行業(yè)研究|基于城市信息模型對住建領(lǐng)域數(shù)據(jù)成果整合思考

來源：中國電子企業(yè)

【摘要】城市信息模型（CIM）作為智慧城市建設(shè)中的重要工具，在住建領(lǐng)域的數(shù)據(jù)整合中扮演著關(guān)鍵角色。本文通過分析CIM基礎(chǔ)平臺在住建領(lǐng)域的應(yīng)用，探討了如何高效整合空間數(shù)據(jù)、建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及住建專題數(shù)據(jù)，從而提升住建領(lǐng)域政務(wù)信息化的精準(zhǔn)性與決策效率。尤其在數(shù)據(jù)整合過程中，如何克服信息孤島、關(guān)聯(lián)住建業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、推動跨部門協(xié)作與數(shù)據(jù)共享，成為提升整合效果的關(guān)鍵。本文提出了建立住建領(lǐng)域統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)更新融合技術(shù)、推動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)協(xié)同機(jī)制等策略，以期推動住建領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并提升各類數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用與綜合效能。

（一）空間數(shù)據(jù)整合

基于《城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺技術(shù)導(dǎo)則》（修訂版）明確的CIM二三維一體的分級規(guī)定，二維上CIM基礎(chǔ)平臺通過集成地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)，接入CIM1-13級別矢量數(shù)據(jù)，諸如國家疆界、行政區(qū)、地形、山脈、水系、交通線及總體規(guī)劃等方面的數(shù)據(jù)，于住建相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中，作為土地規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通運(yùn)輸?shù)榷喾矫娴膮⒖?。三維上CIM基礎(chǔ)平臺通過集成主流三維引擎等相關(guān)服務(wù)及數(shù)據(jù)，接入CIM14-24級別三維數(shù)據(jù)，諸如植被、水利、建筑、交通設(shè)施、管線管廊、地下空間、附屬物等構(gòu)件及其主要零件數(shù)據(jù)，能讓城市管理者獲取到更直觀、精確的城市空間布局與建筑物分布圖。這為有關(guān)部門憑借空間數(shù)據(jù)的整合獲取科學(xué)依據(jù)開展規(guī)劃設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施布局、災(zāi)害應(yīng)急、城市安全管理等決策創(chuàng)造條件。結(jié)合對空間數(shù)據(jù)開展實(shí)時更新與精確整合，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目立項(xiàng)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維管理的高效與精確。

（二）建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合

住建領(lǐng)域城市信息模型（CIM）整合中核心部分為建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合，建筑物結(jié)構(gòu)、功能、材料、用途等基礎(chǔ)信息屬于建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)范疇，建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收及運(yùn)維管理的開展離不開這些基礎(chǔ)信息，不同起源的建筑數(shù)據(jù)被CIM基礎(chǔ)平臺整合，能提供建筑物全生命周期管理的相關(guān)支持。例如當(dāng)處于建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段需涵蓋結(jié)構(gòu)圖、建筑圖、設(shè)計(jì)方案建筑信息模型（Building Information Modeling BIM）等數(shù)據(jù)；施工階段需涵蓋相關(guān)圖紙、設(shè)備數(shù)據(jù)、施工圖BIM等數(shù)據(jù)；竣工驗(yàn)收階段需涵蓋竣工驗(yàn)收BIM、地下設(shè)施數(shù)據(jù)的BIM構(gòu)件細(xì)節(jié)及設(shè)備系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)建筑信息的全面數(shù)字化，確保項(xiàng)目建設(shè)合規(guī)性及項(xiàng)目驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)；運(yùn)維階段需對建筑設(shè)施的狀態(tài)及維修歷史進(jìn)行持續(xù)跟蹤，依靠統(tǒng)一的數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）平臺實(shí)時采集與傳輸，實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控與預(yù)警，包括對建筑維修保養(yǎng)記錄、設(shè)備更換日志、消防設(shè)備狀態(tài)、能效管理和綠色建筑評估等數(shù)據(jù)的整合，提升建筑品質(zhì)與使用壽命，成為推動智能建筑及智慧城市建設(shè)的基石。

