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CIM:基于时空数据平台的城市信息模型

2020-01-20 13:59 0

cim城市信息模型


城市信息模型(CIM, City Information Modeling)的概念将BIM对建筑完整信息数字化建模,用于设计、施工、使用、维护全生命周期管理的概念,扩展到了城市领域。

 

继阿里推出技术中台概念之后,各大企业也都在智慧城市领域提出了类似的数据中台和应用中台提法,将共性技术集成整合作为城市的数字化底座。依托海量数据建立全面的数字孪生模型是智慧城市中台最核心的能力。

 

在空间范围和技术逻辑上,CIM的建设是“大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+物联网”的有机结合。
 

已有的BIM技术对城市中各个建筑可以做到构件尺度的数字孪生,从而将建筑物的信息数字化;GIS技术则能够对城市尺度上的地形地貌、土地利用等宏观空间环境特征和人群特征、信息资金流动等城市中无形的社会经济活动信息进行结构化、历时性的储存。

 

而物联网技术通过城市传感器的广泛布设,一方面可以对BIM中建筑物的运营数据进行补充,更重要的是对交通流、大气水文等城市开放空间中的微观环境变化进行实时感知和收集。

 

BIM与GIS在空间范围上互补,数据结构上共通,每栋建筑可以看作GIS中的一个地物,每一根管道、路灯等城市基础设施也可看作BIM的一个构件。在此基础上嵌入物联网数据,又大大提升了数据空间和时间粒度的细化程度,实现对城市空间精细、全面、动态、实时的数字化。
 

在全面收集数据的基础上,CIM通过统一的数据平台将各领域不同维度的数据进行结构化、标准化整合。

 

一方面实现城市级数据的可计算,对任意空间范围内的建筑面积、容积率等空间指标和人口密度、车辆密度甚至用水用电量等社会经济指标进行统计分析,并可通过机器学习和仿真模拟挖掘规律、进行预测。

 

另一方面通过空间信息可视化的技术,使得城市数据能够与其空间位置实时对应,一目了然,便于运维和管理人员的迅速感知和决策。

 

此外,CIM平台还具有开放性,经授权后可以向政府、企业和学界提供数据接口,成为城市级应用开发的“土地供给”,使得数据能够产生更大的社会和经济价值。

 

然而在软件层面,目前我们还并没有一个真正的CIM产品。市面上的GIS和BIM厂商,很多都基于自己的产品延伸扩展,同时具备了GIS和BIM的能力,但这些产品除了满足住建系统规、建、管等传统三维空间数据需求以外,对智慧城市更全面的需求并不能很好满足。

 

CIM并非GIS和BIM的简单结合,而是在无缝衔接各尺度空间数据之外,更注重来自物联网的海量实时大数据的接入和计算,并具备完备的时空流、场的描述和计算能力。