CIM+城市老旧小区改造应用场景

文｜青岛理工大学建筑与城乡规划学院/青岛市CIM+城市更新技术创新中心 韩青 袁钏 周茜；中国国土勘测规划院 牟琼；青岛市勘察测绘研究院 闫韶兵

引言

CIM 平台可以解决新型城镇化建设中的数据孤岛问题，并将为智慧城市和数字孪生城市创造出多方位、智能化与精细化的应用场景。在新城建建设领域中，推进城市信息模型（CIM）平台建设，完善基础数据和平台是重要前提。利用CIM 平台的可扩展性可开发出多种管理模块，例如老旧小区改造等应用场景。

1.CIM 基础平台与老旧小区改造政策背景

1.1 国家政策

2020年4月17日，中央政治局会议强调要坚定实施扩大内需战略，住房和城乡建设部提出“城市是我国经济社会发展的主引擎，也是扩大内需的主战场，要充分释放我国城市发展的巨大潜力，带动有效投资，培育新的经济增长点，形成发展新动能，同时也要加快转变城市开发建设方式，整体提升城市建设水平和运行效率”的发展方向。2020年8月11日，住房和城乡建设部等7 部门印发《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》，明确指出信息化、数字化、智能化的新型城市基础设施建设是实施扩大内需战略的重要抓手，也是推动城市提质增效、促进城市高质量发展的重要路径。

1.2 关于CIM 基础平台的政策解读

通过对中央相关部委政策、文件、动态等内容的梳理研究，可以看出：以城市信息模型（CIM）平台为手段，化解新型城镇化建设过程中遇到“城市病”已成共识；我国城市信息模型（CIM）平台建设尚处于起步阶段，各级政府、学术界、企事业单位等正积极探索试点经验、标准建设、技术储备、数据体系、平台建设、平台应用等工作。

1.3 老旧小区改造政策解读

2015年12月，习近平总书记在中央城市工作会议上首次提出老旧小区改造的概念；2018年3月，首次将老旧小区改造写入政府工作报告；2019年7月国务院提出将全面推进城镇老旧小区改造，各地上报需要改造的城镇老旧小区16 万个，涉及居民上亿人；2020年7月，国务院出台《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》；2021年3月，第十四个五年规划提出要加快推进城市更新，改造提升老旧小区、老旧厂区、老旧街区和城中村等存量片区功能。通过对老旧小区改造的政策梳理研究，可以看出：老旧小区改造工作对推动惠民生扩内需具有重要的意义；老旧小区是城市发展建设的薄弱环节，存在资金筹集困难、缺乏相关政策法规、改造方法单一等问题。

2.城市信息模型（CIM）基础平台架构

2.1 城市信息模型（CIM）概述

CIM 的提出源起于建筑信息模型（BIM）。BIM 用来在规划、设计、施工到管理各阶段统一协调的过程，CIM 被提出用来对城市信息模型的集成、管理、应用和数据共享，实现对城市规划、建设、管理全生命周期的信息管理。《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》定义城市信息模型（CIM）以BIM、GIS、IoT 等技术为基础，整合城市中各项数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体；城市信息模型（CIM）基础平台是管理城市信息模型的基础性操作平台，是智慧城市的基础性和关键性信息基础设施。

2.2 CIM 基础平台技术架构

当前CIM 平台建设主要分两部分，一部分是CIM 基础平台，另一个是基于平台之上的“CIM+应用”系统。CIM 基础平台是CIM 数据汇聚与应用的载体，是智慧城市的基础支撑平台，为相关应用提供丰富的信息服务和开发接口，支撑智慧城市应用的建设与运行。CIM 基础平台总体架构应包括设施层、数据层、平台层、应用层与服务层五个层次。

2.3 城市信息模型（CIM）基础平台建设内容

CIM 基础平台建设具有数据汇集与管理、数据查询与可视化、平台分析、平台运行与服务、平台开发接口五大功能，包括基础地理信息数据、建筑物与构筑物三维信息数据和一标三实数据。

CIM 基础平台将城市基础地理信息、建筑信息模型和其它三维模型汇集、转换、轻量化处理、多场景融合及可视化表达，利用倾斜摄影、遥感影像等多种新型测量技术，主要建设内容包含地形级实景三维、全域白模示意、高精度白模与重点区域精模。“一标三实”指的是在CIM 基础平台中具有标准地址、实有人口、实有房屋、实有单位的标准化地址库。地名地址是各类信息传递不可或缺的重要节点和桥梁，而现实地名地址工作中存在着地名管理不规范、标准缺乏等问题。CIM 基础平台根据地名地址相关规范和行政管理、社会使用的实际情况，制定相应的城市地址库标准，通过多渠道地址的数据治理建设统一的城市地址库，实现多址归一。CIM 基础平台围绕土地、建筑、房、人四大实体，整合规划报建、建筑普查、竣工验收、遥感监测和房屋租赁等多源数据，形成可以满足多尺度应用需求的空间编码体系，建立城市统一的空间编码数据库，形成“人地房”一体化管理平台。CIM 基础平台中人地房一体化数据模型将解决传统城市管理中各部门系统相互割裂的局面，满足城市中不同业务信息管理的需要，构建起城市空间数据共享的平台。

