建設(shè)CIM平臺(tái)：為未來城市提供支撐

文｜楊滔

2021 年6 月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺(tái)的《城市信息模型CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)導(dǎo)則》（修訂版）中將CIM 定義為“以建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)為基礎(chǔ)，整合城市地上地下、室內(nèi)室外、歷史現(xiàn)狀未來多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)，構(gòu)件起三維數(shù)字空間的城市信息有機(jī)綜合體。” 隨著CIM 相關(guān)研究的不斷推進(jìn)，人們對(duì)CIM 的期望已經(jīng)超出三維信息綜合體的概念，不僅可以記錄和分析現(xiàn)狀并發(fā)現(xiàn)問題，也強(qiáng)調(diào)基于三維模型分析和模擬未來，并且具備了提高人與人之間，人與機(jī)器之間交互的能力。

搭建共識(shí)架構(gòu)體系，注重更多建設(shè)細(xì)節(jié)

CIM 平臺(tái)分為國家、省和市三級(jí)平臺(tái)，三級(jí)平臺(tái)應(yīng)執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同。CIM 平臺(tái)建設(shè)應(yīng)遵循“政府主導(dǎo)、多方參與，因地制宜、以用促建，融合共享、安全可靠，產(chǎn)用結(jié)合、協(xié)同突破”的原則，統(tǒng)一管理城市信息模型數(shù)據(jù)資源，提供各類數(shù)據(jù)、服務(wù)和應(yīng)用訪問接口，滿足業(yè)務(wù)協(xié)同、信息聯(lián)動(dòng)的要求。每一級(jí)平臺(tái)有建設(shè)的重點(diǎn)和獨(dú)特的架構(gòu)，形成具有一定共識(shí)的架構(gòu)體系。

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，CIM 平臺(tái)一般包括：（1）設(shè)施層，如物聯(lián)感知設(shè)備和基礎(chǔ)軟硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)資源；（2）數(shù)據(jù)層，如CIM 成果管理、規(guī)劃管控?cái)?shù)據(jù)、時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)、資源調(diào)查數(shù)據(jù)、公共專題數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等類別的CIM 數(shù)據(jù)資源體系；（3）服務(wù)層，如數(shù)據(jù)匯聚與管理、場景配置、數(shù)據(jù)查詢與可視化數(shù)據(jù)共享與交換、分析應(yīng)用、運(yùn)行與服務(wù)、平臺(tái)開發(fā)接口等功能。同時(shí)，為了CIM 的建設(shè)與運(yùn)行，需要搭建兩套體系：（1）技術(shù)規(guī)范體系，即統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，指導(dǎo)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的建設(shè)和管理，應(yīng)與國家和行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范銜接；（2）運(yùn)維保障體系，如運(yùn)行、維護(hù)、更新與安全保障體系，保障CIM基礎(chǔ)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用及服務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。

以多學(xué)科融合、多技術(shù)集成、多目標(biāo)服務(wù)為特色的土地質(zhì)量地質(zhì)調(diào)查，在服務(wù)支撐土地管理，乃至自然資源綜合管理上，具有獨(dú)特的優(yōu)勢，地調(diào)人應(yīng)毫不猶豫地投入到生態(tài)文明建設(shè)的主戰(zhàn)場，發(fā)揚(yáng)地質(zhì)“三光榮”精神，再做貢獻(xiàn)、再立新功。

CIM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要手段。城市信息模型（CIM）的初衷是盡可能地揭示城市本身動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)制，并借助此去推演城市下一步的運(yùn)行情況。從維度、精度、粒度等方面，CIM 本意是盡可能地與真實(shí)城市一致，且使得人們有能力去參與到“虛擬化”的CIM 本身的迭代與演進(jìn)之中，輔助人們?cè)谡鎸?shí)世界之中做出相應(yīng)的及時(shí)決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)與虛擬城市治理的優(yōu)化。

