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基于城市信息模型的新型智慧城市管理平台

来源:智能建筑 时间:2022/8/17

自我国开展智慧城市建设项目以来,各地智慧城市的建设如火如荼。然而,在实践过程中,现有的智慧城市建设模式仍然反映出许多不足之处,“数据孤岛”、“重复建设”等现象屡见不鲜。近年来,随着城市信息模型技术的诞生,这一结合了三维地理信息系统、建筑信息模型和物联网等多种先进技术的城市管理手段,将为智慧城市的建设注入新鲜的血液。从智慧城市和CIM技术的内涵出发,两线并行,形成一套基于CIM的智慧城市管理平台设计方案,并结合现存的智慧城市建设管理模式,对基于CIM的新型智慧城市建设的合作模式、内在逻辑、运行优势和建设目标进行细致讨论,最终为我国“新型城镇化”建设提供一套切实可行的方案。

年中国城市化率将有望超过80%,随着城市化进程加快,城市面临的问题也逐渐增多,如何在城市管理过程中解决日益严峻的种种挑战,成为了政府首要考虑的问题,包括人口、医疗、交通、环保和资源短缺等挑战。

智慧城市的出现就是为了给城市发展中遇到的问题提供一个一体化的解决方案据统计,在投资了智慧科技和基础设施的城市中,失业率可以降低1%,GDP增长率提高0.7%;投资智能电网、科技、基础设施会使得当地办公用房比例提高2.5%;并且每提高20%的ICTs(InformationandCommunicationTechnologies,信息通信技术)设施,该城市的GDP增长会提高1.0%。美国、欧洲和日本等国作为城镇化水平相对较高的先进发达国家,早已相继开始了智慧城市的相关研究,并取得了一定的进展。

城市信息模型(CityInformationModeling,CIM)就是这样一个集成的、融合的、包容并蓄的管理平台。CIM平台是三维地理信息系统(ThreeDimensionalGeographicInformationSystem,3DGIS)、建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)的融合,既可以存储城市规模的海量信息,又可以作为云平台提供协同工作与数据调阅功能;同时如果和物联网、大数据挖掘、云计算等技术结合起来,还能提供满足城市发展需求的集成性管理系统。

1智慧城市理论

1.1智慧城市的概念

智慧城市(SmartCity)概念首次提出是在20世纪90年代,它被用于形容城市发展过程中的科技化、创新化和全球化进程在年,随着IBM提出“智慧地球(SmarterPlanet)"的概念,“智慧城市(SmartCity)”再次进入了公众的视野,它被定义为以“建立一个由新工具、新技术支持的涵盖政府、市民和商业组织的新城市生态系统”为核心的技术方案。

在学界,由于智慧城市涉及到一个相对较广的概念,需要多学科交叉理解,所以并没有形成统一的概念。一些学者试图从智慧城市的功能来定义它,指出智慧城市需实现智慧经济、智慧政府、智慧市民、智慧出行、智慧生活和智慧环境等要素,只有他们充分协同,相互促进才能够实现智慧城市的建设。另外一部分学者则倾向于从技术角度来解释智慧城市的概念,他们强调先进信息技术和固有城市组成部分的结合问题,数据的交流和信息的存储与利用是他们首要关心的问题。但这两种定义方式并不是完全脱离的,如果浏览后者的研究文献,不难发现他们所提出的信息存储平台并不是智慧城市概念的重点,最终这样的技术设计还是落实到了具体的功能上。

综合来看,可以将智慧城市解释为以实现智慧经济、智慧政府、智慧市民、智慧出行、智慧环境和智慧生活为目标,通过相关的先进信息技术,着重解决数据交流和信息存储与利用等问题,改善城市化进程中的各种问题的过程。

1.2智慧城市的架构体系

智慧城市的结构体系在经过多年的研究发展后,基本形成了从下而上的四级体系,分别是:感知层、传输层、数据处理层和应用层。

2从智慧城市到新型智慧城市

2.1我国智慧城市的建设现状

对于智慧城市建设的探索,国内主要经历了三个阶段:探索阶段(年11月-年3月)、规范阶段(年3月-年12月)和新型智慧城市阶段(年12月至今)。

2.2新型智慧城市

纵观目前我国的智慧城市建设情况,虽然总体态势良好,但是仍然面临着以下几个问题:

数据孤岛和重复建设:由于建设智慧城市的数据量非常大而且信息很繁杂,许多领域的信息需要融合起来,而实现数据融合又需要相关科技、资金的支持,其商业价值还暂不明朗,导致数据融合缺乏动力。这也进一步导致不同部门之间要对某些共同的应用内容或数据模型进行重复建设,浪费大量人力物力;

缺乏顶层规划:鉴于每个城市实际情况不一,建设特色不同,城市的各个部门的战略规划也有差异,导致我国智慧城市发展缺乏统一的总体规划,为日后实现智慧城市群及智慧中国造成了困难;

信息保护缺位:智慧城市的建设势必要求居民、政府和企业之间的信息互通。对于如何保护数据和控制网络安全风险,相关的政策措施和研究创新还需进一步发展;

项目离散明显:由于各个城市和各个部门的发展规划比较分散,智慧城市不同项目之间的离散趋势明显,我国智慧城市发展水平存在内部差距大、两极分化严重的现象。

为打通传统智慧城市中的“信息烟囱”、“数据孤岛”,实现城市数据采集、共享和利用,建立统一的城市“数据大脑”,提升人民群众幸福感和满意度,促进城市发展方式转型升级,工业和信息化部教育与考试中心正式开启城市信息模型集成与应用工程师专业技术人员培训工作。

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