2024优秀案例丨面向新型智慧城市的云浮市城市信息模型（CIM）基础平台建设实践

城市信息模型（CIM）基础平台作为城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台，集成了城市地上地下、室内室外信息模型数据、城市感知数据等海量数据，是新型智慧城市的基础性、关键性和实体性信息基础设施，是新型智慧城市应用建设与运行的重要支撑。通过建设CIM基础平台，可有效推动城市物理空间数字化和各领域数据、技术、业务深度融合，推进城市规划、建设、管理、运行的信息化、智能化和智慧化，提升城市空间治理及社会治理的现代化水平，助推城市的高质量发展。

党的十八大以来，习近平总书记多次强调要分级分类加强信息基础设施建设，利用信息技术推进城市治理体系和治理能力现代化。近年来，为了进一步贯彻党中央、国务院关于网络强国、数字中国的系列部署要求，促进数字经济发展，加强数字中国建设总体布局，住房和城乡建设部等多个部门共同推动CIM基础平台的建设工作，自2018年起相继发布CIM基础平台的系列标准、政策和技术性指引文件，逐步规范和指导CIM基础平台的建设工作。目前，CIM基础平台建设已被写入国家“十四五”信息化规划、数字经济规划、科技创新规划等“十四五”系列规划文件，并将CIM基础平台建设作为推动城市治理现代化，助力数字政府、智慧城市和数字孪生城市等建设重要支撑。

2018年以来，国家在建设城市基础信息模型工程等方面提出了一系列政策措施，各地区各部门深入学习贯彻习近平总书记关于加强信息基础设施建设工作的重要论述和习近平总书记关于网络强国的重要思想，全面落实党中央、国务院关于实施信息基础设施建设发展战略的决策部署，积极出台配套政策措施，制定完善实施方案，全方位推进城市信息模型（CIM）基础平台的建设，智慧城市建设迎来新的战略机遇。

人工智能、遥感信息、城市多维地理信息、建筑及地上地下设施的建筑信息数据的整合、城市BIM业务技术的运用等问题一直是制约城市信息模型（CIM）基础平台建设的重要因素，随着城市的发展，新一代信息技术、智慧城市建设技术、业务、数据这些方面的多源异构整合，已成为当前城市信息模型（CIM）基础平台建设的新挑战，迫切需要采取新的技术手段来整合全域数据打造一个统一的城市数字底座，高效赋能智慧城市建设和城市高质量发展。

“十四五”规划中明确提出加快数字社会建设步伐，要“以数字化助推城乡发展和治理模式创新，全面提高运行效率和宜居度；分级分类推进新型智慧城市建设，将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设，推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。”更是指出要“完善城市信息模型（CIM）平台和城市运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设；探索建设数字孪生城市”。为积极响应国家、广东省、云浮市实施建设CIM基础平台战略要求，CIM基础平台建设采用整体统筹模式，从全局的角度，试点先行，打破信息孤岛，实现地上地下、市内室外一体化的实景三维数字底板，推动CIM数据的整合，助力数字孪生城市的建设。

云浮市深入学习贯彻习近平总书记重要讲话重要指示精神，认真落实省委、省政府和市委的决策部署，推动建设了云浮市“一网统管”市域治理平台、云浮市“一网共享”平台等重大项目，优化了政务云、安全保障等基础环境体系，为云浮市城市信息模型（CIM）基础平台建设夯实了基础。

云浮市以“打造全市统一CIM基础平台”为目标，按照“满足城市空间信息汇聚、业务协同、信息联动”的总体要求，构建城市空间信息“一盘棋”。以云浮市实际需求为导向，汇聚融合时空基础数据、资源调查数据、规划管控数据、工程建设项目数据、物联感知数据、公共专题数据等数据资源，统筹城市地上建筑、地下空间BIM数据资源，建设云浮市城市信息模型（CIM）基础平台，形成具有全域全时、精准映射、虚实交互、仿真模拟的CIM平台，进一步夯实云浮市新型智慧城市统一数字底座能力，补齐城市运行“一网统管”的数字基础短板，并依托CIM共性能力，有效激活云浮市全域数据要素潜能，加快实施“数据要素×”行动（见图1）。

图 1 总体架构设计图

遵循国家、省、市及行业标准规范，按照云浮市实际需要，制定一套富有云浮市本地特色的CIM标准规范，包括《CIM平台信息入库标准》《CIM平台数据编码标准》《CIM平台技术标准》《CIM平台运行维护标准》等，用于规范云浮市CIM平台的建设和智慧化应用。

