新城建背景下CIM數(shù)據(jù)治理與建設(shè)思路探索
——以南江縣數(shù)據(jù)資源建設(shè)為例

文｜南江縣規(guī)劃編研中心 趙澤章；洛陽眾智軟件科技股份有限公司 沙麗紅 王罕玲

1.引言

2020年8月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中央網(wǎng)信辦、科技部、工業(yè)和信息化部、人力資源社會保障部、商務(wù)部及銀保監(jiān)會七部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快推進新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》（建改發(fā)〔2020〕73 號）中首次提出“新城建”概念。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2021年工作計劃中又重點提出，要“立足城市發(fā)展新形勢，加快推進‘新城建’。全面提升基礎(chǔ)設(shè)施運行效率和服務(wù)能力，推進城市現(xiàn)代化”。落實并加快推進“新城建”，是貫徹落實國家政策的重要舉措。

城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺即打造虛擬數(shù)字城市，作為“新城建”的首要與基礎(chǔ)性的工作任務(wù)，已在全國許多城市全面啟動建設(shè)。各地建設(shè)CIM 平臺時，最基礎(chǔ)的工作內(nèi)容是匯聚城市地上地下、室內(nèi)室外、歷史現(xiàn)狀、未來多維空間數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)，打造城市的三維數(shù)據(jù)底板。依托數(shù)據(jù)底板，強化平臺各項能力，開展CIM+應(yīng)用，逐步提升城市精細化、智慧化管理水平。

2.南江縣數(shù)據(jù)資源建設(shè)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過前期的城市規(guī)劃信息化建設(shè)積累，南江縣擁有一定的信息化基礎(chǔ)，為形成統(tǒng)一、規(guī)范、動態(tài)的CIM 數(shù)據(jù)資源體系提供了良好的支撐。在系統(tǒng)方面，建立了“多規(guī)合一”信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同平臺、國土空間規(guī)劃管理信息平臺等，實現(xiàn)了對各類數(shù)據(jù)資源的匯集展示與管理應(yīng)用[1]。在數(shù)據(jù)方面，一是根據(jù)自然資源部的核心數(shù)據(jù)資源目錄，結(jié)合南江縣國土空間規(guī)劃編制、審批、實施、監(jiān)測、評估和預(yù)警全過程，開展了國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)資源目錄的梳理，形成了內(nèi)容完整、分類合理、簡潔明晰的數(shù)據(jù)資源體系；二是根據(jù)國家、省、市相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)了現(xiàn)狀、規(guī)劃和管理等數(shù)據(jù)的質(zhì)檢入庫，保證了數(shù)據(jù)資源的規(guī)范、準(zhǔn)確[2]。

國家新城建工作要求：構(gòu)建包括基礎(chǔ)地理信息、建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施三維模型、標(biāo)準(zhǔn)化地址庫等CIM 平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，逐步更新完善，增加數(shù)據(jù)和模型種類，提高數(shù)據(jù)和模型精度，形成城市三維空間數(shù)據(jù)底板。對照國家新城建工作要求，南江縣數(shù)據(jù)資源建設(shè)不完善、尚未開展數(shù)字三維空間建設(shè)，離建設(shè)新型智慧城市還有一段路要走。

3.CIM 數(shù)據(jù)治理與建設(shè)思路

城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺以城市信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，是智慧城市的數(shù)字化模型。CIM 平臺可以還原城市過往、記錄城市現(xiàn)狀、推演城市未來。數(shù)據(jù)資源在CIM 平臺的建設(shè)過程中起著至關(guān)重要的作用，如何做好數(shù)據(jù)的治理、入庫與管理工作是CIM 數(shù)據(jù)治理與建設(shè)的核心任務(wù)。

為夯實新型智慧城市建設(shè)的三維數(shù)據(jù)底板，南江縣在CIM 數(shù)據(jù)治理與建設(shè)中，需充分利用現(xiàn)有信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源，明確數(shù)據(jù)治理各階段工作內(nèi)容，構(gòu)建全要素多維度CIM 數(shù)據(jù)中心，進而打造“城市運行全景圖”。

3.1 前期準(zhǔn)備階段：統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范數(shù)據(jù)治理