首先，CIM 平臺(tái)亟需考慮支撐城市的動(dòng)態(tài)運(yùn)行。CIM 平臺(tái)是對(duì)真實(shí)城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行的模擬服務(wù)，不可避免地要考慮到城市這個(gè)開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的運(yùn)行模式。因此，CIM 平臺(tái)的建構(gòu)需要從復(fù)雜巨系統(tǒng)角度，考慮支撐城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行的核心要素，包括深入到城市基層末梢的“分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系”、服務(wù)動(dòng)態(tài)事件追蹤與處置的多尺度“時(shí)空導(dǎo)航體系”、以及保障平臺(tái)安全且便捷操作的“人機(jī)交互與防護(hù)系統(tǒng)”。這三個(gè)系統(tǒng)將共同構(gòu)成支撐城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行的核心骨架。

全面推進(jìn)城市信息模型（CIM）平臺(tái)建設(shè)是“新城建”提出的七項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)之一，要求深入總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，在全國各級(jí)城市全面推進(jìn)CIM 平臺(tái)建設(shè)，打造智慧城市的基礎(chǔ)平臺(tái)。城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)是“新城建”的關(guān)鍵性和基礎(chǔ)性的數(shù)字化底座，為“新城建”提供底層驅(qū)動(dòng)能力。充分發(fā)揮CIM平臺(tái)的基礎(chǔ)支撐作用，對(duì)促進(jìn)“新城建”其他六項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)也有協(xié)同發(fā)展和統(tǒng)籌管理的作用。比如，建立基于CIM 平臺(tái)的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺(tái)，能促進(jìn)市政基礎(chǔ)設(shè)施智能化建設(shè)和改造；依托CIM 平臺(tái)，打造智慧出行“車城網(wǎng)”，支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用；以CIM 平臺(tái)為依托，建設(shè)智能化城市安全管理平臺(tái)等。

(3) 2倍P-P間期大于一個(gè)逸搏的R-R間期。如圖8長導(dǎo)聯(lián)所示，根據(jù)測量出的間期，可清楚地觀察到所有的2倍P-P間期(1.54～1.66 s)全部大于逸搏的R-R間期(1.50 s)。這是由于逸搏的頻率快于P波頻率的2倍，即逸搏總是搶在第二個(gè)本應(yīng)下傳P波(上方標(biāo)有P2)之前搶先激動(dòng)心室，從而產(chǎn)生了一次新的不應(yīng)期，導(dǎo)致本應(yīng)能下傳的P2被干擾而未能下傳，表現(xiàn)出連續(xù)的P波不能下傳心室，其心電圖表現(xiàn)類似于高度或三度房室阻滯。

發(fā)揮基礎(chǔ)支撐作用，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)全面推廣

其次，CIM 平臺(tái)亟需考慮城市多尺度效應(yīng)，不應(yīng)單純追求高精度與高逼真。CIM 不是追求最精細(xì)化數(shù)據(jù)的匯聚，也不是追求高逼真的渲染效果，而是需要建立動(dòng)態(tài)算法與模型，去挖掘城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行中不同尺度、不同精度的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)機(jī)制，去模擬多種粒度的空間和時(shí)間下的事件和規(guī)律，從而才有可能揭示城市運(yùn)行的復(fù)雜性、涌現(xiàn)性、動(dòng)態(tài)性，輔助破解諸如超大城市精細(xì)化治理的難題。

“呼哧”，卡爾松的兩只鼻涕蟲縮回了黑洞洞的大鼻孔里，現(xiàn)在他完全忘了足球，腦中只有軍事任務(wù)。他雙目炯炯地說：

遠(yuǎn)程控制模塊既可以使用具有固定IP地址的Web服務(wù)器作為中轉(zhuǎn)站，也可以使用GPRS網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)卡動(dòng)態(tài)接收數(shù)據(jù)，從而使得控制中心可移動(dòng)。在控制終端，將接收到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，然后利用基于MatLAB的最小二乘支持向量機(jī)建立土壤水分檢測鹽分補(bǔ)償模型。

對(duì)于試點(diǎn)城市的經(jīng)驗(yàn)推廣，不僅僅需要組織相關(guān)的會(huì)議、講座以及現(xiàn)場觀摩，介紹CIM 平臺(tái)的頂層設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、管理等方面的內(nèi)容，而且亟需及時(shí)總結(jié)CIM 平臺(tái)的運(yùn)行績效，聚焦CIM 平臺(tái)解決了城市建設(shè)與發(fā)展的哪些具體痛點(diǎn)，如規(guī)建管行政審批效率的提升、城市數(shù)字經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)、老百姓福利獲得感的改善。

