基于國產化BIM與CIM的新型城市化建設

城市是一個復雜的巨系統，不同階段、不同歷史時期的需求決定了時代的特征與思想。新型智慧城市既是信息化和城鎮化融合發展的著力點，也是實現城鎮化高質量發展的新動力。當前，我國城鎮化率已經超過60%，城鎮化進程已經進入下半場，城市的建設、運營、管理進入了精細化治理時代。城市的建設與發展，已從需求引領走向了技術引領，在此基礎上推動智能建造和智能管理，成為雙循環的大環境中經濟增長的新引擎。

談到新型城市化建設，早些年很多人認為增加一些信息采集手段，諸如安裝傳感器、攝像頭，就能實現信息化管理。我們經常看到在城市交通信號燈的燈桿上，同時會有幾個或者十幾個攝像頭，這些攝像頭功能大體一樣，數據格式也基本相同，甚至采集的數據應用方式、應用規則也都相似，卻因為分屬不同的管理部門，不得不進行重復建設。這會導致“煙囪式”數據體系，數據通道無法打通，信息系統彼此隔絕。不管多么豐富的信息系統，也不過是疊床架屋，城市數字化建設無異于事倍功半。

在推進新型城市化建設中，想要解決“煙囪式”數據體系的問題，最重要的是要有一個基礎數據底座。這個基礎數據底座之一就是空間數據底座——城市信息模型（CIM）。

CIM基礎平臺建設是一項涉及數據領域繁多、數據鏈條關聯性強、業務領域交叉融合性高的綜合性、系統性工作。在CIM的支持下，將更好地實現數據集成，形成實時互聯、動態循環、微觀宏觀一體、可擴展、可更新、可追溯的數據；實現業務打通，改變傳統模式下各階段的管理脫節問題，實現城市智慧運營“一盤棋”。通過這些功能的實現，CIM帶來政府管理能力的升級，支撐工程項目審批制度改革，積累城市空間大數據，提高城市精細化治理能力。

CIM不是一項單一的技術，是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系統（GIS）、物聯網（IoT）等技術為基礎，整合城市多維信息模型數據和城市空間基礎設施數據，構建起的三維數字空間的城市信息有機綜合體，是多元異構數據模型，是面向融合應用的數字城市底座。基于BIM、GIS、IoT等進行數據采集之后形成CIM，將數字技術的應用維度從單體工程尺度延展到真實的城市尺度和地球尺度，使得城市級的數字化成為可能。

城市空間大數據需要BIM、GIS等技術在微觀和宏觀的尺度上對城市進行描述。BIM數據是一種包含海量信息的多源異構數據，可以對單個、多個建筑和基礎設施信息進行詳盡描述。GIS是宏觀尺度上的城市數據，優勢是數據尺度大，可以將大量城市相關的信息關聯到一個更大的空間場景中去。所以，CIM可以被認為是宏觀的GIS數據，中觀、微觀的BIM數據，結合IoT、云計算、大數據、人工智能、5G（第五代移動通信技術）、區塊鏈等技術的一個綜合體。

面向未來的城市以及工程領域的數字孿生，主要依托BIM和IoT形成的數據基礎。BIM是實現CIM的關鍵路徑，是城市物理空間數據形成與管理的手段。未來，隨著BIM技術迭代升級和應用推廣，將以顆粒度更加精細的BIM數據為主，并基于此形成城市物理實體空間的數據資產，更好地支撐城市精細化治理的需求。

由于我國自主知識產權的平臺基礎研發稚嫩，對國外圖形引擎和工業設計軟件的極度依賴，存在技術標準（尤其是基礎數據標準）不健全、數據格式不兼容、產業不連通等關鍵技術瓶頸，更存在數據安全問題隱患。

為了實現從數據源頭上做到國產自主、安全可控，國內很多團隊都進行了積極探索，其中最重要的是國產BIM基礎軟件的研發。在“新基建、新城建、‘十四五’數字化產業轉型升級”等系列政策引導下，國內催生了諸如中設數字、超圖、奧格等國產化軟件平臺領創企業與技術研發創新，并支撐多個城市政府開展了廣泛的數字城市建設、智慧園區建設、智能建造等多場景深度應用，積累了豐富的實施經驗與成果，為探索城市運行管理智能化應用奠定了基礎。

未來基于全鏈條、全生態、全生命期BIM、CIM技術應用，健全信息安全和數據保密管理體系，能夠逐步實現關鍵軟件的國產化研發與替代。基于國產替代軟件建立成熟的集成化應用生態，推進建筑工程大數據信息共享，也能形成創新的“智慧城市、數字城市”的城市空間數據資產運行與管理新模式。

當然，新型城市化建設需要的不僅僅是技術，還有城市治理思維的轉變。樹立城市治理思維，需要全體關心和支持新型城市化建設的各行各業同仁共同努力。希望能夠通過更多的項目實踐，為中國的新型城市化建設探索出一條切實可行的道路。