通过整合城市空天地、室内室外、地上地下和历史现状的全要素信息，基于模型要素编码，建立“城市-社区-地块-建筑-户型”关联机制，集成时空基础、资源调查、规划管控、工程项目建设、公共专题、物联感知等数据，打造全域二三维、地上地下、室内室外一体化的实景三维数字底板，推动城市规划、建设、管理、运营全流程信息数据立体管理。

有机融合BIM、GIS、IoT、大数据和人工智能等技术，建设CIM基础平台共性支撑能力，满足CIM数据汇聚、数据交换、数据查询与可视化、应用维护、业务协同和信息联动的要求。提供二三维缓冲分析、天际线分析、通视分析、色彩分析、剖面分析、裁剪分析、碰撞分析等空间分析能力，支持基于分析工具箱的个性化定制。同时，创新性采用GIS引擎+游戏引擎混合架构模式，兼顾GIS引擎的定量化分析能力和游戏引擎的高效动态渲染展示能力，实现GIS数据的高仿真可视化与查询分析的有机融合，通过数据建模、空间分析、事态拟合等方式对城市规划、设计、管理方案进行模拟仿真和推演，为规划设计、工程建设项目审批、应急处置、城市推演、城市治理等方案评估、审查和优化提供可量化、可视化的动态分析模拟手段。同时，提供各类平台开发接口，可实现以CIM基础平台为底板的各类信息系统/平台的融合共享和高效对接，以满足新型智慧城市各类行业应用对城市三维空间数据底板的需求，推动应用场景综合集成、高效协同。

4.1 数据汇聚系统

结合2021年5月住建部《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》（修订版）中关于数据汇聚范围、数据编码要求和数据管理要求，提供数据汇聚、数据检查入库、碰撞检测、模型轻量化、模型抽取、模型比对与差异分析、版本管理、数据资源管理等功能，实现统一的数据汇聚与管理；并深度融合住建部《城市运行管理服务平台建设指南（试行）》中数据汇聚系统支撑能力。该系统具备数据获取（见图2）、数据清洗、数据转换、数据融合、数据资源编目、数据资源建库、数据检查入库（见图3）、数据更新、数据备份与恢复（见图4）、资源管理、在线共享等功能，提供多源基础地理信息数据、业务数据汇聚服务，提供多种对接方式，支持对空间多源异构数据汇聚能力支撑。

图 2 数据获取/上传

图 3 数据入库

图 4数据备份与恢复

4.2 数据交换系统

数据交换系统支持从市“一网统管”市域治理平台、市“一网共享”平台、市一体化公共服务平台、市城市运行管理服务平台等智慧化应用平台，以及其他相关系统采集城市基础数据，运行、管理、服务和综合评价等数据，通过数据交换系统向国家平台、省级平台共享；并深度融合住建部《城市运行管理服务平台建设指南（试行）》中数据交换系统支撑能力。该系统具备接入平台配置、接入平台数据管理、接口服务发布（见图5）、接口服务订阅、接口状态监控（见图6）等功能，通过建设智慧化城市运行统一的数据交换接口服务体系，将分散建设的若干应用系统进行数据对接，实现信息/数据的传输及共享，保证分布式异构系统之间互联互通，纵向与国家平台和省级平台互联互通，横向共享有关部门智慧城市应用相关数据。

图 5接口服务发布

图 6接入状态监控

4.3 数据查询与可视化系统

该系统具备查询统计、几何量算、浏览展示、数据挂接、空间分析、数据资源加载、数据集成展示、可视化渲染、三维可视化、模拟仿真、场景自定义等功能，基于CIM基础平台强大的空间服务能力，为各领域智慧化应用提供数据查询与可视化分析决策支撑。

查询统计：平台提供地名地址查询、空间查询、关键字查询、模糊查询、组合条件查询、要素查询、模型查询、模型元素查询、关联信息查询、多维度多指标统计、查询统计、结果输出等功能，方便用户进行灵活的信息检索和统计分析操作（见图7）。

图 7查询统计

空间分析：提供空间叠加分析、拓扑分析、缓冲区分析、通视分析（见图8）、视廊分析、可视域分析、天际线分析（见图9）、绿地率分析等功能。

图 9天际线分析

城市生长模拟仿真：支持以城市建筑为对象，通过检索调取相应的地理对象及其时间，对城市生长情况进行模拟仿真（见图10）。

图 10城市生长模拟仿真

4.4 应用维护系统

应用维护系统具备系统管理、授权管理、服务管理、系统业务配置、平台应用配置维护等基础运维功能（见图11）；并深度融合住建部《城市运行管理服务平台建设指南（试行）》中应用维护系统支撑能力。该系统具备机构配置、人员配置、权限配置、流程配置、表单配置、统计配置、系统配置、资源配置等功能，结合系统应用维护现实需要，对组织机构、人员权限、业务流程、工作表单、功能参数等事项进行日常管理和维护。