為規(guī)范CIM 數(shù)據(jù)的分級分類、構(gòu)成、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、入庫更新與共享應(yīng)用，結(jié)合南江縣發(fā)展實際，建立適用的、開放的、先進的標(biāo)準(zhǔn)化體系，進一步明晰數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)，細化數(shù)據(jù)匯交行為，規(guī)范數(shù)據(jù)治理方式，支撐CIM 數(shù)據(jù)的高效整合。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定時，需參考國家、省、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也可借鑒廣州、南京等試點地區(qū)的先進經(jīng)驗，根據(jù)南江縣數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、服務(wù)類型、行業(yè)應(yīng)用等的差異，嚴格規(guī)范數(shù)據(jù)交付成果，確保CIM 數(shù)據(jù)建設(shè)成果具有清晰、統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 建設(shè)實施階段：全面匯聚數(shù)據(jù)，夯實數(shù)據(jù)底板

（1）開展空間數(shù)據(jù)治理，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。按照數(shù)據(jù)收集分析、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)入庫的流程，實現(xiàn)對各類空間數(shù)據(jù)的整合入庫。

數(shù)據(jù)收集分析。組織工作人員對分散在各部門的基礎(chǔ)、規(guī)劃數(shù)據(jù)等進行收集和匯聚，并對匯集的數(shù)據(jù)成果進行整理，列出數(shù)據(jù)清單，明確數(shù)據(jù)類別、坐標(biāo)、更新時間，及數(shù)據(jù)內(nèi)容是否完備。通過對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的梳理、分析，全面掌握全域的數(shù)據(jù)情況，理清存在的數(shù)據(jù)問題，確定數(shù)據(jù)整合建庫、質(zhì)量提升等路徑方法。

數(shù)據(jù)處理。通過關(guān)系分析、對象編碼、抽取清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等步驟，完成數(shù)據(jù)處理。整個過程需保證數(shù)據(jù)處理方法正確，匯集成果結(jié)構(gòu)完整、邏輯正確，符合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型要求和CIM 數(shù)據(jù)資源體系的構(gòu)建規(guī)范。

數(shù)據(jù)查驗。空間數(shù)據(jù)檢查內(nèi)容包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)正確性、元數(shù)據(jù)規(guī)范性、數(shù)據(jù)內(nèi)容完整性、空間數(shù)據(jù)分層規(guī)范性、文件數(shù)據(jù)目錄正確性、數(shù)據(jù)邏輯一致性、數(shù)據(jù)格式規(guī)范性、同層數(shù)據(jù)幾何拓撲關(guān)系正確性等，確認數(shù)據(jù)資源準(zhǔn)確無誤，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方可入庫。對于邏輯或內(nèi)容有誤的數(shù)據(jù)，需重新進行數(shù)據(jù)處理，問題修改完成后才可重新檢查入庫。

數(shù)據(jù)入庫。將通過質(zhì)量檢查的數(shù)據(jù)錄入CIM 數(shù)據(jù)中心，入庫時將各類數(shù)據(jù)中的文本、圖片等電子文件與空間數(shù)據(jù)位置、指標(biāo)屬性進行關(guān)聯(lián)，保證信息之間的聯(lián)動；入庫內(nèi)容自動生成入庫版本，并保留歷史數(shù)據(jù)；入庫數(shù)據(jù)的圖幅數(shù)量、覆蓋范圍、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、分層結(jié)構(gòu)、字段名稱等與數(shù)據(jù)入庫前保持一致，充分保證入庫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）強化技術(shù)賦能，打造三維數(shù)字底板。近年來，BIM、傾斜攝影、激光雷達和激光點云等三維建模技術(shù)日趨成熟，為打造城市三維空間提供了堅實的技術(shù)支撐。南江縣可結(jié)合發(fā)展情況，優(yōu)先開展建筑白模建設(shè)，形成覆蓋全域的城市框架模型。在中心城區(qū)、重點區(qū)域可開展地上建筑標(biāo)準(zhǔn)模型或精細模型建設(shè)，為城市精細化治理提供數(shù)據(jù)支撐，并可同步開展城市地下空間三維模型建設(shè)。通過CIM 模型建設(shè)，全方位匯集全域的地形、水系、城市建筑、交通、管線和植被模型等數(shù)據(jù)，建立二三維一體化的三維實景數(shù)據(jù)庫，促進形成覆蓋城市地上、地下，歷史、現(xiàn)狀和未來的空間底板。

（3）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地址庫，促進精細化治理[3]。目前，城市公安、政法委等部門建立了標(biāo)準(zhǔn)地址庫，但存在地址數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)來源多、覆蓋不全面等問題。為提升城市精細化管理水平，南江縣需完成地址的清理、采集與核對，統(tǒng)一地址歸口管理，實行地址唯一性編號，建立全域統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)地址庫，為基于空間位置的大數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，加快數(shù)據(jù)共享，推進業(yè)務(wù)協(xié)同，支持政府各部門以服務(wù)形式調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)地址庫相關(guān)信息，提高地址資源的利用效率。

