2024广州城市信息模型（CIM）白皮书

2024广州城市信息模型（CIM）白皮书 广州市新型城市基础设施建设试点工作联席会议办公室 2024年7月 本书编委会 主副 主 任：孙志洋 任：陈杰 编主副 主 委：迟军编：王宏伟 编：齐怀恩 王宏伟 齐怀恩 主编 审：丁利辑：娄东军 王永海钟天杰 王洋 刘晓燕 赵 勇 杜 娟 吴元欣 余宝骏 石俊卫 王泉烈 王慧 吴兵福 汪凌汉 王亚梅 李志伟 唐柱鹏 钟科行 梁驹 张峰 陈武佳 李鸣姝 何永彬 江朝勇 陈志强 梁睿中 杨松 常孝亭 刘瑜 吴翔 卢金赟 黄柯玮 黄绮琳钟贤冯正平程咏斌陈琦刘江林卫华徐磊吴自成陈胜男张子龙张华松罗秀芬 审定专家：于静张永刚张鹏程何兆成罗志华王文剑 张鸿辉 主编单位：广州市住房和城乡建设局 参编单位：广州市住房城乡建设行业监测与研究中心 广州市交通运输局 黄埔区住房和城乡建设局 广州市南沙新区明珠湾开发建设管理局广州珠江实业集团有限公司 广州新城建投资发展有限公司奥格科技股份有限公司 广州南方电力集团科技发展有限公司广州市世科高新技术有限公司 广州市城市更新规划设计研究院有限公司北京构力科技有限公司 元知智慧建设科技有限公司 目录 前言1 一、加强数据汇聚，夯实数字底座2 （一）城市三维现状信息模型更新3 （二）BIM模型自增长机制4 （三）承灾体普查成果专题数据6 （四）自建房排查专题数据6 （五）地下管线数据脱敏与共享7 （六）地下市政基础设施普查8 （七）三维模型与多源业务数据融合9 二、数据资源共享，推进业务协同10 （一）汇聚多源异构数据，实现全市共享10 （二）完善CIM基础底座，支撑应用建设10 （三）推进业务协同应用，提升治理能力11 三、加强技术指引，指导行业应用13 （一）基于城市信息模型（CIM）的住房城乡建设行业数据标准（2023年） ............................................................................................................................13 （二）基于城市信息模型的智慧城市基础设施建设、运营及评价技术指引 ............................................................................................................................13 （三）基于城市信息模型的智慧社区建设、运营及评价技术指引15 （四）基于城市信息模型的智慧园区建设、运营及评价技术指引16 （五）基于城市信息模型的车城网建设、运营及评价技术指引17 四、项目全生命周期应用探索19 （一）规划阶段：基于CIM的城市更新智能规划19 （二）规划阶段：规划设计方案多屏联动分析22 （三）设计阶段：施工图三维数字化审查23 （四）设计阶段：建设工程图纸全过程管理24 （五）设计阶段：智慧消防辅助审查24 （六）建设阶段：工地质量安全智慧监管25 （七）建设阶段：建设工程竣工验收备案26 （八）建设阶段：中建四局科创大厦数字建造项目26 （九）建设阶段：广联达华南总部基地智能建造技术应用27 （十）管理阶段：玻璃幕墙信息化监管29 （十一）管理阶段：道路塌陷风险分析评估29 （十二）管理阶段：综合性城市体检服务平台30 （十三）运营阶段：黄埔区“智慧+”车城网项目30 （十四）运营阶段：白云电气科技大厦零碳数智建筑31 （十五）运营阶段：南方投资大厦低碳智慧楼宇32 五、城市区域全生命周期应用探索34 （一）基于CIM的城市更新资源管理及智能决策支持平台34 （二）广州市老旧小区全生命周期统一监管平台36 （三）白云区广州设计之都二期“新城建”产业与应用示范基地37 （四）海珠区琶洲基于CIM的综合应用示范40 （五）南沙区明珠湾智慧城市示范园43 （六）越秀区环市东商圈改造片区CIM数字化管理平台44 （七）荔湾区聚龙湾CIM管理平台44 六、培育产业体系，促进产业发展46 （一）制定顶层规划46 （二）场景拓展应用46 （三）打造产业集群47 （四）国企引领示范48 （五）支持企业创新50 （六）加强人才培养51 七、开展宣传交流，提升工作认知53 （一）典型案例53 （二）专著出版53 （三）技术交流54 （四）宣传展示57 （五）专题培训57 八、直面发展挑战，展望未来工作59 （一）面临挑战59 （二）未来展望59 结语61 前言 城市信息模型（CIM）平台是由传统的地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM）相互融合而形成的产物，对于CIM平台标准的官方定义是：以建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（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。CIM平台作为智慧城市建设的重要支撑，可推动城市物理空间数字化和各领域数据、技术、业务融合，推进城市规划建设管理的信息化、智能化和智慧化，对推进国家治理体系和治理能力现代化具有重要意义。经过近几年的发展，国内有不少城市也都对CIM平台进行了初步探索，取得了一些成果，但也遇到了一些瓶颈，不管是技术层面还是应用层面仍有不少问题需要解决，后续还有大量的研究和应用工作需要社会各界共同探索。 广州作为我国最早落地CIM平台的城市之一，自2019年6月住房和城乡建设部发布《关于开展城市信息模型（CIM）平台建设试点工作的函》，将广州、南京作为我国首批CIM平台试点城市以来，CIM建设工作一直受到广州市委市政府的高度重视。广州市不仅将CIM平台的建设纳入《广州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，还编制了重点专项规划《广州市基于城市信息模型的智慧城建“十四五”规划》，其重要性不言而喻。 当前，CIM作为推动智慧城市及数字孪生城市建设的重要工具，可赋能城市规划、建设、管理和服务精细化，助力城市实现高质量发展。从2022年8月发布《2021广州城市信息模型（CIM）白皮书》至今，本白皮书在上一轮全面阐述平台建设背景、标准规范编制、数据汇聚共享、应用场景拓展等方面取得的工作成果基础上，一方面对近期广州在CIM平台建设方面的探索工作做一次全面梳理总结，为全国其它城市CIM平台建设提供参考；另一方面则借此机会宣传CIM平台的建设成果，拓展CIM平台的应用行业及领域，使CIM平台能继续为城市的规划、设计、建设、管理、运营全生命周期各阶段均发挥重要作用，为推进中国式现代化的广州实践作出贡献。 一、加强数据汇聚，夯实数字底座 广州CIM基础平台于2019年12月开始建设，于2021年6月完成验收，它在原有信息化成果的基础上，构建以二维地图、三维模型、BIM等数据为底板，汇集城市规划、建设、管理全生命周期信息，并接入移动、监控、城市运行、交通出行等实时动态数据，形成的智慧城市基础平台。平台包括BIM模型轻量化功能、CIM数据引擎、数据管理子系统、数据集成网关、数据驱动引擎、数据模拟与分析子系统、数据交换与定制开发子系统、移动应用子系统、运维管理子系统共九个子系统。 图1-1广州CIM基础平台系统架构 平台目前实现了多源异构BIM模型格式转换及轻量化入库，海量CIM数据的高效加载浏览及应用，汇聚二维数据、项目报建BIM模型、项目施工图BIM模型、项目竣工BIM模型、倾斜摄影、白模数据以及视频等物联网数据，实现历史现状规划一体、地上地下一体、室内室外一体、二三维一体、三维视频融合的可视化展示，提供疏散模拟、进度模拟、虚拟漫游、模型管理与服务API等基础功能，为广州智慧城市建设提供基础支撑。 