基于城市信息模型的新型智慧城市管理平臺建設(shè)

姚文娟 河北首佳石房房地產(chǎn)資產(chǎn)評估有限公司

積極建設(shè)新型的智慧城市，屬于我國城市綜合治理及管理工作的重點(diǎn)內(nèi)容，更是城市實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的全新路徑及模式。因而，綜合分析城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺科學(xué)建設(shè)，對于新型的智慧城市實(shí)現(xiàn)高效化建設(shè)發(fā)展來說，有著一定的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。

一、新型的智慧城市

新型的智慧城市，即以全程全時(shí)為人民服務(wù)、高效有序化城市治理、開放數(shù)據(jù)及共融共享、綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)空間高效安全等為基本目標(biāo)，重視體系規(guī)劃、改革創(chuàng)新、信息主導(dǎo)、現(xiàn)代化信息技術(shù)及現(xiàn)代化城市深度融合推進(jìn)、迭代演進(jìn)等過程，促使城市實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)化發(fā)展[1]。

二、城市信息基礎(chǔ)模型

城市信息基礎(chǔ)模型，其屬于城市當(dāng)中地上、地下及地面，過去、現(xiàn)今及未來的一種全尺度、全時(shí)空化信息數(shù)字化的一種表達(dá)，屬于新型的智慧城市重要構(gòu)建前提，賦予城市整體規(guī)劃建設(shè)及運(yùn)行管理整個(gè)過程智慧標(biāo)簽或者功能。針對城市信息基礎(chǔ)模型層面現(xiàn)有研究，但可確定其屬于城市整體數(shù)字化的信息重要承載及表達(dá)載體，下列為城市信息基礎(chǔ)模型概念表述：

一是，城市信息基礎(chǔ)模型屬于對于城市場景的重要表達(dá)?？梢哉f，現(xiàn)代城市屬于時(shí)空特征比較典型一種綜合性場景。城市信息基礎(chǔ)模型能夠?qū)?yīng)城市場景當(dāng)中所含地理、人文、社會各項(xiàng)要素實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的表達(dá)，將城市場景當(dāng)中空間總體分布模式、整個(gè)演化過程、互相作用機(jī)制全部集中反映出來。以場景的地理學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，考慮到城市抽象性的表達(dá)及描述，城市信息基礎(chǔ)模型支持統(tǒng)一表達(dá)描述語義、幾何形態(tài)、空間定位、演化過程、各個(gè)要素互相關(guān)系及其屬性各個(gè)層面，支持三維動態(tài)化、多模式化、全方位可視化的城市表達(dá)[2]；

二是，城市信息基礎(chǔ)模型屬于城市聚合信息重要成果。城市信息基礎(chǔ)模型能夠容納信息可實(shí)現(xiàn)多層次、維度及尺度覆蓋，經(jīng)提取及聚合城市當(dāng)中所有不同信息，促使智慧型特征信息模型組別形成。城市當(dāng)中數(shù)據(jù)依照著類型通常可劃分成為城市的數(shù)字化基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)（包含著BIM 數(shù)據(jù)及其建模數(shù)據(jù)）、城市基礎(chǔ)性的空間數(shù)據(jù)、城市運(yùn)行過程感知數(shù)據(jù)（包含著食品感知、物聯(lián)感知及全民感知相關(guān)數(shù)據(jù)）、城市政務(wù)（包含市政工程及交通）相關(guān)數(shù)據(jù)；依照著數(shù)據(jù)不同格式則可劃分成為視頻、圖表、文本、地圖等不同格式的數(shù)據(jù)。那么，通過提取及聚合該部分?jǐn)?shù)據(jù)不同層次特征內(nèi)容，促使城市信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)模型得以逐步形成。以城市信息基礎(chǔ)模型為新型的智慧城市基礎(chǔ)性信息模型，對于模型基本定義、具體分析和管理各個(gè)層面均需更具專業(yè)性，便于更好地滿足當(dāng)前新型的智慧城市實(shí)際建設(shè)發(fā)展需求。

三、平臺建設(shè)

