从BIM到CIM,构建三维空间的数字城市

如题所述

第1个回答  2022-08-21
随着新一代信息技术在我国城区建设中的大力发展,单一的BIM建设已经不能满足绿色生态城区的大量信息流数据处理与管理等任务,城市信息模型(CIM)作为信息化手段逐步成为未来城市建设的引擎力量。

如果将城市比作生命体,那么建筑则是细胞,从建筑信息模型(BIM)到CIM就是一个从细胞到生命体的变化过程。中国工程院院士、同济大学副校长吴志强曾指出,BIM是单体,CIM是群体,BIM是CIM的细胞。要解决智慧城市的问题,仅靠BIM这个单个细胞还不够,需要大量细胞再加上网络连接构成的CIM才可以。

BIM是CIM的基本要素,建筑、市政、道桥、水利、园林等BIM组合起来,打通它们之间的关联,那么就构成了城市级别的CIM。这不是简单的基本要素拼合,而是形成了更为复杂、更为全面、更为开放的城市信息协同系统。不管在建设过程,还是在运营过程,不同专业的BIM是相互影响的,那么在CIM的系统之中就能及时识别并应用这些BIM之间的关联,形成数字城市建设之中的各个行业、各个部门、各个机构等之间的协同,并酝酿出新型的创新活动和产业。对于数字城市建设,CIM是一种城市级别、部件精度、个人粒度层级上的复杂操作系统。

基于CIM这个空间操作系统,数字城市可更为精准、更为系统、更为动态地应对城市病,如交通拥堵、环境污染、病毒传染、内涝黑臭、职住失衡、城乡贫穷、犯罪聚集、空城鬼城等。数字城市可将任何与时空有关的事件,在CIM系统上加以汇聚,运用人工智能、增强现实、云计算等技术,实现城市事件的有效管理和赋能。

2021年5月,住房和城乡建设部发布了《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》(修订版),进一步明确了CIM是以BIM、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、 历史 现状未来多维多尺度空间数据和物联感知数据,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。

从理论的角度而言,CIM可视为真实城市的数字孪生,真实城市之中万事万物的数字化都视为一种广义的CIM,而物质空间及其属性的数字化也可视为一种狭义的CIM。CIM本身作为一种信息化的操作系统,为人们提供了一种实时协同工作的工具。简单而言,在规划设计阶段,CIM可提供三维化的信息环境,至少为规划设计方案提供了分析、评估、模拟、推演的工具;在建设施工阶段,CIM可提供更为整体性的综合解决方案,如不同施工项目的土石方置换、某个地段的施工对于周边的影响等,从而协同不同的建设单位和相关机构,做出更为合理的施工组织;在管理运营阶段,CIM可提供涉及时空关系的各类要素和信息,辅助各方评估、监测、预警、决策城市中各方各面的需求,并作为基础性的系统去支持更多城市 社会 、经济、环境、人文等开放性的创新应用。如果CIM比喻成为手机操作系统,那么这些应用可视为各种APP。

CIM建设既是跨行业融合的智慧城市的基石和底板,也是推动城市建设高质量发展的重要抓手,更是带动我国在21世纪新型产业升级的持续引擎,CIM平台的建设将会扩展出“数字空间领地”, 探索 基于信息融合创新的新产业培育发展路径。