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智慧城市建设,有了数字底座

2021-07-26 13:12:28    来源:科技日报

以前实景三维模式是城市表皮,现在CIM平台是城市的数字基座,它将重庆这座城高度浓缩、数字还原并与物理城市虚实对应,为城市的“规建管运”全生命周期提供服务。

——薛梅 重庆市勘测院副总工程师兼空间信息分院院长

◎本报记者 雍 黎

7月19日,一场特别的发布会在重庆市勘测院举行,只见一位身着白裙的女主持人在重庆实景三维模型里穿梭,从朝天门到洪崖洞,从神女峰到巫山……在她的带领下,长江流域重庆各地美景尽收眼底,而且场景情况随着时间能够自由变化,日出日落、人来人往、重庆不同时期摩天大楼的“生长”情况都能模拟展示。

这是重庆市规划与自然资源局正式发布的重庆市城市信息模型平台(以下简称CIM平台),该平台作为重庆的数字孪生城市,汇集海量数据,覆盖重庆全域,可精确还原真实城市的建筑、道路等空间关系并进行时空回溯和前瞻推演,服务城市“规划、管理、建设、运行”的全生命周期发展。

智慧城市建设,有了数字底座

据了解,作为现代城市重要的新型基础设施,CIM平台近年来得到广泛关注和高度重视,它通过整合城市地上地下、室内室外、过去现在未来空间数据和物联网数据,为城市的数字化表达和管理提供城市数字底座,是城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台,也是智慧城市基础性、关键性和实体性的信息基础设施。

“重庆市CIM平台相当于是现实城市的数字孪生城市,是智慧城市建设的数字底座。”重庆市规划自然资源局党组成员曹春华表示,CIM平台解决了现在智慧城市建设信息孤岛的问题。对于促进数字经济发展,推动数字产业化、产业数字化,推进城市治理体系和治理能力现代化等方面都具有重要意义。

“目前,北京、上海、广州、雄安新区等地都在推动CIM平台的建设,而重庆的建设可以回溯到十几年前。”重庆市勘测院副总工程师兼空间信息分院院长薛梅介绍,该院在重庆市规划自然资源局的支持下,一直在进行相关基础研究和核心技术攻关,在城市空间建模、海量数据融合、规划管理应用等方面取得了具有自主知识产权的众多科研成果和技术积累。

2019年重庆市勘测院发布全国首个省级全域实景三维模型系统实景,分辨率最高达到了0.03米,为开展自然资源立体时空监测提供了重要的基础数据支撑。这次发布的CIM平台,是以三维模型系统为空间底板,建成覆盖全市域8.24万平方公里的数字高程模型、地形三维模型、实景三维模型、2.5维地理信息数据,动态汇聚建筑、道路、轨道等多类信息模型,涵盖自然资源、规划、建设、地质、建筑、市政、公共服务和城市运行等多领域的城市数据资源体系。CIM平台构建了城市立体“时空底座”,是融合城市过去、现在、未来海量时空信息和感知信息形成的数字基础设施。

“相比全市域实景三维模式,CIM平台具有全覆盖、全要素、全周期三大特色,数据更完善、技术更加先进、应用场景更加丰富。”薛梅打了个比喻,以前实景三维模式是城市表皮,现在CIM平台是城市的数字基座,它将重庆这座城高度浓缩、数字还原并与物理城市虚实对应,在CIM平台中可以查看城市、查找信息、分析计算,开展城市的规划推演、建设跟踪、精细管理、社会治理、运行监测等工作,为城市的“规建管运”全生命周期提供服务。

精准映射,仿真推演江心岛修复

位于重庆主城区东部铜锣山和明月山之间的广阳岛,是长江上游面积最大的江心岛,以前这里由于十多年大开发,生态环境被破坏,经过三年的修复,又呈现出了江水环抱、白鹭栖息、天人合一的美景,而在这修复的背后有着CIM平台的全全域、全要素、全过程支撑。