目前，廣州、廈門、南京、北京副中心、雄安新區(qū)這些試點(diǎn)城市都基本上完成了CIM 的一期建設(shè)與驗(yàn)收，取得了不錯(cuò)的成績以及建設(shè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。廣州市城市信息模型（CIM）平臺(tái)是智慧城市的基礎(chǔ)平臺(tái)，在現(xiàn)有信息化成果的基礎(chǔ)上構(gòu)建以二維地圖、三維模型、BIM 等數(shù)據(jù)為底板，匯集城市、土地、建設(shè)、交通、市政、教育、公共設(shè)施等各種專業(yè)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目全生命周期信息，并全面接入移動(dòng)、監(jiān)控、城市運(yùn)行、交通出行等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。基于平臺(tái)開發(fā)智慧審批應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人工審批向機(jī)器輔助審批轉(zhuǎn)變，目前已建立起CIM+智慧工地、CIM+城市更新、CIM+智慧園區(qū)、CIM+智慧社區(qū)等典型應(yīng)用，并作為三維底座支撐了“穗智管”城市運(yùn)行管理中樞的建設(shè)，為城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理全過程提供了理念支撐。未來可以在平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)智慧交通、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧公安、智慧社區(qū)、智慧排水、智慧市政等智慧城市應(yīng)用，為城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理提供支撐。

同時(shí)，“新城建”激發(fā)城市新動(dòng)能與新興市場潛能，為CIM 平臺(tái)建設(shè)發(fā)展提供了最廣闊的應(yīng)用場景和創(chuàng)新空間，推進(jìn)CIM 平臺(tái)與其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展互促共進(jìn)，促進(jìn)城市級(jí)海量數(shù)據(jù)處理及儲(chǔ)存、多源傳感信息融合、人機(jī)互動(dòng)等CIM 相關(guān)核心技術(shù)取得創(chuàng)新，帶動(dòng)提升CIM 平臺(tái)基礎(chǔ)能力提升與CIM+的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)數(shù)字孿生城市與元宇宙的發(fā)展。

因此，試點(diǎn)城市中好用、管用、適用的場景值得推廣，比如不動(dòng)產(chǎn)的管理、歷史文化保護(hù)、地下隱蔽工程管理、樓宇經(jīng)濟(jì)、園區(qū)招商引資等。特別亟需總結(jié)以市場方式有效推動(dòng)CIM 平臺(tái)建設(shè)的場景，例如CIM 平臺(tái)建設(shè)加速新型信息化基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、推動(dòng)模型仿真咨詢行業(yè)發(fā)展、帶動(dòng)與時(shí)空相關(guān)的數(shù)字化貿(mào)易等具體場景，這樣才有利于CIM 平臺(tái)的可持續(xù)發(fā)展。與之同時(shí)，CIM 平臺(tái)試點(diǎn)城市也亟需總結(jié)出哪些數(shù)據(jù)需要保密，而哪些數(shù)據(jù)在某種精度上可以在不同部門、不同行業(yè)、不同專業(yè)之間共享，以此確保數(shù)據(jù)安全又兼顧數(shù)據(jù)紅利。

助力城市治理體系，展現(xiàn)無限未來前景

目前，CIM 平臺(tái)的建設(shè)還需要注意更多建設(shè)細(xì)節(jié)。

最后，CIM 平臺(tái)需要平衡兩種驅(qū)動(dòng)原則，一是以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為主，強(qiáng)調(diào)盡可能的全要素和全周期的數(shù)據(jù)匯聚，由此而生長出各類應(yīng)用場景；二是以業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)或場景驅(qū)動(dòng)為主，據(jù)此而治理數(shù)字資源，帶動(dòng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理的迭代升級(jí)。這兩種CIM 平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)原則都有用武之地，對(duì)應(yīng)于不同類型的城市建設(shè)需求。一般經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、數(shù)據(jù)條件較好的城市，偏向選擇第一種驅(qū)動(dòng)原則，力圖建立全市的時(shí)空數(shù)據(jù)底板，如深圳的可視化平臺(tái)；而經(jīng)濟(jì)條件欠發(fā)達(dá)或數(shù)據(jù)條件不足的城市，偏向選擇第二種驅(qū)動(dòng)原則，力圖在某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行突破。

