創(chuàng)新和數(shù)字賦能方面具有一定特色，是全國首個融合住房和城鄉(xiāng)建設部、自然資源部“雙標準”要求，同時符合 CIM 基礎平臺、國土空間基礎信息平臺、時空大數(shù)據(jù)平臺架構要求的“三位一體”平臺，也是全國首個適應“一帶一路”國際合作的 CIM 基礎平臺。

上合示范區(qū)管委會以上合示范區(qū)CIM平臺為抓手，解放思想，自我加壓，圍繞“用好CIM 平臺，數(shù)字賦能項目建設”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際問題，為示范區(qū)在數(shù)字應用領域進行了有益的探索。

2 建設創(chuàng)新舉措

2.1 打造數(shù)字建設運營管理服務的樣板

上合示范區(qū)CIM 平臺建成一套包含7大類23 小類的CIM 時空數(shù)據(jù)庫，形成了統(tǒng)一、精準的數(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)務數(shù)據(jù)，建立了權威、精準的示范區(qū)智慧城市時空信息底座，為CIM 基礎平臺以及智慧城市多種應用場景，提供統(tǒng)一基礎支撐[3]。

圖1 上合示范區(qū)CIM 平臺總體架構圖

為更好的管理和利用這些基礎數(shù)據(jù)，上合示范區(qū)規(guī)劃建設部牽頭成立CIM 平臺運管小組，全面負責平臺基礎數(shù)據(jù)的管理、維護和更新，責任壓實到個人，從組織層面解決了信息化項目長期存在的“建成即完成”、有始無終的頑疾，通過明確責任人崗位職責和鼓勵政策，激勵其積極學習研究平臺功能，擴展平臺應用面，主動收集所需數(shù)據(jù)交售后人員定時更新，確保平臺長期有效的運轉。

2.2 形成典型案例和可復制可推廣的經(jīng)驗做法

上合示范區(qū)建設的CIM 基礎平臺，成為構建智慧城市的基礎支撐平臺?；谥腔鄢鞘薪ㄔO需求，上合示范區(qū)超前布局，建設同時符合CIM 基礎平臺、國土空間基礎信息平臺、時空大數(shù)據(jù)平臺架構要求的“三位一體”平臺，避免重復投資建設[4]。

通過此次CIM 平臺建設的成功經(jīng)驗，上合示范區(qū)CIM 平臺建設項目探索出了一條全新的三維平臺建設和數(shù)據(jù)融合應用的實施路徑；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平臺之內(nèi)，成為上合示范區(qū)唯一一個全面的、多維的數(shù)字基礎底座，具備為智慧園區(qū)和智慧應用提供全方位數(shù)據(jù)支撐的平臺，形成可復制可推廣的 CIM 基礎平臺“1+1+N”青島模式樣板。

2.3 助力上合示范區(qū)建設目標加速實現(xiàn)

上合示范區(qū)CIM 平臺打造智慧示范區(qū)基礎性、關鍵性和實體性的信息基礎設施，在國土空間規(guī)劃編制、重點項目設計和征拆遷工作中邊建設、邊使用等領域發(fā)揮了重要作用，為線上國際招商引資、網(wǎng)上設計方案會審等提供了信息化支撐，達到了項目預期建設目標。

上合示范區(qū)CIM 平臺定向為上合管委服務，形成了以用戶方上合示范區(qū)管委、建設方上發(fā)集團、維護方青島勘測院，三方閉環(huán)管理制度。平臺建設以用戶需求為導向，充分利用CIM 平臺功能，由維護方實時將用戶關注的項目方案、用地、進度和現(xiàn)狀等信息更新入平臺，具備為用戶方提供決策依據(jù)、建設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)建設目標加速實現(xiàn)。

2.4 構建地理信息無限量免費共享新模式

根據(jù)上合示范區(qū)工作需求，上合示范區(qū)CIM 平臺通過劃分數(shù)據(jù)應用層級，高效組織數(shù)據(jù)的生產(chǎn)與共享應用。第一層級是構建提供示范區(qū)精準測繪基準保障服務的基礎控制網(wǎng)數(shù)據(jù)。第二層級是依托基礎控制網(wǎng)數(shù)據(jù)，建設示范區(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)。第三層級是匯聚示范區(qū)“規(guī)建管”全鏈條業(yè)務數(shù)據(jù)，包括資源現(xiàn)狀類如國土調查、耕地資源、土地管理和不動產(chǎn)登記等數(shù)據(jù)；規(guī)劃管控類如土地利用總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃、城市規(guī)劃、項目詳規(guī)和重要控制線等數(shù)據(jù)；工程項目數(shù)據(jù)如規(guī)劃許可、施工許可和竣工驗收等數(shù)據(jù)；社會經(jīng)濟數(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)有基礎數(shù)據(jù)，即摸清了家底，使上合示范區(qū)從之前對自身一無所知的狀態(tài)到現(xiàn)在一磚一瓦都了如指掌。通過一年時間的平臺建設工作，上合示范區(qū)CIM 平臺的數(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。今后，上合示范區(qū)將繼續(xù)投入人力和資金，對示范區(qū)的數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)更新，采取無限量免費共享數(shù)據(jù)模式，向示范區(qū)各機關部門和企事業(yè)單位提供CIM+應用服務，逐步打造1 庫+1 平臺+N 應用的示范區(qū)數(shù)字園區(qū)系統(tǒng)，為數(shù)字賦能智慧示范區(qū)建設發(fā)揮作用[5]。

