入围案例-基于CIM的新城建专项智慧应用—城市更新全生命周期资源管理及决策支持平台

中国测绘学会智慧城市工作委员会

组委会电话 010-68716602

2021智慧城市入围案例展示

第十五届中国智慧城市大会将于2021年11月9日-10日召开。智慧城市系列奖项是中国智慧城市大会的主题活动之一，备受社会各界的认可和参与。现将优秀案例奖评选流程公示：

9月6日-10月16日入围案例展示

10月17日-19日集中投票

10月19日-20日专家评审

10月21日-31日获奖案例公布

11月9日大会开幕式现场颁奖

基于CIM的新城建专项智慧应用

——城市更新全生命周期资源管理及决策支持平台

广州市城市更新规划设计研究院有限公司

陈琦、刘江、曾妮红

01 项目背景

根据住房和城乡建设部等7部门印发的《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》（建改发[2020]73号）的要求，要以城市信息模型（CIM）平台建设为基础，系统推进“新城建”各项智慧应用任务。2020年10月，根据《住房和城乡建设部关于开展新型城市基础设施建设试点工作的函》（建改发函[2020]152号），广州被列入全国首批新型城市基础设施建设试点城市。2020年12月，《关于加快推进广州市新型城市基础设施建设的实施方案》提出，要形成城市三维空间数据底板，全面推进CIM平台建设，支撑“CIM+”平台应用，为城市规划、建设、管理、运行工作提供支撑。

为全面贯彻落实住房城乡建设部领导关于基于信息化、数字化、智能化的新型城市基础设施建设工作的指示精神，抓好新城建重大战略部署在城市建设领域落地见效，全面提升城市管理水平和社会治理能力，在城市更新工作中落实新城建的CIM+智慧应用具有重要意义。在存量规划背景下，城市更新作为广州市城乡规划领域的主流方向，战略地位不断凸显，在城市更新中落实新城建，以新城建赋能城市更新，是广州市因地制宜推进新城建的重要工作部署。必须在城市更新领域加快推广应用城市信息模型(CIM)平台，汇集各阶段数字资产数据，提升更新项目建设质量和效率，以城市更新行动拓展新城建应用场景，以CIM基础平台支撑城市更新各项工作出新出彩。

本项目整合测绘地理信息、规划策划、IT等技术资源，以“一库、一体、一平台、二个生态圈、三个智能测算模型”为主线，采用SOA架构、结合容器部署、大数据复用、深度学习、知识模型、数据透视等关键技术，建设完成了一个数据资源管理库，一套城市更新全生命周期业务知识体系，一个城市更新全生命周期资源管理及智能策划决策支持平台，城市更新多源数据流转生态圈和城市更新智能决策支持生态圈二个生态圈，以及智能分析测算、建筑量精细化测算、建筑强排测算三个智能测算模型。

02 应用内容

2.1 基于CIM的多源数据融合应用

2.1.1 CIM二三维数据联动

CIM平台支持三维城市空间模型和城市信息的有机综合，通过实景三维模型与航飞影像数据的联动展示，可以看到建筑物的真实立面情况，为城市更新立面改造工作提供支撑。同时基于城市基础数据和更新项目信息，可以实现建筑单体属性信息的查询以及户型信息的分层分户展示，对更新片区的房屋面积、房屋数量和房屋现状进行评估，对土地权属进行梳理，明确片区改造条件，提高城市更新前期评估工作效率。

2.1.2片区指标量化评估

基于CIM平台的量化分析功能，可以实现相关属性及指标的查询和统计，包括建筑年代、权属单位、合法性、现状产业类型、历史文化资源、人口、经济等方面的属性统计，精确量化片区数据，快速获取项目范围内的城市更新相关指标，对接重点项目等专项规划内容，实现在三维数据基础上的城市更新项目资源盘查，明确更新片区发展定位和主导功能。

2.1.3 智能城市设计分析

为优化城市更新策划方案效果，寻求更新片区内策划方案与周边区域的协调统一，通过CIM智能城市设计分析功能对策划方案进行调整。通过城市天际线模拟分析，量化判断建筑方案的高度是否突破天际线的竖向轮廓，通过日照阴影分析模拟不同时间更新项目对周边环境的日照阴影变化情况，通过视野分析对建筑可视域进行统计，判断建筑高度、建筑布局是否合理，从而辅助城市更新项目方案的设计。

2.2 基于CIM的新城建专项应用——城市更新

2.2.1 标图建库支持分析

标图建库是城市更新工作的前期核心工作，基于CIM数据资源池，依据标图建库审核政策，利用标图建库知识模型，在预选城市更新立项范围的基础上，审核当前项目范围是否合理，从而评估片区是否符合城市更新“三旧”改造前提要求。

