基于国产化BIM与CIM的新型城市化建设

城市是一个复杂的巨系统，不同阶段、不同历史时期的需求决定了时代的特征与思想。新型智慧城市既是信息化和城镇化融合发展的着力点，也是实现城镇化高质量发展的新动力。当前，我国城镇化率已经超过60%，城镇化进程已经进入下半场，城市的建设、运营、管理进入了精细化治理时代。城市的建设与发展，已从需求引领走向了技术引领，在此基础上推动智能建造和智能管理，成为双循环的大环境中经济增长的新引擎。

谈到新型城市化建设，早些年很多人认为增加一些信息采集手段，诸如安装传感器、摄像头，就能实现信息化管理。我们经常看到在城市交通信号灯的灯杆上，同时会有几个或者十几个摄像头，这些摄像头功能大体一样，数据格式也基本相同，甚至采集的数据应用方式、应用规则也都相似，却因为分属不同的管理部门，不得不进行重复建设。这会导致“烟囱式”数据体系，数据通道无法打通，信息系统彼此隔绝。不管多么丰富的信息系统，也不过是叠床架屋，城市数字化建设无异于事倍功半。

在推进新型城市化建设中，想要解决“烟囱式”数据体系的问题，最重要的是要有一个基础数据底座。这个基础数据底座之一就是空间数据底座——城市信息模型（CIM）。

CIM基础平台建设是一项涉及数据领域繁多、数据链条关联性强、业务领域交叉融合性高的综合性、系统性工作。在CIM的支持下，将更好地实现数据集成，形成实时互联、动态循环、微观宏观一体、可扩展、可更新、可追溯的数据；实现业务打通，改变传统模式下各阶段的管理脱节问题，实现城市智慧运营“一盘棋”。通过这些功能的实现，CIM带来政府管理能力的升级，支撑工程项目审批制度改革，积累城市空间大数据，提高城市精细化治理能力。

CIM不是一项单一的技术，是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）等技术为基础，整合城市多维信息模型数据和城市空间基础设施数据，构建起的三维数字空间的城市信息有机综合体，是多元异构数据模型，是面向融合应用的数字城市底座。基于BIM、GIS、IoT等进行数据采集之后形成CIM，将数字技术的应用维度从单体工程尺度延展到真实的城市尺度和地球尺度，使得城市级的数字化成为可能。

城市空间大数据需要BIM、GIS等技术在微观和宏观的尺度上对城市进行描述。BIM数据是一种包含海量信息的多源异构数据，可以对单个、多个建筑和基础设施信息进行详尽描述。GIS是宏观尺度上的城市数据，优势是数据尺度大，可以将大量城市相关的信息关联到一个更大的空间场景中去。所以，CIM可以被认为是宏观的GIS数据，中观、微观的BIM数据，结合IoT、云计算、大数据、人工智能、5G（第五代移动通信技术）、区块链等技术的一个综合体。

面向未来的城市以及工程领域的数字孪生，主要依托BIM和IoT形成的数据基础。BIM是实现CIM的关键路径，是城市物理空间数据形成与管理的手段。未来，随着BIM技术迭代升级和应用推广，将以颗粒度更加精细的BIM数据为主，并基于此形成城市物理实体空间的数据资产，更好地支撑城市精细化治理的需求。

由于我国自主知识产权的平台基础研发稚嫩，对国外图形引擎和工业设计软件的极度依赖，存在技术标准（尤其是基础数据标准）不健全、数据格式不兼容、产业不连通等关键技术瓶颈，更存在数据安全问题隐患。

为了实现从数据源头上做到国产自主、安全可控，国内很多团队都进行了积极探索，其中最重要的是国产BIM基础软件的研发。在“新基建、新城建、‘十四五’数字化产业转型升级”等系列政策引导下，国内催生了诸如中设数字、超图、奥格等国产化软件平台领创企业与技术研发创新，并支撑多个城市政府开展了广泛的数字城市建设、智慧园区建设、智能建造等多场景深度应用，积累了丰富的实施经验与成果，为探索城市运行管理智能化应用奠定了基础。

未来基于全链条、全生态、全生命期BIM、CIM技术应用，健全信息安全和数据保密管理体系，能够逐步实现关键软件的国产化研发与替代。基于国产替代软件建立成熟的集成化应用生态，推进建筑工程大数据信息共享，也能形成创新的“智慧城市、数字城市”的城市空间数据资产运行与管理新模式。

当然，新型城市化建设需要的不仅仅是技术，还有城市治理思维的转变。树立城市治理思维，需要全体关心和支持新型城市化建设的各行各业同仁共同努力。希望能够通过更多的项目实践，为中国的新型城市化建设探索出一条切实可行的道路。