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

3 建設成效

圍繞“用好 CIM 平臺，數(shù)字賦能項目建設”的原則，上合CIM 平臺建設項目綜合運用新一代計算機技術、三維地理信息、BIM 建模和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等信息化手段，構建上合示范區(qū)CIM 時空數(shù)據(jù)庫，搭建三維上合示范區(qū)城市信息模型（CIM） 基礎平臺，并在此基礎上開發(fā)CIM+應用。上合示范區(qū)CIM 平臺為招商引資、經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)和自然資源管理等提供數(shù)據(jù)與服務支撐，向上合示范區(qū)提供權威、統(tǒng)一的空間基礎信息服務、可視化及分析決策支持平臺，為上合示范區(qū)智慧城市建設提供空間信息基底，為上合示范區(qū)在數(shù)字應用領域進行有益的探索，取得了一系列建設成效。

3.1 標準融合

上合示范區(qū)CIM 平臺成為全國首個探索融合住房和城鄉(xiāng)建設部和自然資源部信息化建設“雙標準”要求，建設同時符合CIM 基礎平臺、國土空間基礎平臺、時空數(shù)據(jù)云平臺架構要求的“三位一體”平臺。同時，上合示范區(qū)CIM 平臺也是首個服務“一帶一路”國際合作的CIM 基礎平臺。上合示范區(qū)CIM 平臺構建了統(tǒng)一、權威、精準的智慧城市時空數(shù)字底座，有效支撐上合示范區(qū)智慧城市建設，形成了可復制可推廣的CIM 基礎平臺“1+1+N”青島模式樣板。

3.2 應用導向

上合示范區(qū)CIM 平臺建設項目通過構建“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）基礎平臺，形成權威、統(tǒng)一的智慧城市空間數(shù)字基底。依托CIM 基礎平臺和時空數(shù)據(jù)庫，建設國土空間規(guī)劃一張圖、招商地圖和產(chǎn)業(yè)地圖等應用場景，為線上國際招商引資、網(wǎng)上設計方案會審等提供了信息化支撐，全面服務示范區(qū)“規(guī)、建、管、運、服、檢”全鏈條業(yè)務工作，有效推動示范區(qū)工作提質增效，實現(xiàn)示范區(qū)高質量、智慧化發(fā)展。

3.3 互聯(lián)共享

上合示范區(qū)CIM 平臺通過促進示范區(qū)全生命周期的數(shù)據(jù)交換共享以及跨領域、跨部門業(yè)務協(xié)同，助力上合示范區(qū)打造全國首個服務上合組織地方經(jīng)貿(mào)合作“一帶一路”國際合作新平臺的CIM 基礎平臺。在全國“新城建”試點工作綜合示范區(qū)級別的CIM 基礎平臺試點中，該上合示范區(qū)CIM 平臺實現(xiàn)了示范區(qū)現(xiàn)有政務應用的互聯(lián)與共享，有效做出了“上合示范”，貢獻了“上合經(jīng)驗”。

3.4 技術創(chuàng)新

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

4 總結與展望

城市信息模型（CIM）是城市的新型基礎設施，是智慧城市的全域數(shù)據(jù)資源底板，上合示范區(qū)CIM 平臺的建成對上合示范區(qū)乃至青島市都具有極強的引領示范作用。上合示范區(qū)CIM 平臺通過打造智慧示范區(qū)基礎性支撐平臺、構建數(shù)字孿生園區(qū)以及拓展CIM+應用，打破傳統(tǒng)思維方式，全面服務上合示范區(qū)“規(guī)、建、管、運、服、檢”全鏈條業(yè)務工作，形成可復制可推廣的CIM 基礎平臺“1+1+N”青島模式樣板，開啟新的數(shù)字經(jīng)濟時代，強化城市精細治理的新手段。

今后，上合示范區(qū)CIM 平臺可在微觀、中觀和宏觀層面助力示范區(qū)智慧化建設和運營。微觀層面上，基于BIM 構建微場景建設管理，可應用于綜合管廊、施工精細管理和設備設施等應用場景；在中觀層面，可結合BIM 與CIM 技術進行城市設計與城市治理更新等中觀場景；針對宏觀場景，可基于上合示范區(qū)CIM 平臺進行城市規(guī)劃與科學決策，聚集規(guī)劃、設計、建造、施工、竣工和管理（運營）等全生命周期的動態(tài)閉環(huán)[6]，提高示范區(qū)科學規(guī)劃決策能力。同時，結合2022年青島市政府辦公廳下發(fā)的《數(shù)字青島2022年行動方案》文件要求，示范區(qū)管委主動落實方案精神，未來將繼續(xù)深入挖掘CIM 平臺應用點和創(chuàng)新點，力爭落地2-3 個新CIM+應用，落實平臺數(shù)據(jù)動態(tài)更新機制，以數(shù)字賦能為核心，建立健全人員組織架構，確保平臺用活用好，深度擁抱數(shù)字經(jīng)濟。