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智慧城市数字化建设离不了3D-GIS技术的支持

互联网 diligentman 1周前 (11-19) 10次浏览

       智慧城市是人类社会发展的高级阶段,智慧城市建设能有效的促进城市可持续发展。与此同时,通过智慧城市建设,能够全方位提高了城市的核心竞争力。因此,智慧城市建设现已变成世界各国政府、各城市政府的共识。关于智慧城市建设的专家有很多、关注智慧城市建设的政府有很多、参加智慧城市建设的企业有很多,本文分享的是关于智慧城市建设的核心理念、观点、方法,以及有关的科研成果。

一、数字城市是智慧城市建设的基础。

       在悠久的人类社会发展历程中,人们探寻地理空间信息应用的步伐从未停止,经过了:原始地图、纸质地图、电子地图、地理信息系统、空间信息系统,进入了时空信息系统时代,时空信息系统是地理空间信息技术发展的高级阶段。

       1998年1月31日,美国前副总统戈尔发表了著名的“数字地球”主题演说过后,获得了很多国家的认同,促进了数字地球、数字国家、数字城市的科研开发与应用。如今,在智慧城市建设浪潮中,我们基本上听不到“数字国家”和“数字城市”的声音了。可是,这并不意味着“数字城市”已经落伍了,恰恰相反的是目前的智慧城市建设对数字城市提出了更高的要求。

       智慧城市建设的关键基础设施是“数字城市”,我们用目前的眼光和认识水平,回顾过去的“数字城市”建设,大家会发现过去运用地理信息技术对城市数字化的进程停步于建筑物之外,城市中巨大的建筑空间并没有获得数字化,所以之前获得的结果是一个不彻底的数字城市。在一个并不彻底的数字城市基础上开展智慧城市建设,必定受到制约和限制。

       伴随着建筑物信息模型(BIM)技术的发展,我们具有了对建筑物、构筑物进行数字化的技术方法和实现路径。回顾过去地理信息技术的发展路径,使我们清楚的看到:地理信息系统(GIS)离开了建筑物信息模型(BIM),停步于建筑物之外;建筑物信息模型(BIM)离开了地理信息系统(GIS),变成“空中楼阁”。GIS与BIM的集成,实现了GIS应用领域的扩展与延伸,与此同时也提高了BIM应用价值;运用GIS与BIM集成技术,实现了城市彻底地“数字化”,为智慧城市建设奠定了坚实的信息基础设施。

二、城市智慧模型(CIM)

       2008年11月,在纽约举办的外国关系理事会上,IBM提出了“智慧地球”这一观念,从而引起了智慧城市建设的热潮。2010年,IBM正式提出了“智慧的城市”愿景,期望为世界和中国的城市发展壮大奉献自己的力量。IBM经过探究觉得,城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和生态环境六个核心系统构成:机构(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源。这些系统并不是零散的,而是以一种协同的方式互相衔接。而城市本身,则是由这些系统所构成的宏观系统。

       2013年1月29日,住房城乡建设部公开首批国家智慧城市试点名单。2014年8月29日,经国务院同意,发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部等八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,要求各地区、各相关部门贯彻落实本指导意见提出的各项工作,保障智慧城市建设健康有序推进。

       纵观国内外,世界各国政府和专家都不谋而合地提出了以信息技术(如移动宽带通信、互联网、物联网、云计算、大数据等)推动智慧城市的建设与发展,不同的智慧城市机构提出了智慧城市的顶层架构设计、探究了智慧城市建设技术规范体系,及其制订与实施智慧城市建设计划。如美国抢先提出了国家信息基础设施(NII)和全球信息基础设施(GII)计划;欧盟着力推动“信息社会”计划,并明确了欧洲信息社会的十大应用领域。

       在美国罗格斯大学电子政府研究所公布的世界大城市电子政府评价报告中,韩国首尔是最具代表性的城市。首尔接连5年位居榜首。首尔的智慧城市计划获得了一系列的成果:在城市基础设施管理方面,运用无线传感器网络,管理者可随时掌控道路、停车场、地下管网等基础设施的运作状态;在城市安全防护方面,运用红外摄像头和无线传感器网络,提升 了灾难监测自动化水平;在城市生态环境方面,智慧环境系统可自动将气象和交通信息发送至群众的移动终端;在城市交通方面,智慧交通系统可实现对公交信息和公共停车信息的管理,并智能地实现支持残障人士出行和操纵交通信号。毋庸置疑,这是智慧城市建设的重要内容,但一定不是智慧城市建设的全部内容。

       近期,许多专家学者在不同的场合提出了城市智慧模型(CIM)的基本概念,我们认为这个是在智慧城市建设的实践过程中,不断摸索、不断思考、不断深化的基础上,逐渐提升的全新的基本概念和科研成果。城市智慧模型(CIM)包含了:城市历史发展及文化形成的智慧,解决城市生活适居、便捷、安全的智慧,及其城市可持续发展与提高核心竞争力的智慧。城市智慧模型(CIM)主要是用于通过仿真模拟引导智慧城市的建设;与此同时可用于智慧城市建设成果的评估,及其智慧城市的运营管理。

三、3DGIS+BIM与CIM

       现如今,我们拥有了3DGIS+BIM的集成技术实现城市“彻底数字化”,又有了城市智慧模型(CIM),呈现一个虚拟的智慧城市;于是智慧城市的建设、评估、运营的全新模式呼之欲出,3DGIS+BIM与CIM的关系如下图所示:

智慧城市数字化建设离不了3D-GIS技术的支持

       智慧城市建设的CGB模式:运用3DGIS+BIM与CIM构建一个虚拟的智慧城市,各类符合智慧城市建设的规划、城市智慧应用解决方案都可以率先在虚拟的智慧城市中得到仿真模拟和分析检验,并且从这当中获取“城市历史发展及文化形成的智慧,解决城市生活适居、便捷、安全的智慧,及其城市可持续发展与提高核心竞争力的智慧”,用于引导智慧城市建设;与此同时,基于虚拟的智慧城市进行建设成果评估;在智慧城市运营环节,通过物联网、移动互联网与实体城市关联,实现智慧城市的运营管理。我们有理由相信结合了3DGIS+BIM与CIM的智慧城市建设CGB模式,有利于引导智慧城市建设、评估智慧城市建设成果和运营管理智慧城市。


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