基于CIM平台的数字城市三维可视化平台功能设计
作者：曹恒 雷号
数据可视化大屏设计来源：《科学导报·学术》2020年第28期
        摘 要：结合GIS、BIM等信息技术，开展数字城市三维可视化平台建设，形成 “一站式” 管理平台，实现全生命周期的数据管理、二三维成果展示及工程信息管理。在空间维度上实现地上、地下、地面，在时间维度上实现对“过去”（历史影像）、“现在”（建设现状）、“未来”（规划用地）的展示，进而实现数字城市“一张图”的管理与展现等，实现城市各业务部门各层次业务人员能够快速获取与岗位工作相关的业务专题信息参考，为科学决策提供可视化数据支撑。
        1.项目背景
        为更加科学有效的开展高质量、高水平的城市规划和建设，基于CIM城市信息模型（City Information Modeling）的数字城市三维可视化平台的建设是城市智慧运营中心研究建设的核心工作目标之一，是城市规划建设全生命周期数据管理的重要手段，是城市建设阶段对外宣传展示的新名片，是掌握城市大数据资源的重要战略。
        本次平台建设，在现有城市信息化成果和规划设计建设数据资源的基础上，将各种信息资源集成在二三维一体化平台上，进行统一的数据管理、规建展示和工程信息管理，实现规划信息资源的整合集成、充分共享和有效利用，更深层次的规划信息价值挖掘和规划管理规
律探究奠定坚实基础，为对外展示和工作汇报提供平台载体，为工程信息管理和工程推进提供辅助决策支撑。
        2.总体设计
        数字城市三维可视化平台建设包含业务应用系统（包括数据管理系统、规划综合展示系统、产业服务系统、建设工程管理系统和运维管理系统等）、数据整理与建库（包括现状、规划、设计、施工以及系统等数据的整理、技术标准编制（平台施工图设计BIM标准、BIM施工模型交付标准、BIM模型BIM对象数据交付标准、平台编码手册等）、标准规范（数据入库标准、数据库建设标准等）、基础软硬件建设（软硬件设施、通信网络等）。
        系统的总体框架设计由五层结构、两大保障体系构成，采用了层次化设计思想，以實现不同层次间的相互独立性，保障系统的高度稳定性、实用性和可扩展性，体现了“一个中心、一个平台、两大保障”的思想[1][2-3]。如图一所示。
        （1）表现层
        通过大屏、web、移动三种方式供相关用户访问应用系统。
        （2）业务应用层
        业务应用层是平台的软件实现层。该层建立在“应用开发集成框架”基础之上，与具体应用需求相组合，开发并集成所需的各类综合应用功能，通过单点登录的统一门户为用户提供人性化的应用界面。该层主要包括数字城市三维可视化平台、数据管理系统和运维管理系统三个应用系统，各系统整合在统一的应用集成框架中运行，为城市内部规划、建设工作提供全方位的应用支持，实现业务系统和信息共享。
        （3）平台服务层
        平台服务层负责提供应用系统的开发和一体化集成。在中间件基础框架的支持下，开发支持规划建设向各类应用的公共组件，解决规划、建设过程中对GIS、BIM、CAD、项目协同管控系统、智慧工地的集成要求，为各类应用系统的开发提供统一的应用框架，提供数据服务、专题图服务、规划数据服务、辅助规划分析服务、工程监管服务、设备对接服务、系统管理服务、数据管理服务、地图服务、多维查询服务、方案数据服务、视频对接服务、人员和设备位置服务、运维管理服务等，以实现各类业务的系统运行。
        （4）数据资源层
        数据资源层是整个平台的信息资源中心。数字城市三维可视化平台信息基础数据库在统一的数据标准与规范的规定下，由基础地理数据库、规划数据、建设数据以及管理数据组成。
        （5）基础设施层
        该层提供数字城市三维可视化平台的服务器、基本网络操作系统、桌面操作系统及企业级数据库系统等基础软件环境，提供信息化系统运行所依赖的存储设施、计算设施、网络设施、安全设施等，以及展示大厅，是平台运行必须的软硬件基础设施。
