 01 什么是“CIM” 所谓CIM，就是City Information Modeling的简称——城市信息模型，是数字化智慧城市建设的核心。目前关于CIM最主流的定义是这样的：以城市信息数据为基数，以建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）、地理信息系统（Geographic Information System, GIS）、物联网（Internet of Thing, IoT）等技术为基础，整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。 从以上这个定义中我们可以看出： 第一，CIM的主要组成技术包括三个方面——BIM、GIS和IoT； 第二，CIM是一个包含全要素数据的整合综合体，可以说，一个CIM平台的数据量越全则价值越大，当然这也要求这个CIM平台需要有极强的数据处理和整合能力。 第三，CIM中的数据在时间维度上是动态更新的，因此它是一个基于过去，面向未来的平台。 今天，我们先来看看组成CIM的三个主要技术——BIM、GIS和IoT。
（图片来自网络） 02 关于“BIM” 先说BIM——Building Information Modeling，建筑信息模型。这里面有三个关键词。 第一个关键词是“建筑Building”。这里的建筑不仅仅限于一个单体建筑，也可以是建筑的某一个具体部分，比如水暖电，土方工程等。同时，它也可以泛指所有建设工程，比如交通工程、环境工程、地下空间工程、水务工程、道路桥梁等等，总之一切人为的建设项目，都可以涵盖其中。 第二个关键词是“模型Modeling”。其实把“Modelling”翻译成“模型”是不太准确的，因为它强调是一个动名词，指的是一个动态的过程，而不是一个静态的结果。因此，BIM的作用并非简单的把建筑物的各方面参数汇总到一起，而是要参与到整个工程的全生命周期，通过数据的模拟，提前发现工程中有可能出现的问题，并给与解决方案。 这就说到第三个关键词“信息Information”的重要性了。针对BIM的信息，大体上有两类。一类是几何信息，比如一个房间一个柱子的长宽高等这些信息。还有一类是非几何信息，比如施工工序，先装哪一个部件后装哪一个部件；再比如一个设备的材质、安装方式、生产到货时间等等。BIM的作用，就是把建筑工程中所有这些信息加以联合和互相合作。简单来说，BIM的目标，就是要使得建筑业能够像一般的工业产品那样，实现信息化，高效率地生产。
（图片来自网络） 03 关于“GIS” 接下来说GIS——Geographic Information System，地理信息系统。 对于一个城市信息来讲，除了人工建筑本身的信息以外，还需要关心这些建筑之间，以及建筑与自然环境之间的关系，还有那些纯自然的信息，这些都是所谓的“地理信息”。可以说，我们最常见的地图，就是一个典型的地理信息载体。但是，地图并不能被称为“GIS”，因为GIS的最后一个关键词是“系统system”，它所包含的，是对所有地理信息数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的整个相关技术环节，一个完整的系统。 因此，当我们谈论GIS的时候，既包括了相关的硬件，比如传感器、计算机处理设备、显示设备等，也包含了相关的软件，比如数据库管理等。与BIM相比，GIS是更大尺度上的数据整合。在整个CIM中，BIM负责提供丰富细致的建筑物信息，实现建筑物信息的集成。GIS则可以对城市的地表地形、地貌等进行三维数字化还原。BIM与GIS相结合，就形成了包含微观宏观、地上地下、室内室外多层次多维度的城市信息。
（图片来自网络） 04 关于“IoT” 无论是BIM的modeling，还是GIS的system，都在强调数据的动态更新性，而要很好的实现这一点，除了人工主动输入以外，就要依靠组成CIM的第三个关键技术IoT——物联网了。关于物联网，这几年各行各业都在谈论，是一个大众非常熟悉的概念，在这里就不再赘述了。对于CIM来讲，物联网既是无所不在的数据采集端，也是命令的执行端，从而实现城市的全过程、全要素、全方位数字化和智能化管理。
（图片来自网络） 05 总结 总结一下，CIM通过大场景的GIS数据、小场景的BIM数据、以及无处不在的IoT物联网数据的有机结合，组成了一个可感知、动态在线、虚实交互的数字孪生城市模型，为城市的智能化管理和精细化治理提供数据基础、发展推演和决策依据。 显然，对于一个CIM平台来讲，对大量数据的采集、融合和处理是关键所在。如何实时感知动态数据并加以有效的传输，如何将不同结构的数据进行融合，如何将大量数据进行高精度的呈现，以及如何针对不同的应用场景提供有针对性的服务等等，这些都是它所要面临的问题。 那么，当下主流的CIM平台，在各个相关环节中都有哪些技术和策略来应对这些问题呢？我们下回接着聊。 （图片来自网络） 本文参考资料： 1、《CIM应用与发展》 2、《BIM大爆炸》 3、《数字孪生》 4、《数字基建》 |
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