（4）接入感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。CIM 平臺作為智慧城市的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性信息基礎(chǔ)設(shè)施，需要接入城市各類物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，實時感知城市運行情況，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供精準(zhǔn)的信息參考。CIM 平臺通過提供標(biāo)準(zhǔn)化接口，接入城市各類物聯(lián)傳感設(shè)備和智能終端，實現(xiàn)建筑、市政設(shè)施、氣象、交通、生態(tài)環(huán)境等監(jiān)測數(shù)據(jù)及城市運行與安防數(shù)據(jù)的實時獲取和信息快速傳遞。基于CIM 平臺的信息整合與展示能力，以可視化指標(biāo)、圖表呈現(xiàn)城市地上、地下空間的運行狀況，實時監(jiān)測異常情況，實現(xiàn)基于模擬仿真的決策推演，促進應(yīng)急事件的快速響應(yīng)，使城市管理更加高效、智能，城市運行更加穩(wěn)定、安全。

3.3 后期維護階段：更新CIM 數(shù)據(jù)，確保資源鮮活

CIM 平臺打造了覆蓋城市“規(guī)劃、建設(shè)、管理”全生命周期的數(shù)字載體。為了增強CIM 平臺數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與現(xiàn)勢性，應(yīng)從城市規(guī)劃、建設(shè)和管理階段入手，將各階段產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)匯聚到CIM 平臺，構(gòu)建數(shù)據(jù)動態(tài)更新閉環(huán)。

（1）規(guī)劃階段數(shù)據(jù)更新。在規(guī)劃編制階段，根據(jù)《中共中央國務(wù)院關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》（中發(fā)〔2019〕18 號）、《關(guān)于全面開展國土空間規(guī)劃工作的通知》（自然資發(fā)〔2019〕87 號）等政策文件要求，南江縣已全面啟動國土空間規(guī)劃編制工作，本輪編制完成的國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)可更新至CIM 基礎(chǔ)平臺。在規(guī)劃審批階段，自然資源部門可利用三維報建系統(tǒng)、BIM 智慧審圖系統(tǒng)等工具，開展工程建設(shè)項目方案圖審，審查通過的項目成果形成BIM 數(shù)據(jù)包（含幾何、屬性和審批信息），可入庫至CIM 平臺，及時記錄城市發(fā)展變化，實現(xiàn)城市修詳規(guī)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。

（2）建設(shè)階段數(shù)據(jù)更新。在建設(shè)階段，住建部門借助BIM 技術(shù)，實現(xiàn)對工程建設(shè)項目從項目報建、質(zhì)量安全備案與注冊、施工圖審查、施工運行狀態(tài)到竣工驗收等建設(shè)全生命周期的高效管理。項目建設(shè)階段產(chǎn)生的各類信息通過BIM 數(shù)據(jù)包完整記錄，竣工驗收后，將BIM 數(shù)據(jù)包信息更新至CIM 平臺，實現(xiàn)城市建設(shè)階段的數(shù)據(jù)更新。

（3）管理階段數(shù)據(jù)更新。依托衛(wèi)星遙感、無人機、視頻監(jiān)控、各類物聯(lián)感知設(shè)備等，搭建全面、互聯(lián)、實時的智能感知體系，將城市各類監(jiān)測數(shù)據(jù)更新至CIM 平臺，實時感知城市運行態(tài)勢，輔助城市精細化治理。

4.結(jié)語

CIM 數(shù)據(jù)治理與建設(shè)是城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺的基礎(chǔ)和核心工作。在前期準(zhǔn)備階段，通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為CIM數(shù)據(jù)資源建設(shè)提供規(guī)范參考。在建設(shè)實施階段，通過開展空間數(shù)據(jù)治理，建設(shè)CIM模型、標(biāo)準(zhǔn)地址庫，以及接入物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等工作，全面匯聚城市CIM 數(shù)據(jù)資源。在后期維護階段，通過城市“規(guī)、建、管”全生命周期的數(shù)據(jù)更新，保障CIM 數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)確、鮮活。以上工作可實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的城市治理新模式，夯實城市發(fā)展數(shù)據(jù)底板，加快并促進“新城建”進程，為新型智慧城市建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。