        （6）两大保障体系
        在上述五层结构之外，还必须建立相应的信息化技术标准、安全保障体系、组织保障体系，以保障平台建设和运行有章可循、规范有序。
        3数字城市三维可视化平台子系统设计
        3.1数据管理系统
        通过数据管理系统，将各类数据（总体规划、控制性详细规划、专项规划、开地拆迁、安置房建设等重大工程项目建设数据）通过扫描、导入转换、在线采集、服务调用等各种方式对数据进行采集，并对采集的数据进行空间、属性质量检查，将其进行规整，按照不同的数据特点进行不同的数据入库，实现规划成果数据、重大项目建设数据进行“图、文、表、属、档”一体化管理[4]。
        数据管理系统的功能包括：数据配置建库、数据采集入库及更新、数据资源目录管理、查询检索、统计分析、成果输出、元数据管理等模块，该系统将各类数据统一进行管理，实现统一数据目录管理，为专业数据服务系统及其他业务系统提供有力的数据支撑。可通过该系统对招商管理归集的数据进行分类管理，支持对招商数据目录的新增、修改、删除等功能。
        3.2 规划展示系统
        根据规划综合展示业务需求，基于二三维地理信息技术，在空间维度上实现总体规划展示、控制性详细规划展示、专项规划展示、指标体系展示，并在时间维度上实现对“过去”（历史影像）、“现在”（建设现状）、“未来”（规划用地）的展示，进而实现 “一张图”的
管理与展现等。同时对外接入土地开发成本模型。
        3.3 产业服务系统
        产业服务系统主要通过展示全区产业布局、核心区产业布局、招商项目、招商楼宇等信息，以辅助招商选址。
        3.4 工程管理系统
        建设项目包含两大部分，分别为项目总体监控和重大项目展示。项目总体监控主要包括综合展示、进度监管、质量监管、劳务监管、视频监控、塔吊监控、环境监控。重大项目主要包括安置房项目、新能源工厂项目、河道改线、河景观提升项目、市政管廊工程项目等。
        3.5 运维管理系统
        运维管理系统是管理维护人员全面掌握、管理、监控各类用户对平台使用情况的工具，主要包括用户管理、组织机构管理、安全认证管理、角权限管理、监控管理、系统日志管理等功能。
        4 结语
        本次平台建设，在现有城市信息化成果和规划设计建设数据资源的基础上，将各种信息资源集成在二三维一体化平台上，进行统一的数据管理、规建展示和工程信息管理，实现规划信息资源的整合集成、充分共享和有效利用，更深层次的城市信息价值挖掘和规划管理规律探究奠定坚实基础，为对外展示和工作汇报提供平台载体，为工程信息管理和工程推进提供辅助决策支撑。通过数字城市三维可视化平台的建设，检验城市4大类、49个二级综合指标体系的实施情况，为后期智慧运营奠定基础;通过建设数字城市三维可视化平台，掌握城市建设过程中的规划和建设数据，为后期精细化运营运维提供数据支撑。
        参考文献
        [1] 冯晓丽，高士平.基于空间规划框架下多规融合信息平台建设_冯晓丽[J].河北省科学院学报，2018，35（4）：46-49.
        [2] 孙中原，韩青，孙成苗.面向_多规合一_空间规划的信息平台建设研究_以青岛市为例_孙中原[C]//共享与品质——2018中国城市规划年会论文集（05城市规划新技术应用），[出版地不详]：中国建筑工业出版社，2018：882-895.
        [3] 成纪俊，王富力.空间规划信息_多规合一_平台建设实践_以泰州市为例_成纪俊[C]//江苏省测绘地理信息学会2018年学术年会论文集，[出版地不详]：《现代测绘》编辑部，2018：42-43.
        [4] 孙玉婷，吴掠桅，秦萧._多规合一_信息平台架构设计_以南京市为例_孙玉婷[J].测绘通报，2017，489（12）：117-121.

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