（三）住建專題數(shù)據(jù)整合

將住建領(lǐng)域中城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)的各個環(huán)節(jié)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同特定專題數(shù)據(jù)（如建筑數(shù)據(jù)及專題調(diào)查數(shù)據(jù)、工程建設(shè)行政審批數(shù)據(jù)、不動產(chǎn)與社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、質(zhì)量安全監(jiān)督數(shù)據(jù)、城市運(yùn)行管理與基礎(chǔ)附屬設(shè)施數(shù)據(jù)、城市地下設(shè)施等數(shù)據(jù)）進(jìn)行有效整合。基于CIM基礎(chǔ)平臺特質(zhì)，參考國家、團(tuán)體、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將分散的、多源的數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一接口進(jìn)行系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化整合，保障各類數(shù)據(jù)的協(xié)同與共享。為了形成完整、準(zhǔn)確、可用的空間數(shù)據(jù)集，支持決策分析、業(yè)務(wù)管理和公共服務(wù)的目標(biāo)，在建筑數(shù)據(jù)及專題調(diào)查數(shù)據(jù)方面，根據(jù)國家自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》，對城鎮(zhèn)房屋、農(nóng)村房屋、城鎮(zhèn)住宅、城鎮(zhèn)非住宅、農(nóng)村獨(dú)立住宅、農(nóng)村集合住宅、農(nóng)村非住宅、農(nóng)村住房輔助用房依靠房屋普查屬性高度等數(shù)據(jù)生成三維白模，以此作為建筑空間數(shù)據(jù)底板。工程建設(shè)行政審批數(shù)據(jù)通過房屋建筑代碼關(guān)聯(lián)所屬工程建設(shè)項(xiàng)目信息實(shí)現(xiàn)既有及新建房屋全生命周期管理；不動產(chǎn)數(shù)據(jù)依靠工程建設(shè)項(xiàng)目信息關(guān)聯(lián)房地產(chǎn)數(shù)據(jù)，整合房屋（產(chǎn)權(quán)、交易、評估）數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟(jì)（人口分布密度結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)類型、商業(yè)布局）數(shù)據(jù)，對分散的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，支持房地產(chǎn)市場調(diào)控和監(jiān)管等智能分析；質(zhì)量安全監(jiān)督數(shù)據(jù)通過所屬工程建設(shè)項(xiàng)目信息與建筑施工安全、消防安全、質(zhì)量安全等數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，助力智慧工地工程建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的預(yù)警、監(jiān)控和應(yīng)急處理；城市運(yùn)行管理數(shù)據(jù)借助基礎(chǔ)附屬設(shè)施數(shù)據(jù)，接入市政設(shè)施、房屋、交通、園林、環(huán)衛(wèi)等城市部件監(jiān)管數(shù)據(jù)，通過城市運(yùn)行管理服務(wù)平臺結(jié)合在城市的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和設(shè)施上部署各類物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備，如傳感器、攝像頭、智能儀表等，實(shí)現(xiàn)城市空間數(shù)據(jù)的實(shí)時、精準(zhǔn)采集。能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的全面、實(shí)時、精準(zhǔn)整合，輔助城市各項(xiàng)資源的統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配置，提升管理效率。城市地下設(shè)施數(shù)據(jù)依托城市生命線工程，以CIM基礎(chǔ)平臺為數(shù)字化底座，將城市生命線工程中的燃?xì)狻⒐┧?、排水、供熱等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)與維護(hù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行了深度融合，為城市地下設(shè)施提供了精準(zhǔn)、立體的數(shù)字化映射。通過承載燃?xì)狻⒐┧?、排水、供熱等綜合管理運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)，有效提升城市地下設(shè)施的綜合管理水平和應(yīng)急響應(yīng)能力。