2.4 城市信息模型（CIM）分级标准

城市信息模型（CIM）按精细度宜分为7 级，如图1所示。CIM1 主要根据GIS数据生成实体对象的三维模型，对应的空间尺度为区域或城市群；CIM2 采用倾斜摄影、卫星遥感等方式建模，表达方式为无表面纹理的白模，对应的空间尺度为市域范围；CIM3 为标准模型，表达实体三维框架，细化建模，采用统一纹理的模型，对应的空间尺度为城市建成区；CIM4 表达实体三维框架表面细节的精细模型，具有与实体纹理相符的精模，对应的空间尺度为中心城区或重点区域；CIM5 为功能模型，需满足实体对象的空间占位、功能分区等需求，提高模型几何精度，对应的空间尺度为园区与社区等；CIM6 满足建造安装流程、采购等精细识别需求，属于构件级模型，主要应用场景为建构筑物设备设施管理；CIM7 满足模型高精度渲染、制造加工等更高级别精度识别需求，属于零件模型，主要应用于建构筑物设备设施精细管理。

图1 城市信息模型（CIM）分级（来源：《城市信息模型（CIM）基础平台导则》）

3.CIM+老旧小区应用场景

CIM 基础平台具有数据治理、三维可视化与空间分析等强大能力，各行业可根据自身需求扩展CIM+应用服务，形成基于CIM 基础平台的相应场景应用，在此结合城市老旧小区改造需求探究CIM+老旧小区改造应用场景。

3.1 老旧小区改造需求

我国城市建设的方式已从快速扩展，走向盘活存量、提质改造。根据国务院印发的《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》中确定各地应立足当地实际，将城镇老旧小区改造内容进一步区分为基础类、完善类、提升类，并制定相应的改造内容清单、具体改造标准，明确改造重点。基础类应为满足居民安全需要和基本生活需求的改造内容，属于民生工程；完善类应满足居民改善型生活需求和生活便利性需要的改造内容，属于提升工程；提升类应为丰富社会服务供给、提升居民生活品质的改造内容，属于配建工程。具体老旧小区改造技术体系。

3.2 CIM+老旧小区改造应用

基于CIM 基础平台的老旧小区改造应用场景是对社区内人口、房屋、设施部件与社区民意等信息实时采集，并依托BIM模型，将人与户、单位与房、建筑与公共设施进行管理，实时动态掌握社区内的人户房单位及公共设施基础数据。

①基于CIM 平台构建智慧社区公共支撑平台：结合老旧小区的三维建筑模型，综合应用CIM 平台基础支撑能力，对小区进行立体多维可视化管理，加强社区各部门、各主体的协同治理能力和协同效率，并为社区分析决策、专题管理、应急指挥等提供可视化支撑。

②基于CIM 平台构建智慧社区一标三实管理：将老旧小区居民信息与三维房屋BIM 模型进行关联，可以查询每户居民基本情况，直观展现各楼每户的建筑信息与居民情况，实现以房管人。

③基于CIM 平台推动智慧物业线上线下融合：对接城市信息模型（CIM）和城市运行管理服务平台，智慧物业和物业服务的线上下融合是未来物业管理的发展方向，借助大数据、互联网等应用实现对社区内人、财、物的全面数据化管理，构建智慧物业管理服务平台，满足居民多样化生活服务需求。

④基于CIM 平台构建重点老人关怀平台：面向重点老人群体，基于人脸门禁监控、一键求助功能，利用微信公众号或小程序，在老人基础信息采集、健康情况登记、异常行为关注、一键求助等方面提供关怀服务，如老人48 小时未出门则平台会标记为异常事件，第一时间通知管理员和家属尽快上门查看。

⑤基于CIM 平台建设智能化市政基础设施：依托城市运行平台，建设集市政基础设施静态数据与动态数据一体，实现市政基础设施安全建设、安全监督、安全维护等多功能的智能化综合管理平台。通过CIM 平台建立陆海统筹全时空基准下的“地上地下全空间、人地房全要素、规建管全链条”的城市三维空间数据底板。

4.结语

城市信息模型（CIM）基础平台融合GIS+BIM+IoT 技术等信息技术支撑各类智慧板块，为新型城镇化建设提供新的思路和方案。基于CIM 平台的统一城市三维空间数据底板，可开发出针对不同应用场景的管理平台，实现各类信息数据的汇聚、整合与反馈。城市老旧小区改造是一个系统、复杂、多方协同的建设工程，利用CIM 基础平台的可扩展性与集成性等特点，在老旧小区中以CIM 基础平台为依托，运用大数据、物联网、云计算等新型技术，构建智慧社区管理服务平台，可有效提高改造工程的效率与质量。新一代信息技术与城市发展深度融合，以物联网、人工智能为基础的新一代信息技术将给城市规划工作提供新手段、新契机，为城市规划工作提供技术支撑，促进城市高发展质量。