当前位置:首页 > BIM理论与技术 >

3DGIS+BIM与CIM=智慧城市

【字体: 】 【编辑日期:2016/5/5 】 【阅读: 1164】
智慧城市是人类社会发展的高级阶段,智慧城市建设能有效促进城市可持续发展。同时,通过智慧城市建设,可以全面提升城市的核心竞争力。因此,智慧城市建设已经成为各国政府、各城市政府的共识。关于智慧城市建设的专家有很多、关心智慧城市建设的政府有很多、参与智慧城市建设的企业有很多,本文分享的是关于智慧城市建设的理念、观点、方法,以及相关的研究成果。

  一、数字城市是智慧城市建设的基础。

  在漫长的人类社会发展过程中,人们探索地理空间信息应用的脚步从未停止,走过了:原始地图、纸质地图、电子地图、地理信息系统、空间信息系统,进入了时空信息系统时代,时空信息系统是地理空间信息技术发展的高级阶段。

  1998年1月31日,美国前副总统戈尔发表了著名的“数字地球”主题演讲之后,得到了许多国家的认可,推动了数字地球、数字国家、数字城市的研究开发与应用。今天,在智慧城市建设热潮中,我们几乎听不到“数字国家”和“数字城市”的声音了。但是,这并不意味着“数字城市”已经过时了,相反的是现在的智慧城市建设对数字城市提出了更高的要求。

  智慧城市建设的重要基础设施是“数字城市”,我们用现在的眼光和认识水平,回顾以往的“数字城市”建设,大家会发现过去采用地理信息技术对城市数字化的进程止步于建筑之外,城市中巨大的建筑空间没有得到数字化,所以之前得到的结果是一个不彻底的数字城市。在一个并不彻底的数字城市基础上开展智慧城市建设,必将受到制约和限制。

  随着建筑信息模型(BIM)技术的发展,我们拥有了对建筑物、构筑物进行数字化的技术方法和实现路径。回顾以往地理信息技术的发展路径,使我们清晰的看到:地理信息系统(GIS)离开了建筑信息模型(BIM),止步于建筑之外;建筑信息模型(BIM)离开了地理信息系统(GIS),成为“空中楼阁”。GIS与BIM的集成,实现了GIS应用领域的拓展与延伸,同时也提升BIM应用价值;采用GIS与BIM集成技术,实现了城市彻底地“数字化”,为智慧城市建设奠定了坚实的信息基础设施。

  二、城市智慧模型(CIM)

  2008年11月,在纽约召开的外国关系理事会上,IBM提出了“智慧地球” 这一理念,进而引发了智慧城市建设的热潮。2010年,IBM正式提出了“智慧的城市”愿景,希望为世界和中国的城市发展贡献自己的力量。IBM经过研究认为,城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境六个核心系统组成:组织(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源。这些系统不是零散的,而是以一种协作的方式相互衔接。而城市本身,则是由这些系统所组成的宏观系统。

  2013年1月29日,住房城乡建设部公布首批国家智慧城市试点名单。2014年8月29日,经国务院同意,发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部等八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,要求各地区、各有关部门落实本指导意见提出的各项任务,确保智慧城市建设健康有序推进。

  放眼国内外,各国政府和专家都不约而同地提出了以信息技术(如移动宽带通信、互联网、物联网、云计算、大数据等)推动智慧城市的建设与发展,不同的智慧城市组织提出了智慧城市的顶层框架设计、研究了智慧城市建设标准规范体系,以及制定与实施智慧城市建设计划。如美国率先提出了国家信息基础设施(NII)和全球信息基础设施(GII)计划;欧盟着力推进“信息社会”计划,并确定了欧洲信息社会的十大应用领域。

  在美国罗格斯大学电子政府研究所发布的世界大城市电子政府评价报告中,韩国首尔是最具代表性的城市。首尔连续5年稳居榜首。首尔的智慧城市计划取得了一系列成效:在城市设施管理方面,利用无线传感器网络,管理人员可随时随地掌握道路、停车场、地下管网等设施的运行状态;在城市安全方面,利用红外摄像机和无线传感器网络,提高了灾难监测自动化水平;在城市环境方面,智慧环境系统可自动将气象和交通信息发送到市民的移动终端;在城市交通方面,智慧交通系统可实现对公交信息和公共停车信息的管理,并智能地实现支持残障人士出行和控制交通信号。毫无疑问,这是智慧城市建设的重要内容,但是一定不是智慧城市建设的全部内容。

  近来,很多专家学者在不同的场合提出了城市智慧模型(CIM)的概念,我们认为这是在智慧城市建设的实践过程中,不断摸索、不断思考、不断深化的基础上,逐步提升的全新概念和研究成果。城市智慧模型(CIM)包含了:城市历史发展和文化形成的智慧,解决城市生活宜居、便捷、安全的智慧,以及城市可持续发展与提升核心竞争力的智慧。城市智慧模型(CIM)主要用于通过模拟仿真指导智慧城市的建设;同时可用于智慧城市建设成果的评估,以及智慧城市的运行管理。

  三、3DGIS+BIM与CIM

  现在,我们有了3DGIS+BIM的集成技术实现城市“彻底数字化”,又有了城市智慧模型(CIM),表现一个虚拟的智慧城市;于是智慧城市的建设、评估、运行的全新模式呼之欲出,3DGIS+BIM与CIM的关系如下图所示:


  智慧城市建设的CGB模式:采用3DGIS+BIM与CIM创建一个虚拟的智慧城市,各种符合智慧城市建设的规划、城市智慧应用解决方案都可以首先在虚拟的智慧城市中得到模拟仿真和分析验证,并且从中获取“城市历史发展和文化形成的智慧,解决城市生活宜居、便捷、安全的智慧,以及城市可持续发展与提升核心竞争力的智慧”,用于指导智慧城市建设;同时,基于虚拟的智慧城市进行建设成果评估;在智慧城市运行阶段,通过物联网、移动互联网与实体城市关联,实现智慧城市的运行管理。我们有理由相信融合了3DGIS+BIM与CIM的智慧城市建设CGB模式,有助于指导智慧城市建设、评估智慧城市建设成果和运行管理智慧城市。

来源:中国BIM门户网