圖1 住建專題數(shù)據(jù)整合架構(gòu)圖

（一）空間數(shù)據(jù)整合深度不足

作為城市信息模型核心數(shù)據(jù)之一的是空間數(shù)據(jù)，但現(xiàn)階段其整合深度依舊不達(dá)標(biāo)，在實(shí)施城鄉(xiāng)建設(shè)系列工作中，以CIM基礎(chǔ)平臺為底座納入的空間數(shù)據(jù)，面臨不同數(shù)據(jù)源問題，諸如多種GIS系統(tǒng)和空間三維引擎等，往往無法達(dá)成高效整合，導(dǎo)致數(shù)據(jù)兼容性和一致性難題。此外，空間數(shù)據(jù)的更新頻率、精度差異以及格式不統(tǒng)一等問題，進(jìn)一步加劇了整合難度。這些挑戰(zhàn)使得CIM基礎(chǔ)平臺在支撐城鄉(xiāng)建設(shè)決策、規(guī)劃實(shí)施和運(yùn)維管理時，難以充分發(fā)揮其應(yīng)有的效能?？臻g數(shù)據(jù)整合深度不足還體現(xiàn)在缺乏有效的空間數(shù)據(jù)共享機(jī)制。雖然CIM基礎(chǔ)平臺建設(shè)涉及跨部門協(xié)作，但由于缺乏跨部門、跨技術(shù)頂層設(shè)計(jì)，各類空間數(shù)據(jù)無法高效流動和共享。不同數(shù)據(jù)源間存在格式不統(tǒng)一、引擎不一致、處理流程不兼容等問題，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象的產(chǎn)生。必須推動并利用好統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和共享平臺建設(shè)，確?？臻g數(shù)據(jù)能夠在多方協(xié)作中實(shí)現(xiàn)無縫對接，進(jìn)一步提升整合深度。

（二）建筑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合程度較淺

在住房與建設(shè)行業(yè)范疇，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合依舊面對較大挑戰(zhàn)，尤其是在建筑數(shù)據(jù)及專題調(diào)查數(shù)據(jù)、不動產(chǎn)與社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、質(zhì)量安全監(jiān)督數(shù)據(jù)以及項(xiàng)目管理信息的結(jié)合上，存在著信息孤島的情形，即便CIM基礎(chǔ)平臺于部分領(lǐng)域已開展應(yīng)用實(shí)踐，然而這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大多分散于不同系統(tǒng)里，尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)參考，未進(jìn)行深度整合?，F(xiàn)階段CIM基礎(chǔ)平臺相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目涉及多個部門的數(shù)據(jù)共享事宜，但數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)未達(dá)成統(tǒng)一、數(shù)據(jù)更新未保持同步，讓數(shù)據(jù)處理陷入了低效困境。例如在工程項(xiàng)目管理的全生命周期中，設(shè)計(jì)施工階段和驗(yàn)收階段是兩個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。但在實(shí)際操作中，往往會出現(xiàn)這兩個階段工程不一致的情況，給項(xiàng)目的順利推進(jìn)和最終交付帶來諸多挑戰(zhàn)。主要原因是工程建設(shè)行政審批數(shù)據(jù)未與勘察設(shè)計(jì)、施工審查、質(zhì)量安全監(jiān)督實(shí)現(xiàn)良好融合，導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更未同步、施工質(zhì)量偏差，不能及時發(fā)覺潛在的質(zhì)量與安全隱患?；A(chǔ)數(shù)據(jù)整合程度不夠深入還體現(xiàn)在數(shù)據(jù)更新的滯后性與質(zhì)量問題上。例如不同部門使用的數(shù)據(jù)更新頻率不同，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)更新的滯后和決策延遲。數(shù)據(jù)格式不一致也給信息共享和協(xié)同工作帶來困難。為了提升整合效率，必須加強(qiáng)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和流程，構(gòu)建起一套跨系統(tǒng)、跨技術(shù)的通用模式和互操作機(jī)制，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時效性和一致性，從而提高系統(tǒng)整合、數(shù)據(jù)整合各項(xiàng)工作的整體執(zhí)行效率[2]。

