城市信息模型CIM基础平台技术导则.docx

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城市信息模型CIM基础平台技术导则

城市信息模型（CIM）基础平台技术导则

2020年9月

前言

为贯彻落实党中央、国务院关于网络强国战略部署，指导各地开展城市信息模型（CityInformationModeling，以下简称CIM）基础平台建设，按照《住房和城乡建设部工业和信息化部中央网信办关于开展城市信息模型（CIM）基础平台建设的指导意见》（建科〔2020〕59号）要求，住房和城乡建设部组织有关单位编制了《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》（以下简称导则）。

导则总结广州、南京等城市试点经验，提出CIM基础平台建设在平台构成、功能、数据、运维等方面的技术要求。

导则起草过程中，广泛征求了试点城市管理部门、科研机构、行业专家的意见。

导则共7章，主要内容包括：

总则、术语、基本规定、平台功能、平台数据、平台运维、平台性能要求。

导则主要编写单位和人员：

广州市住房和城乡建设局丁利、王永海，广州奥格智能科技有限公司陈顺清、包世泰、彭进双、陈奇志、许浩，广州市规划和自然资源局夏利芬、钟家辉，南京市规划和自然资源局王芙蓉、崔蓓，住房和城乡建设部信息中心于静、王曦晨，住房和城乡建设部遥感应用中心杨柳忠、季珏。

本导则由住房和城乡建设部建筑节能与科技司负责指导实施与监督管理，广州奥格智能科技有限公司负责技术解释。

目次

1总则

1.1.1为规范城市信息模型（CIM）基础平台建设和运维，推动城市转型和高质量发展，推进城市治理体系和能力现代化，制定本导则。

1.1.2本导则适用于城市级CIM基础平台及其相关应用的建设和运维。

1.1.3CIM基础平台的建设和运维，除应符合本导则外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语

2.1.1城市信息模型cityinformationmodeling（CIM）

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。

2.1.2城市信息模型基础平台basicplatformofcityinformationmodeling

CIM基础平台是在城市基础地理信息的基础上，建立建筑物、基础设施等三维数字模型，表达和管理城市三维空间的基础平台，是城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台，是智慧城市的基础性、关键性和实体性信息基础设施。

2.1.3城市建设运营阶段cityconstructionandmaintenancephase

城市建设运营过程中根据一定标准划分时间段。

本导则划分为：

立项用地规划、建设工程规划、施工、竣工验收、运行维护、改造或拆除六个阶段。

2.1.4城市三维模型3Dcitymodel

城市地形地貌、地上地下人工建（构）筑物等的三维表达，反映对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息，简称三维模型。

[引用CJJ/T157-2010城市三维建模技术规范]

2.1.5建筑信息模型buildinginformationmodeling（BIM）

在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工和运营的过程和结果的总称。

[引用GB/T51212-2016建筑信息模型应用统一标准]

2.1.6设计方案模型BIMfordesigningscheme

建设工程规划阶段服务于设计方案报建与审查的建筑信息模型，简称设计方案模型。

2.1.7施工图模型BIMforconstructiondrawing

施工图设计与审查应用的建筑信息模型，简称施工图模型。

2.1.8竣工验收模型BIMforcompletedacceptance

竣工验收备案应用的建筑信息模型，简称竣工验收模型。

2.1.9瓦片数据tiledata

根据一定的格网划分规则，对确定空间范围的信息模型进行分块形成的若干模型数据或单元。

2.1.10二三维一体化integrationoftwoandthreedimension

从存储、管理、分析、可视化和服务发布等方面全面整合二维空间信息、三维模型和建筑信息模型的技术。

3基本规定

3.1一般规定

3.1.1CIM基础平台的定位

应定位于智慧城市的基础平台，由城市人民政府主导建设，负责全面协调和统筹管理，并明确责任部门推进CIM基础平台的规划建设、运行管理、更新与维护工作。

3.1.2CIM基础平台的建设原则

应遵循“政府主导、多方参与，因地制宜、以用促建，融合共享、安全可靠，产用结合、协同突破”的原则，统一管理CIM数据资源，提供各类数据、服务和应用接口，满足数据汇聚、业务协同和信息联动的要求。

3.1.3CIM基础平台的安全性

CIM基础平台的建设和使用应符合国家相关法律法规、政策和标准规范的安全要求，CIM数据采集、处理、传输、存储、交换和共享应符合国家相关法律法规、政策和标准规范的安全要求。

3.1.4CIM基础平台的实用性

应充分考虑CIM基础平台建设的实用性和持续性，通过拓展项目策划生成、工程建设项目三维电子化报建以及基于CIM的共享协同等应用，加强各类信息模型数据在CIM基础平台上的汇聚和应用。