图 11基础运维

基于CIM平台，聚焦城市治理、一网共享、一网统管，联动城市各领域构建多维多跨协同场景，重构城市治理、一网共享、一网统管等多场景的CIM+智慧应用，打造云浮市CIM+智慧应用体系。

5.1 CIM+城市治理

以推进云浮市城市治理体系和治理能力现代化，增强城市运行管理服务统筹协调能力，让城市干净、整洁、有序、安全，让人民群众在城市生活得更方便、更舒心、更美好，提升城市综合竞争力为目标，从群众需求和城市治理的突出问题出发，充分基于云浮市CIM基础平台的建设，围绕市政公用、市容环卫、园林绿化、城管执法等城市治理领域行业应用，重塑业务流程，打造业务指导、指挥协调、运行监测、公众服务、综合评价为核心城市运行业务应用，通过汇聚CIM数据、城市基础数据、城市运行数据、管理数据、服务数据、综合评价数据等城市治理相关数据，深度融合CIM基础平台的物联感知能力、数据服务能力、智能算法能力、空间服务能力、业务协同能力，进行大数据挖掘、捕捉、处理，形成城市治理工作趋势分析、工作报告和决策建议等，为完善城市治理政策法规、部署工作任务、上报工作建议提供决策建议。以服务为导向、执法为手段、监察为路径、共治为目标，实现全民参与、数据联动、管理场景闭环、一图可视，一键指挥,构建城市物理空间、社会空间、网络空间融合背景下的感知、分析、服务、指挥、监察“五位一体”的CIM+城市治理新格局。

5.2 CIM+一网共享

一网共享平台主要包括业务平台、管理后台、移动端，建有共享交换、数据资源、服务目录、服务构建、服务总线等5大数据支撑系统，以及电子证照、粤政图、高分遥感、数据普查等10多个应用支撑系统。深度融合CIM基础平台的数据汇聚、数据交换，数据查询与可视化、应用维护等共性支撑能力，进一步提升数据资源统一维护、数据资源目录统一管理、数据资源实时同步、数据资源便捷共享、数据资源可视化的应用水平。

5.3 CIM+一网统管

聚焦经济调节、市场监管、社会管理、公共服务、生态环境保护五大职能，基于CIM基础平台共性支撑能力，充分利用云浮数字政府建设的已有成果，依托技术先进、灵活开放、安全可靠的一网统管体系，构建架构一体、标准统一、数据互通的云浮市一网统管市域治理平台，推进跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务协同治理，打造全方位、立体化、集成高效的治理现代化体系，全面提升云浮市域社会治理现代化水平，为打造粤北生态发展新高地、建设高质量发展的美丽云浮提供有力支撑。

以物联网、大数据、人工智能、GIS、CIM等为代表的数字技术运用于CIM基础平台建设，对CIM基础平台高质量发展起到巨大的推动作用。数字技术深入地与各个场景的融合，夯实平台基础能力，推动CIM+智慧应用的融合。

汇聚海量城市数据，涵盖地上地下、室内室外、历史现在与未来，构建多维度的信息模型，奠定坚实CIM基础。通过精细的数据清洗、转换与融合，打造统一标准的数据要素，夯实数字底座。运用数据版本管理、资源整合技术，确保数据清晰透明、来源可追溯。统一的数据规范助力实现各部门间的数据无缝对接，真正打破“数据孤岛”，促进信息共享与协同工作。

通过大数据技术，我们能够精确地查看地上和地下模型数据，为城市监管提供有力支撑。在建筑领域，我们运用物联网、遥感、移动互联网和传感器等先进技术，进行海量数据的采集、处理和分析。基于精准的数据分析结果，我们将数据精准地呈现在三维模型上，实现设备与建筑的实时监控、精准指导与高效调度。这样的技术应用不仅提升了城市管理的智能化水平，更让数据成为指导决策的重要依据。

人工智能可以全方位、多维度发挥作用，赋予数字孪生城市感知智能、数据智能、决策智能。感知智能主要集中在基础设施的终端感知方面，通过部署到城市各个角落的传感器、智能化城市部件，实时获取终端数据并进行初步分析。数据智能、决策智能分别体现在智能中枢层、应用服务层。数据智能指基于知识图谱等技术，形成高精度CIM模型，实现城市数据的实时更新和虚实交互，为城市治理提供全视角、多维度的数据支撑。决策智能指数字孪生城市系统在数据智能的支撑下，快速判断城市调度运行路径，提供问题最佳解决方案。