（一）在核心技術(shù)層面

城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺科學(xué)建設(shè)當(dāng)中，核心技術(shù)以BIM、IoT、GIS 為主?，F(xiàn)階段，城市信息基礎(chǔ)模型和BIM、IoT、GIS 關(guān)聯(lián)性較為突出，該部分核心技術(shù)均在以城市信息基礎(chǔ)模型作為新型的智慧城市整個(gè)框架當(dāng)中發(fā)揮各自優(yōu)勢作用。IoT，側(cè)重于感知、分析計(jì)算和處理城市實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)各項(xiàng)信息，借助IoT，促使城市實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，實(shí)時(shí)化控制及精準(zhǔn)化管理城市運(yùn)行；GIS 及BIM 科學(xué)技術(shù)能夠?qū)Τ鞘挟?dāng)中地理場景實(shí)現(xiàn)尺度不同描述。GIS，用于描述城市場景當(dāng)中較大的尺度空間，以時(shí)空關(guān)系為基礎(chǔ)，組織管理城市當(dāng)中所有要素，以不同信息為載體，把BIM信息數(shù)據(jù)納入至GIS 相應(yīng)場景當(dāng)中，促使BIM 基礎(chǔ)模型能夠和周邊地理要素之間有關(guān)聯(lián)性產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化定位及信息實(shí)時(shí)化感知等[3]；同時(shí)，GIS 還負(fù)責(zé)集成化處理、分析決策及可視化空間位置各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)；針對較小尺度情況下，借助BIM 能夠描述城市建筑當(dāng)中基礎(chǔ)設(shè)施相應(yīng)對象，實(shí)現(xiàn)城市建筑大量參數(shù)信息的存儲，城市后期建設(shè)運(yùn)營各個(gè)節(jié)點(diǎn)參數(shù)信息均可當(dāng)成設(shè)施信息知識共享資源予以實(shí)時(shí)共享。借助BIM 科學(xué)技術(shù)，城市信息基礎(chǔ)模型當(dāng)中缺少建筑和基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)信息層面缺陷或者不足均得以彌補(bǔ)，確保城市管理總體精細(xì)化程度能夠從建筑級別的精細(xì)化逐步提高至建筑構(gòu)件級別。

（二）在總體框架層面

智慧城市架構(gòu)體系包含四層，以城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市系統(tǒng)平臺框架為核心，內(nèi)含基礎(chǔ)設(shè)施、城市當(dāng)中大數(shù)據(jù)、系統(tǒng)平臺服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)等各個(gè)模塊。

1.在基礎(chǔ)設(shè)施模塊層面

基礎(chǔ)設(shè)施模塊，其內(nèi)含各種感知設(shè)施、為感知設(shè)備傳遞信息提供服務(wù)的相應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)。新型的智慧城市系統(tǒng)平臺當(dāng)中，感知設(shè)施模塊從原有單一傳感裝置節(jié)點(diǎn)逐步發(fā)展成為智能化硬件及桿柱，具備強(qiáng)大的實(shí)時(shí)化及全面性感知城市實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)層面能力，且有著高效率性特點(diǎn)。

2.在城市當(dāng)中大數(shù)據(jù)層面

城市當(dāng)中大數(shù)據(jù)，其屬于以城市信息基礎(chǔ)模型作為核心城市的大數(shù)據(jù)，借助基礎(chǔ)模式對城市當(dāng)中大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)組織、協(xié)同及共享起到驅(qū)動作用。

3.在平臺服務(wù)模塊層面

平臺服務(wù)模塊，其屬于城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺當(dāng)中技術(shù)賦能及應(yīng)用支撐功能模塊，融合了人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)各項(xiàng)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，能夠?yàn)樯蠈討?yīng)用模塊提供更具統(tǒng)一性技術(shù)賦能及開發(fā)服務(wù)等[4]。

4.在應(yīng)用服務(wù)模塊層面

應(yīng)用服務(wù)模塊，其從屬以城市基礎(chǔ)模型和賦能平臺所提供各項(xiàng)功能為基礎(chǔ)，有效結(jié)合技術(shù)能力及城市場景實(shí)際應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)新型的智慧城市需求下智慧應(yīng)用功能的有效構(gòu)建。

（三）在場景功能層面

城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺，其所具備優(yōu)勢特點(diǎn)集中表現(xiàn)為實(shí)時(shí)動態(tài)化、定位精準(zhǔn)化、仿真可視化、協(xié)同化各個(gè)層面，城市管理以往模式及方法得以轉(zhuǎn)變，城市可實(shí)現(xiàn)規(guī)建管整個(gè)生命周期的協(xié)同化管理，一張藍(lán)圖能夠繪制、建設(shè)及管理一體化。