2.2.2 全生命周期管理分析

CIM平台作为全生命周期的管理平台，通过改造意愿、年度计划、数据宣讲、数据入户调查、数据认定、改造方案编制、项目方案审核、方案表决、方案审定九个阶段对城市更新项目的业务信息进行精细化管理，把控不同项目的进度，快速进行同一阶段项目的查询定位，同时利用CIM平台集成物联网、5G等技术，挂接更新片区内智能终端数据，还可对项目进程进行动态监督，实现三维模型、业务材料以及音视频的联动展示。

2.2.3 智能方案策划分析

CIM平台集合了GIS二维数据和CIM三维模型，基于多源异构数据，通过土地整理分析、经济测算分析、布局方案分析以及智能强排分析这四个模块的内容实现对城市更新项目的智能方案策划分析。

（1）土地整理分析

基于所选项目范围，利用自动化的权属规则匹配，分析出当前项目范围中符合城市更新建设的权属性质，实现对片区可用地块的划分，以便对土地进行重新规划利用和调整用途，使土地利用效率、效益更高，更符合当前片区内城市更新目标的需求。

（2）经济测算分析

经济测算作为城市更新工作的重要环节，基于CIM三维模型进行三维拆迁分析，模拟房子被拆迁推平的效果，并根据片区现状建筑量（合法和非合法等）、经济收入来源、改造成本、复建安置量、拆建比等信息，对城市更新项目前期的拆迁安置补偿和融资指标进行估算，预估项目的投入及盈利情况，为领导决策提供技术支撑。

（3）布局方案分析

基于三维拆迁分析经济测算结果，通过对地块的拆迁安置、物业复建、融资收储不同改造方式进行评估，安置选址地块、公共服务设施布局方案，平衡项目内地块容积率，统筹安排片区内配套设施建设量，实现不同布局方案的对比，辅助用户确定用地方案。

（4）智能强排分析

根据城市更新规划要求，结合更新片区发展条件以及周边地区的生态环境，对建筑物进行智能强排分析，自动化生成建筑物强排方案，结合退线规则和楼间距规则，对建筑物高度、纹理、布局进行调整，不断优化规划方案，以便与周边环境进行匹配分析，以此实现城市更新片区的策划方案设计。

2.2.4 项目审查对比分析

基于三维模型，可以实现城市更新片区内城市设计或者规划方案与城市现状的双屏联动对比，可视化对比不同方案的特点，利用CIM高效引擎技术对项目规划设计方案进行渲染，直观展示更新改造效果，辅助各部门对项目方案的审查。

2.2.5 项目成效分析

基于CIM平台的城市更新基础数据，能够实时统计汇总所有城市更新项目的具体情况，考虑城市更新项目个数、累计实施的改造面积、项目累计改造资金等成效指标，实现项目成效分析。

03 应用效果

3.1 夯实CIM城市更新专题数据库基础

基于CIM海量数据库，建立城市更新核心数据编目（包括现状信息类数据、规划成果类数据、业务管理类数据、经济信息类数据），搭建起CIM城市更新数据资源业务管理库，实现现有数据的逻辑接入汇集，空间信息的统一组织，同时建立起高效运作、体系标准化、规范管理的长效运作机制，可以有效降低数据维护成本，为城市更新业务提供无缝衔接、统一服务、高效应用的数据支撑，为信息化、数字化、智能化的新型城市基础设施建设打下坚实基础。

3.2 推进城市更新全生命周期管理

依托CIM平台全生命周期管控管理功能，建设城市更新全生命周期业务知识体系，构建了从改造意愿、年度计划、数据宣讲、数据入户调查、数据认定、改造方案编制、项目方案审核、方案表决、方案审定的全流程的管理业务，实现各阶段的三维模型和业务数据的二三维联动管理及业务场景展现，实现了对城市更新项目的历史用地沿革情况、项目实施过程等项目全生命周期的精细化管理以及对城市更新项目进度的动态监管。

3.3 辅助智能化方案设计

由于CIM平台对城市更新数据的可计算性，可感知性,利用知识模型构建智能分析测算、建筑量自动测算、建筑强排自动测算三个智能测算模型，将规划策划的专业知识以信息化的手段表现出来，通过智能化方案设计，根据确定的拆迁分析方案，自动化设计片区控制性详细规划、进行建筑物初排和城市设计（控规程度），同时与周边环境进行匹配分析，减少人工干预的工作量，辅助实现城市更新片区的规划设计，有效提升了项目方案的策划品质。