“广阳岛除了生态资源得天独厚,还有着深厚的历史底蕴,修复不是重建,而是要尊重自然和历史。”薛梅说,作为引领重庆长江经济带绿色发展示范区,广阳岛的修复依托CIM平台,打造了全岛“山水林田湖草”数字底座。

“你知道全岛有多少棵重要树木吗?6136棵!”薛梅说,从微观层面上说,全岛重要树木都有身份证、二维码,监测其生长和服务养护管理。通过数字底座,准确还原多时点自然资源状况,系统分析历年生态和地理格局的脉络、变化、关联,动态推演评估规划设计、生态保护修复方案,“审查、监管、决策”这一系列工作都能用数据“说话”,不但能进行立体空间规划管控,而且具备可追溯、可还原、可量化、可推演、可评估的自然资源管理决策能力。

鱼嘴水厂位于长江北岸,与广阳岛东岛头隔江相望,当时鱼嘴水厂计划扩容建设,原用地范围将破坏长江沿岸的景观带,通过CIM平台对其数据建模、态势拟合、定量计算、模拟推演,建议将水厂用地后移,在满足功能需求基础上,重新确定了用地范围实现对自然山水格局的最大保护和尊重。同样的方式也用在了广阳湾路网优化中,现在的广阳岛每一条路都从景观、生态、经济等方面输出评估报告,促进道路依山就势合理设计。

除了广阳岛生态保护修复,CIM平台在重庆中心城区“四山”(缙云山、中梁山、明月山、铜锣山)生态保护修复中等发挥了作用,并完成了重庆53个历史文化名镇的空间画像和文化提炼等。

“作为连接物理世界与虚拟世界的关键‘桥梁’,重庆市CIM平台具有虚实融合、精准映射、仿真推演三大核心能力,为现实城市的规划、管理提供了更科学有效的支撑。”薛梅介绍,在CIM平台中,每一栋建筑、道路、树木都有唯一身份编码,通过空间定位和感知映射,实现对城市风貌、建筑格局、实时交通、社会活动等不同场景的真实呈现和动态监测。也能够以空间为纽带,通过数据建模、态势拟合、定量计算、模拟推演,构建一个可被计算机理解、分析、计算的虚拟实验室,为规划、建设、应急处置等事件提供量化、直观的推演、回溯与预测。

让数字城市与现实城市同生共长

据了解,目前,该平台已经在重庆生态修复规划、历史文化风貌展示、科学城等城市新区规划、智慧城市的社会治理和培育数字经济等五大方面展开了应用示范。不仅为城市的“规建管运”全生命周期提供服务,作为智慧城市建设的“数字底座”,重庆市规划自然资源局已经开放平台,推动相关部门间的数据共享和业务协同,为城市建设、交通管理、能源管理、环境维护等相关管理部门提供业务支撑。

在重庆市江津区,基于覆盖江津全区3200平方公里的CIM平台,串联海量公安数据资源,集成标准门楼牌地址52万余条,实有人口132万余人,企事业单位4万余个,实有房屋86万余座;融合包括视频监控、人脸门禁、车辆卡口在内的前端感知设备23866个,构建起全空间立体化社会治安防控网,通过对相关信息的高度集成和精准挖掘,为各类案事件的处置提供可视化智能化技术支撑,处置效率提升40%以上。

在渝中区石油路街道,建立约3平方公里时空底座,充分整合人口、房屋、公共设施、驻地单位等资源12万余条,通过智慧管理、智慧民生、智慧业务和智慧治理四个子平台,形成大数据智能化管理模式,理清街道家底,创新街道管理。

重庆市勘测院院长陈翰新表示,下一步他们将加快推动CIM+创新中心;面向各委办局、行业部门提供时空底座、开放接口、创新场景三大板块服务,将CIM平台形成的数据资源和创新成果,与城市规划、建设、管理、运行等相关部门共享,支撑相关业务工作的开展;同时构建“CIM+”开放应用生态,打造智慧社区、智慧管廊、排水防涝、交通仿真等丰富的智慧应用,实现数字城市和现实城市同生共长。

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