它可以将实际物理系统的数据转化为数字模型，通过适应物理系统的变化和发展，不断采集新的数据、优化算法和模型参数，学习并更新数字模型分析和预测能力，提高模型的准确性和可靠性。

基于高效的安全的三维引擎，创新融合二三维GIS、BIM和物联感知数据，构建多源异构数据体系，基于云服务及微服务架构构建城市大规模CIM数据引擎。通过此数据引擎，实现CIM基础平台高逼真、高效率可视化渲染。结合使用一些预处理的可视化数据和算法，实现天气、日照、灯光、材质、水流高逼真可视化效果。

在现阶段，相关部门单位的业务系统主要聚焦于具体业务，各自独立建设、运行和存储业务数据，相互间的联系不够紧密，导致“数据孤岛”现象严重。数据较为分散，多数基于GIS平台，但该平台尚不能全面满足智慧城市的多样化需求。因此，构建一个基于虚拟城市地理环境的城市级基础平台，以整合城市数据、促进多部门协作，并为智慧城市建设提供有力支撑。新型智慧城市是城市信息化的高级阶段，其中最重要的是建立城市时空底座，城市中所有的要素都可以和空间、时间建立联系。通过建设能够容纳具有空间和时间维度的信息，并具备多时态、多类型、多粒度级别和多来源的数据特性的CIM基础平台，从而构建起智慧城市的统一数字底座，基于统一底座进行各领域各行业智慧应用关联融合，挖掘更多有价值的信息，催生更加多元的智慧城市应用，让平台真正“活”起来，也促使城市真正“智慧”起来。

汇聚海量城市数据，涵盖地上地下、室内室外、历史现在与未来，可以为城市规划、建设和管理提供宝贵的决策依据。对于新建城区，在城市规划建设的起步阶段，通过建设CIM基础平台，可以确保城市物理空间和数字空间的同步发展。随着城市建设不断推进，数据不断导入，可以实现物理城市和数字城市的同步更新和演化。对于已经基本成型的“老城”，建设CIM基础平台同样具有重要意义。由于老城区已经具备了较为完善的城市基础设施，这些设施的数据可以通过逐步导入的方式汇聚到CIM基础平台中。通过数据的整合和分析，可以进一步优化城市空间布局、提高土地利用效率，从而推动城市的可持续发展。

为深入贯彻党的二十大和中央经济工作会议精神，落实《中共中央国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》，发挥数据要素乘数效应，赋能经济社会发展，2023年12月31日，国家数据局等17部门联合印发《“数据要素×”三年行动计划（2024—2026年）》（国数政策〔2023〕11号）。“数据要素×行动”聚焦工业制造、现代农业、商贸流通、交通运输、金融服务、科技创新、文化旅游、医疗健康、应急管理、气象服务、城市治理、绿色低碳等12个行业领域推进行动，以推动数据要素高水平应用为主线，通过强化场景需求牵引，带动数据要素高质量供给、合规高效流通，将进一步释放数据资产价值，推动数据要素产业发展。“数据要素×行动”是在国家数据要素顶层政策的基础上，鼓励政府和企业的数据要素进行有效流通交易，推动数据流通全生命周期形成闭环，强调聚焦重点行业和典型应用场景，进一步激发数据要素价值释放，加快促进数据要素产业发展，为推动高质量发展、推进中国式现代化提供有力支撑。

数据要素×智慧城市章节特别指出，优化城市管理方式，推动城市人、地、事、物、情、组织等多维度数据融通，支撑公共卫生、交通管理、公共安全、生态环境、基层治理等各领域场景应用，实现态势实时感知、风险智能研判、及时协同处置；支撑城市发展科学决策，支持利用城市时空基础、资源调查、规划管控、工程建设项目、物联网感知等城市信息模型（CIM）数据，助力城市规划、建设、管理、服务等策略精细化、智能化、可持续；推进公共服务普惠化，深化公共数据的共享应用，深入推动就业、健康、卫生、医疗、救助、养老、助残、托育、未成年保护等服务“指尖办”“网上办”“就近办”；推动智慧城市群共建联治，加快智慧城市群（带）管理、服务等各领域数据标准互认、数据业务互联，实现数据中心协同调度、政务服务跨省通办、异地就医结算、生态协同治理等领域区域协作。这与全面建设数字政府、智慧城市目标，系统提升城市风险防控能力、精细化管理水平、人民群众对城市服务满意度目标相契合。