3.4 为城市更新决策提供支持

由于CIM数据库金字塔对多源数据融合的支撑作用，可以实现对城市更新多源海量数据的高效管理，利用三维可视化功能，直观清晰地展示城市更新项目的空间位置、所处阶段及相关业务信息，可视化展示了项目改造前后的效果，同时可以有效实现了对城市更新改造项目不同策划方案的对比调整。平台覆盖了城市更新多源数据管理系统、业务知库模型系统、全生命周期资源管理系统、智能化决策支持系统、运维管理系统5大系统，促进了城市更新具体工作的精准落地，实现数据资源与决策支持的二三维联动，解决了解决城市更新项目管理、基础资料管理及分析挖掘等方面的问题，为城市更新相关的业务人员、领导人员提供有力抓手。

04 创新点

4.1 技术创新点

4.1.1 城市更新智能分析技术

利用深度学习技术，通过使用CIM与遥感的结合，利用智能分析自动提取城市更新项目范围内的棚房、简房和砖房。完成了城市更新项目前期基础数据大致摸查、项目中期违法建设监管、项目后期实施进度跟踪的全流程数据服务，使得城市更新高效、精准、常态化、低成本数据流转与管理成为可能。

4.1.2 城市更新精细化拆迁测算算法设计

基于CIM平台构建知识模型，实现自动化统计现状建筑量，智能评估住宅复建总量核定模式，自动计算复建总量和改造成本，进而进行规划公建配套的设计，最终得到融资总量、毛容积率、拆建比、人口规模等指标，实现全过程精细化进行全面改造项目的拆迁改造建设总量与成本核算。

4.1.3 城市更新智能化建筑方案算法设计

利用知识模型技术，对CIM数据资源池中的多源数据进行关键抽取与规则化统计，在三维场景的具体建设项目范围内，根据给定的建筑方案容积率、用地面积及退让规则、楼间距规则等进行建筑量及不同楼型组合下的建筑方案组合最优解算法，再结合规划管控退让、间距规则，进行项目范围内的不同楼型建筑的空间排列组合推演，自动化生成多套符合实际应用需要的建筑方案，实现面向城市更新的CIM决策支持应用。

4.2 应用创新点

4.2.1 构建城市更新全生命周期智能化业务模型

利用数据透视化技术，打造完全可视化的CIM智能数据平台，以城市更新前期策划为业务范围，构建城市更新项目的全业务过程记录，实现各阶段的实景三维模型和业务数据的数据透视化管理及展现，通过空间位置和业务逻辑的联系，既保持一个项目各个阶段的独立性，又支持一个项目整体指标的控制和全过程管理，有效提高了业务管理的效率。

05 效益分析

5.1 经济效益

5.1.1 构建城市更新数据资源管理库，促进业务发展

利用大数据复用技术，依托CIM平台建设城市更新多源数据管理系统，基于该平台开展的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及单体化建设一期及二期项目，实现收入7379.35万元。

5.1.2 降低数据运维成果，提高数据共享使用效率

基于CIM运维管理系统，建立起高效运作、体系标准、管理规范的长效运作机制，数据流程化管理从原来的一个项目需要1周降低到2天完成，效率提高70%以上，有效降低数据运维成本。通过成果数据发布和统一门户访问实现在线数据共享，充分提高数据的共享使用效率，从原来的一个项目数据拷贝1天降低到1分钟内可以实现全部获取。

5.1.3 缩短项目策划时间，提高工作效率

利用基于CIM的城市更新全生命周期资源管理及智能策划决策支持平台，可实现智能分析、精细化经济测算、智能决策分析等，如从化区东风村，从城市更新前期范围分析，到策划项目实施方案编制完成，各个过程都能有效缩短业务工作时间至少50%，项目经济测算从原来的1周，缩短到1天可以出一个初步结果，2天实现经济测算的完善方案。

5.2 社会效益

5.2.1 实现城市更新项目的全生命周期科学管理

通过对城市更新中涉及的不同业务主体，明确具体的工作场景，优化了城市更新项目进程，基于CIM平台对业务全流程进行管控，促进了城市更新项目转换落地，提升项目效能，减少了社会资源的损耗，避免了长时间项目拖沓带来的社会问题等。

5.2.2 提升城市更新方案编制智能化水平

通过物理环境量化评价方法弥补了传统方法评价指标的片面性，基于CIM平台可视化技术，还可将以往无法量化的隐性指标进行可视化展示。同时，利用大数据、深度学习等新技术，用简单明了、可视化的方式完成复杂方案的比选，驱动城市更新规划从传统的现场调研的经验式规划走向规划决策科学化、智能化。

5.2.3 提升城市更新项目策划科学性

基于CIM城市更新数据资源库，实现二三维联动策划，在项目策划中，根据合理标准确定拆迁方案分析，自动进行建筑物初排和城市设计，同时与周边环境进行匹配分析，减少人工干预工作量，实现科学智能化的城市更新片区规划设计，有效提升项目方案策划品质，促进项目结果更科学，保障更新改造各方经济主体的利益，实现城市更新惠及于民目的，提升大众对城市更新改造的信心，增强政府公信力和执行力。

参会报名

大会官网