首先，城市治理體系中不同尺度管理單元需要通過CIM 平臺(tái)建設(shè)進(jìn)行數(shù)字化整理，并智能化地關(guān)聯(lián)到相關(guān)的數(shù)據(jù)采集、重組以及計(jì)算之中，最終被智慧化地融合到城市治理決策之中。真實(shí)城市治理的動(dòng)態(tài)性在于：事件出現(xiàn)在不同尺度的空間單元或?qū)嶓w單元之中，如社區(qū)、城管單元、綜合治理單元、交通單元、防疫單元、微氣候影響單元、商圈活動(dòng)單元等，并非都發(fā)生在最精細(xì)化的部件之上；且不同尺度上的事件存在一定的限制或刺激關(guān)聯(lián)；不同層級(jí)的決策者所考慮空間單元或?qū)嶓w單元也往往差異很大，對(duì)應(yīng)相關(guān)的時(shí)空管理或治理權(quán)限，并需要在不同的尺度上進(jìn)行來回切換。

其次，CIM 平臺(tái)提供智能化方式讓人們參與到城市治理的方方面面。當(dāng)人們能實(shí)時(shí)參與到CIM 平臺(tái)本身的運(yùn)行之中，才能推動(dòng)真實(shí)城市動(dòng)態(tài)運(yùn)行的有效治理。因此，對(duì)于CIM 平臺(tái)數(shù)據(jù)更新、模型運(yùn)算、渲染表達(dá)、業(yè)務(wù)處置、推演決策、二次開發(fā)等都需要人機(jī)交互友好，其界面包括大屏、桌面端、移動(dòng)端、端口配置屏等。以此，CIM 平臺(tái)轉(zhuǎn)化為城市治理日常工作的一部分，推動(dòng)敏捷高效的城市治理新模式。

未來的CIM 平臺(tái)不僅僅是簡單的GIS+BIM+IoT 的技術(shù)或數(shù)據(jù)集成，而是合理精細(xì)化的“時(shí)空形態(tài)數(shù)據(jù)+屬性數(shù)據(jù)+連接數(shù)據(jù)”的融通性建模平臺(tái)，其中不同尺度、維度、粒度的涌現(xiàn)機(jī)制通過不同的模擬仿真技術(shù)得以揭示，并以不同形式的場景去動(dòng)態(tài)表達(dá)出來，去揭示城市運(yùn)行規(guī)律和問題，并預(yù)測城市、分區(qū)、社區(qū)、房屋、家庭等運(yùn)行趨勢、態(tài)勢以及特定事件，安全而便捷地服務(wù)于城市中的人及其生產(chǎn)與生活的方方面面。

2012～2016年各費(fèi)用明細(xì)與住院次均費(fèi)用關(guān)聯(lián)度大小依次是：藥品費(fèi)、治療費(fèi)、化驗(yàn)費(fèi)、檢查費(fèi)、床位費(fèi)、手術(shù)費(fèi)、其他費(fèi)、輸血費(fèi)、護(hù)理費(fèi)、診療費(fèi)。各年份具體灰色關(guān)聯(lián)情況如下：五年來，10項(xiàng)費(fèi)用明細(xì)中，每年藥品費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)都處于前5位且均大于0.90；手術(shù)費(fèi)、護(hù)理費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)逐年降低，2016年手術(shù)費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)低于0.85，護(hù)理費(fèi)低于0.55；2013年后，檢查費(fèi)、化驗(yàn)費(fèi)、治療費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)大于0.90，2014年后檢查費(fèi)、化驗(yàn)費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)逐年下降，但仍大于0.90； 2016年，其他費(fèi)關(guān)聯(lián)系數(shù)為歷年最高(0.99)。具體內(nèi)容如表2,表3所示。

今年的《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告（2022）》的出版發(fā)行具有重大意義，強(qiáng)調(diào)了“新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與發(fā)展”，契合二十大數(shù)字中國戰(zhàn)略，有助于“加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群”，加快“優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施布局、結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)集成，構(gòu)建現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系”，推動(dòng)“數(shù)字貿(mào)易”“數(shù)字文化”等發(fā)展。