隨著城市化的深入,在建筑工程領(lǐng)域,一系列城市信息化模型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,從建筑信息模型到城市信息模型,一個(gè)比BIM(建筑信息模型)更宏大的技術(shù)概念——CIM(城市信息模型)正在興起,基于“BIM+GIS(地理信息系統(tǒng))+物聯(lián)網(wǎng)”等信息技術(shù)手段的數(shù)字化城市發(fā)展需要運(yùn)用長(zhǎng)期積累的豐富BIM建筑建造設(shè)施模型資源。隨著CIM技術(shù)的到來,將為BIM的發(fā)展提供更多可能。
改革開放以來,中國(guó)城市化發(fā)展速度迅猛,數(shù)據(jù)顯示,到2050年我國(guó)城市化率有望達(dá)到80%。在城市化快速發(fā)展的同時(shí),其帶來的問題也日益顯現(xiàn)。而智慧城市概念的出現(xiàn)對(duì)城市發(fā)展中暴露的例如人口增長(zhǎng)、交通擁擠、資源短缺等各種難題提供合理的應(yīng)對(duì)方案。如果把CIM比喻為一個(gè)有機(jī)體,BIM就相當(dāng)于把單個(gè)建筑作為城市的細(xì)胞。
智慧城市的雛形
1975年,被譽(yù)為“BIM之父”的伊斯曼教授率先創(chuàng)建了BIM理念,在其研究課題“Building Deion System”中 提 出“a computer-baseddeion of-a building”,這一概念的初衷是為實(shí)現(xiàn)建筑工程的可視化分析,便于量化分析,進(jìn)而提升工作效率,它是一種新型實(shí)用工具。BIM能夠在三維模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作,彌補(bǔ)CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))作為二維模型無法提供的很多空間和屬性信息,作為一種新型建筑工程管理模式,為行業(yè)人員提供了一種全新的工作模式,在提升效率的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了可視、形象、便捷、順暢溝通的效果,為人們提供了一種新型的思維方式。BIM的強(qiáng)大功能為建設(shè)行業(yè)從業(yè)者提供強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能。
CIM是一個(gè)有機(jī)的復(fù)合體,它基于城市信息數(shù)據(jù)構(gòu)建三維城市空間模型和城市工程建設(shè)信息。要解決智慧城市面臨的問題,依靠單個(gè)小區(qū)的建筑信息模型是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智慧城市發(fā)展需要的,還需要集合各種BIM信息,運(yùn)用GIS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建一張相互聯(lián)系的CIM才是城市發(fā)展的未來。
20世紀(jì)90年代,中國(guó)開始研究三維GIS,當(dāng)時(shí)的目的是為了實(shí)現(xiàn)建筑和場(chǎng)景的數(shù)字化表達(dá),以便將現(xiàn)實(shí)的建筑信息展示在屏幕上。21世紀(jì)初,數(shù)字化已經(jīng)不能滿足人們的需求,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒?,信息化在屏幕上展現(xiàn)的同時(shí),還加入了屬性以及關(guān)聯(lián)信息。
近年來,信息化實(shí)現(xiàn)了跨部門、跨學(xué)科的融合,真正將信息技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)以及生活領(lǐng)域。在未來,無論我們的方向如何轉(zhuǎn)變,大數(shù)據(jù)、綜合管廊等相關(guān)的城市信息技術(shù),其核心都是關(guān)于城市信息模型的合理高效利用。
智慧城市建設(shè)蓬勃發(fā)展
當(dāng)前,BIM已經(jīng)開始從建筑逐步向城區(qū)各領(lǐng)域中應(yīng)用。以上海為例,2016 年1~6月,共5批62個(gè)項(xiàng)目入選上海市BIM技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目。涵蓋了城區(qū)各類型建設(shè)項(xiàng)目,其中電力設(shè)施2項(xiàng),民防設(shè)施1項(xiàng),交通基礎(chǔ)設(shè)施19項(xiàng),商業(yè)、商住、辦公、保障房項(xiàng)目12項(xiàng),市政工程5項(xiàng),水利設(shè)施6項(xiàng),文化教育、體育9項(xiàng),醫(yī)療衛(wèi)生、養(yǎng)老8項(xiàng)。
在智慧城市、智慧管網(wǎng)等新型技術(shù)應(yīng)用于各地城市建設(shè)時(shí),推廣運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù),各地政府可以相互分享智慧城市建設(shè)的新理念、新模式、成功經(jīng)驗(yàn),共享云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等智能化前沿科技的創(chuàng)新應(yīng)用成果。
目前各城市正在著手建設(shè)電子政務(wù)云平臺(tái)、市民綜合服務(wù)平臺(tái)、完善和加強(qiáng)無線城市等智慧應(yīng)用項(xiàng)目。以山東省棗莊市為例,實(shí)現(xiàn)政府引導(dǎo)與市場(chǎng)運(yùn)作有機(jī)結(jié)合,在重大工程、項(xiàng)目建設(shè)等方面政府給予引導(dǎo),在組織和制度保障方面進(jìn)行完善,為智慧棗莊建設(shè)創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境,逐步更新城市建設(shè)理念,合理有效整合城市資源,采用新技術(shù),新方法建設(shè)智慧城市,實(shí)現(xiàn)城市信息資源共享。
建立大數(shù)據(jù)平臺(tái)勢(shì)在必行
CIM的實(shí)現(xiàn)需要以下前提,城市基本信息,包括建筑模型、模型信息、建筑物個(gè)體信息、交通和土地等其他信息;建筑物內(nèi)部信息,包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)建筑部件的信息,如材質(zhì)信息、建造年限、造價(jià)以及運(yùn)維狀況等信息,根據(jù)用戶權(quán)限劃分相應(yīng)權(quán),比如提供安防及運(yùn)維能力等的信息;物聯(lián)網(wǎng)信息,包括城市各地主要視頻監(jiān)控信息、各種檢測(cè)信息、信號(hào)燈信息以及主要停車場(chǎng)等信號(hào)信息。
應(yīng)用CIM技術(shù)的智慧城市的發(fā)展,需要政府做到精細(xì)化管理,讓城市向著智慧型、實(shí)用性、互聯(lián)互通的態(tài)勢(shì)發(fā)展是現(xiàn)代城市居民的愿望,也是提高市民生活品質(zhì)的保證。CIM技術(shù)的發(fā)展因其協(xié)同性強(qiáng),模擬程度更為廣泛,層級(jí)較高而在城市建設(shè)工程中脫穎而出。CIM的發(fā)展將有效避免現(xiàn)在城市出現(xiàn)的如重復(fù)建設(shè)、信息煙囪、數(shù)據(jù)孤島、缺乏頂層規(guī)劃等一系列問題,這將使得智慧城市實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地。