（三）住建專題數(shù)據(jù)整合協(xié)同較弱

住建領(lǐng)域涉及多種業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)，諸如建筑數(shù)據(jù)及專題調(diào)查數(shù)據(jù)、工程建設(shè)行政審批數(shù)據(jù)、不動產(chǎn)與社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、質(zhì)量安全監(jiān)督數(shù)據(jù)、城市運(yùn)行管理與基礎(chǔ)附屬設(shè)施數(shù)據(jù)、城市地下設(shè)施等數(shù)據(jù)等，然而多數(shù)情況這些數(shù)據(jù)由不同部門、不同系統(tǒng)平臺負(fù)責(zé)，尚無有效的協(xié)同平臺支撐，CIM基礎(chǔ)平臺建設(shè)過程中，多個部門和系統(tǒng)涉及市政道路建設(shè)、交通管理等多項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然而鑒于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)跟接口，各系統(tǒng)平臺間數(shù)據(jù)難以迅速實(shí)現(xiàn)對接與共享。例如涉及建筑項(xiàng)目立項(xiàng)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，彼此關(guān)聯(lián)時缺乏互通及整合屬性，無法達(dá)成自規(guī)劃起至建設(shè)、運(yùn)維的全生命周期管控。為整合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，還得加強(qiáng)各部門相互間的數(shù)據(jù)配合與協(xié)作，各平臺對數(shù)據(jù)格式、交換協(xié)議、安全規(guī)范等核心要素的統(tǒng)一規(guī)劃和深度整合。CIM基礎(chǔ)平臺建設(shè)應(yīng)把加強(qiáng)跨部門協(xié)作機(jī)制提上日程，且要推動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，提升CIM基礎(chǔ)平臺的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與共享機(jī)制，以及建立跨部門實(shí)時協(xié)作的工作流程，將有助于增強(qiáng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合協(xié)同性，確保項(xiàng)目實(shí)施順利進(jìn)行[3]。

（一）充分利用統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)數(shù)據(jù)融合效率

充分利用城市信息模型（CIM）相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建高效數(shù)據(jù)融合生態(tài)，是助力智慧住建與城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。在CIM基礎(chǔ)平臺建設(shè)過程中，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確保了不同部門間數(shù)據(jù)的互通與高效融合，提升了數(shù)據(jù)融合效率，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)價值最大化。CIM基礎(chǔ)平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，對城市各類數(shù)據(jù)在格式、定義、交換協(xié)議等方面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，為不同部門、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流提供了共同語言，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。同時，通過規(guī)范數(shù)據(jù)的采集、清洗、存儲、處理和智能分析過程，提升了數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性，使標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)更易于被不同系統(tǒng)、平臺共享和利用，從而更好地挖掘和激發(fā)了數(shù)據(jù)的價值，為智慧住建和城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。

（二）加強(qiáng)空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)提升平臺管理精準(zhǔn)度

在當(dāng)今信息化、數(shù)字化迅猛發(fā)展的時代，住建領(lǐng)域作為城市建設(shè)和管理的核心部門，肩負(fù)著推動城市現(xiàn)代化、智能化的重要使命?？臻g數(shù)據(jù)，作為住建領(lǐng)域的重要信息資源，其融合技術(shù)的強(qiáng)弱直接關(guān)系到平臺管理的精準(zhǔn)度和效率。因此，加強(qiáng)住建領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)，不僅是對現(xiàn)有管理模式的優(yōu)化升級，更是對未來城市發(fā)展的深遠(yuǎn)布局?？臻g數(shù)據(jù)融合技術(shù)，即將不同來源、不同格式、不同精度的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、加工、處理，使其在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和框架下發(fā)揮最大價值。這一技術(shù)的核心價值體現(xiàn)在數(shù)據(jù)整合與共享、提升管理效率、增強(qiáng)決策科學(xué)性以及推動創(chuàng)新發(fā)展等多個方面。同時，空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)為住建領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的可能，如智慧城市建設(shè)、城市仿真等。有助于提升住建部門的工作效率，更能為市民提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。通過空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將智慧城市的理念與精細(xì)化管理的方法有機(jī)結(jié)合，推動城市向更加智能化、高效化、人性化的方向發(fā)展。

（三）推動住建專題數(shù)據(jù)融合增強(qiáng)平臺管理效能

住建領(lǐng)域數(shù)據(jù)融合是推動“數(shù)字住建”建設(shè)的關(guān)鍵，未來依托CIM基礎(chǔ)平臺構(gòu)建的“數(shù)字住建”架構(gòu)體系，圍繞工程項(xiàng)目管理、建筑業(yè)行業(yè)管理、住房管理、公共設(shè)施管理、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)管理、城市更新管理、城市體檢、 政務(wù)服務(wù)與辦公等 8 大業(yè)務(wù)應(yīng)用，以CIM基礎(chǔ)平臺為中樞，以行業(yè)數(shù)據(jù)治理為著力點(diǎn)，深度整合工程項(xiàng)目管理、建筑業(yè)行業(yè)監(jiān)管等住建八大核心業(yè)務(wù)，有力推動建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展[4]。

參考文獻(xiàn)

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