1.在總體規(guī)劃場景層面

城市總體建設(shè)規(guī)劃節(jié)點(diǎn)，對市政、自然資源、土地、城鄉(xiāng)各項(xiàng)規(guī)劃數(shù)據(jù)實(shí)施全面性的整合，借助城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺，促使一張藍(lán)圖逐步形成，在此基礎(chǔ)上，促使各類不同規(guī)劃方案之下區(qū)域控高、各項(xiàng)日照指標(biāo)、城市的天際線、通視、規(guī)劃推演、分析拆遷規(guī)模、相關(guān)規(guī)劃評估工作多方協(xié)同化完成，通過對比分析后，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)結(jié)果的獲取。

2.在建設(shè)實(shí)施場景層面

城市建設(shè)實(shí)施節(jié)點(diǎn)，以城市規(guī)建管整張藍(lán)圖為核心規(guī)劃指標(biāo)，積極落實(shí)城市建設(shè)具體實(shí)施情況，將城市建設(shè)具體實(shí)施情況相應(yīng)臺賬建立起來，與各類不同專項(xiàng)數(shù)據(jù)相結(jié)合實(shí)施規(guī)劃評估，對城市建設(shè)提供有效性的指導(dǎo)。對于各種重大城市建設(shè)項(xiàng)目，可確保項(xiàng)目報(bào)建審批至建造實(shí)施整個(gè)過程，能夠有物理實(shí)體及數(shù)字化虛擬成果逐步形成，實(shí)時(shí)化追蹤及定位監(jiān)控城市建造整個(gè)過程。

3.在具體運(yùn)行場景層面

城市后期運(yùn)行管理實(shí)施過程，通過城市感智能化感知各項(xiàng)設(shè)備的有效接入，對成果數(shù)據(jù)實(shí)施密切監(jiān)測，實(shí)時(shí)化感知城市當(dāng)中基礎(chǔ)設(shè)施、道路交通、生態(tài)環(huán)境、能源系統(tǒng)、地下空間，且可實(shí)時(shí)化感知城市當(dāng)中自然人或者不同法人生產(chǎn)及生活活動，借助不同的分析模型，對各種狀況及活動相互間潛在耦合關(guān)系實(shí)施系統(tǒng)化分析，對城市總體運(yùn)行規(guī)律予以深度挖掘及全面把握，早期預(yù)測及預(yù)警各種風(fēng)險(xiǎn)問題，并予以高效化的處理。

（四）在時(shí)空信息智慧城市云平臺層面

城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺當(dāng)中，時(shí)空信息智慧城市云平臺，其內(nèi)含地理空間、建筑物、宏觀經(jīng)濟(jì)、法人、人口等數(shù)據(jù)庫，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算各項(xiàng)現(xiàn)代化信息科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，對本地各個(gè)部門、不同類型的機(jī)構(gòu)及企業(yè)的各項(xiàng)信息資源實(shí)施高效整合，將大數(shù)據(jù)庫的集群和信息數(shù)據(jù)時(shí)間序列整個(gè)架構(gòu)科學(xué)構(gòu)建起來，并將實(shí)時(shí)化感知信息合理接入，確保數(shù)據(jù)、服務(wù)及宿主資源實(shí)現(xiàn)高效整合，智能組裝知識模型[5]。依照著所需求服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多維度展示，注重智能化專題示范的高效建設(shè)，將資源整合及信息共享相應(yīng)統(tǒng)一規(guī)范化使用標(biāo)準(zhǔn)、制度確立起來，對資源使用及維護(hù)加以規(guī)范，確保信息資源更具精準(zhǔn)性及現(xiàn)實(shí)性，確保城市當(dāng)中公共信息各項(xiàng)資源整體開發(fā)及利用率得到有效提升，將城市當(dāng)中信息資源的集聚中心及應(yīng)用門戶逐步建立起來，積極推進(jìn)著在線資源消費(fèi)及個(gè)性化的應(yīng)用，將部門條塊化分割及信息孤島逐步攻破，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同、靈活服務(wù)及智能化決策，提供給社會公眾更具統(tǒng)一性及權(quán)威性信息渠道，營造企業(yè)、政府、公眾的一個(gè)共贏局面，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化城市跨越為智慧城市。

四、結(jié)語

綜上所述，城市信息基礎(chǔ)模型下新型的智慧城市綜合管理平臺科學(xué)建設(shè)屬于我國城市未來必要的建設(shè)發(fā)展趨勢，而若想縮短這一發(fā)展進(jìn)程，便需更多研究者及專家們能夠增加對此方面的研究，以便于結(jié)合實(shí)際需求及智慧城市的長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，持續(xù)優(yōu)化及完善該平臺，以便于將其優(yōu)勢更好地發(fā)揮出來，為我國實(shí)現(xiàn)新型的智慧城市高效化建設(shè)發(fā)展助力。