海量多源异构数据的汇聚与共享是CIM平台的核心能力之一，广州CIM平台从建设之初就将基础数据的采集和汇聚作为一项重要的工作来抓，具体来说主要有以下几点：一是加强对中心城区现状城市三维信息模型的采集与治理，通过多种方式采集整理中心城区倾斜摄影、单体化模型、BIM模型、地下设施3D模型等多精度模型数据；二是全面对接施工图联合审查系统，实现新建建筑报建BIM模型自动汇集至CIM平台，建立BIM模型自增长体系，不断丰富更新CIM基础平台三维数据，对于仅提交图纸、文本等项目，通过低成本建模等方式构建示意BIM三维模型，形成元素丰富的全空间三维底板；三是完善数据资源目录，明确数据权属，保障数据安全的同时加强CIM平台相关数据的多跨协同，完善基于CIM平台的数据共享机制；四是推动形成数据更新机制，对于城市发展变化较大的区域以年为单位进行现状三维模型的采集更新，确保平台三维模型数据的现势性。 （一）城市三维现状信息模型更新 在建设CIM基础平台的同时，根据《广州市城市信息模型(CIM)平台建设试点工作方案》，广州于2020年开展了“广州市城市信息模型CIM平台建设试点中心城区三维现状信息模型建设项目”建设工作。在总结50平方公里示范区三维现状信息模型建设经验基础上，建设中心城区（含部分重点发展区域）约500平方公里三维现状信息模型。2021年，建设完成中心城区总计550平方公里三维现状信息模型并应用于CIM基础平台中，在城市更新、智慧水务、智慧工地、智慧社区等专项智慧应用中取得了良好的应用效果。2021年7月，开展了“2021年中心城区三维现状信息模型建设二期项目”，通过总结“广州市城市信息模型CIM平台建设试点中心城区三维现状信息模型建设项目”的实际经验，完成了中心城区剩余750平方公里的现状三维模型采集、建模及单体化工作，形 成了全广州市总计1300平方公里建成区的实景三维模型及单体化三维模型数据，构建了完整的CIM基础平台“三维底图”数字支撑底板，强化了CIM试点智慧应用专项数据底数，提升了CIM试点工作水平，打造了标杆化的CIM试点城市形象。 为保持全市“三维底图”数字支撑底板的现势性，按照实际业务需要，自 2021年开始逐年开展CIM数据更新及三维数据整理服务工作，其中2021年更 新区域27平方公里，2022年更新区域50平方公里，2023年更新区域30平方公里。在历年的更新区域中有10%进行高精度三维模型生产，剩余90%区域按照一般精度对三维模型进行单体化。建模标准参照CH/T9015-2012《三维地理信息模型数据产品规范》，高精度区域建模精度上不低于II级，要素分层按规范分为七层，包括建筑要素模型、交通要素模型、植被要素模型、场地要素模型、水系要素模型、其他要素模型、地形要素模型；一般精度建模范围将建筑要素模型、场地要素模型、交通要素模型进行单体化处理，建模精度为III级-IV级，其余要素则统一归入一个其他要素模型层，以地形要素表现的，以数字高程模型 （DEM）和数字正射影像图（DOM）表现。所有更新数据都在当年入库到CIM 平台，为各项CIM+应用建设及各委办局工作提供三维数据支撑。 图1-2广州市历年倾斜摄影更新范围 （二）BIM模型自增长机制 广州在建设CIM基础平台的同时，也大力推进施工图BIM审查工作，建立了施工图三维数字化审查系统，针对重点区域、重点项目实行BIM报建，并建立了《城市信息模型（CIM）平台-施工图审查模型交付标准》，实现了BIM模型在审图系统与CIM平台之间的衔接。新建建筑报建的BIM模型在完成审图后会自动汇集至CIM平台，纳入BIM模型库，从而建立了BIM模型自增长体系。同时建立了BIM模型质量审查机制，针对模型的专业结构、坐标基准等进行审查，保障模型质量，创新研发BIM模型汇聚审核子系统，实现了BIM模型从导出、上传、处理、发布、审核、注册的闭环管理。截至目前，广州CIM平台共汇聚BIM单体2600多个，有效地充实了CIM平台的数据基础，为智慧楼宇、智慧园区等精细场景的CIM+应用的建设提供了条件。 图1-3CIM平台中的BIM模型 2023年7月，广州市发布了《广州市工程建设项目审批制度改革试点工作领导小组办公室