3.1.5CIM基础平台的联通性

城市级CIM基础平台应利用城市现有政务信息化基础设施资源，横向应保证城市相关部门间的互联，纵向与省部级CIM平台的互联互通。

3.1.6CIM基础平台的可扩展性

CIM基础平台建设应考虑数据更新、服务扩展和智慧城市应用延伸的要求，为将来发展提供良好的框架和拓展空间。

3.2基础平台构成

3.2.1CIM基础平台总体架构

CIM基础平台总体架构宜采用《GB/T32399信息技术云计算参考架构》和《GB/T35301信息技术云计算平台即服务（PaaS）参考架构》标准，宜符合PaaS功能视图的相关规定，可参考图3.2.1。

图3.2.1CIM基础平台总体架构

3.2.2CIM基础平台总体架构应包括三个层次和三大体系，包括设施层、数据层、服务层，以及标准规范体系、信息安全体系、运维保障体系。

横向层次的上层对其下层具有依赖关系，纵向体系对于相关层次具有约束关系。

1.设施层：

应包括信息基础设施和物联感知设备。

2.数据层：

应建设至少包括时空基础、资源调查、规划管控、工程建设项目、物联感知和公共专题等类别的CIM数据资源体系。

3.服务层：

提供基本功能、模型汇聚管理、物联监测和模拟仿真等功能与服务。

4.标准规范体系：

应建立统一的标准规范，指导CIM基础平台的建设和管理，应与国家和行业数据标准与技术规范衔接。

5.信息安全体系：

应按照国家网络安全等级保护相关政策和标准要求建立信息安全保障体系。

6.运维保障体系：

应建立运行、维护、更新与安全保障体系，保障CIM基础平台网络、数据、应用及服务的稳定运行。

3.2.3CIM基础平台主要建设内容应包括功能建设、数据建设、安全运维建设。

其中，功能建设必须提供三维模型和BIM汇聚的能力，应具备模拟仿真建筑单体到社区和城市的能力，宜提供工程建设项目各阶段模型汇聚的能力。

3.2.4CIM基础平台的空间参考应采用2000国家大地坐标系

（CGCS2000）的投影坐标系或与之联系的城市独立坐标系，高程基准应采用1985国家高程系，时间系统应采用公历纪元和北京时间。

3.2.5CIM基础平台可支撑工程建设项目业务协同、立项用地规划审查、设计方案模型报建审查、施工图模型审查、竣工验收模型备案、

城市设计、城市综合管理等应用，用户宜包括政府部门、企事业单位和社会公众等。

3.3基础平台特性

3.3.1CIM基础平台的基础性

CIM基础平台是CIM数据汇聚、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。

3.3.2CIM基础平台的专业性

CIM基础平台应具备城市基础地理信息、三维模型和BIM汇聚、清洗、转换、模型轻量化、模型抽取、模型浏览、定位查询、多场景融合与可视化表达、支撑各类应用的开放接口等基本功能，宜提供工程建设项目各阶段模型汇聚、物联监测和模拟仿真等专业功能。

3.3.3CIM基础平台的集成性

CIM基础平台应实现与相关平台（系统）对接或集成整合，与其它系统关系见图3.3.3。

图3.3.3CIM基础平台与其它系统关系

1.CIM基础平台宜对接智慧城市时空大数据平台和国土空间基础信息平台，应对接或整合已有工程建设项目业务协同平台（即“多规合一”业务协同平台）功能，集成共享时空基础、规划管控、资源调查等相关信息资源。

2.CIM基础平台应支撑城市建设、城市管理、城市体检、城市安全、住房、管线、交通、水务、规划、自然资源、工地管理、绿色建筑、社区管理、医疗卫生、应急指挥等领域的应用，应对接工程建设项目审批管理系统、一体化在线政务服务平台等系统，并支撑智慧城市其它应用的建设与运行。

4平台功能

4.1数据汇聚与管理

4.1.1平台应提供工程建设各阶段项目二维GIS数据、三维模型数据或BIM数据汇聚的能力，实现模型检查入库、碰撞检测、多版本管理、模型轻量化、模型抽取、模型比对与差异分析等功能。

4.1.2平台应提供资源目录管理、元数据管理、数据清洗、数据转换、数据导入导出、数据更新、专题图制作、数据备份与恢复等功能。

4.1.3平台数据交换宜采用前置交换或在线共享方式进行，前置交换应提供CIM数据的交换参数设置、数据检查、交换监控、数据上传下载等功能；在线共享应提供服务浏览、服务查询、服务订阅、消息通知等功能。

4.2数据查询与可视化

4.2.1平台应提供地名地址查询、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。

4.2.2平台应提供CIM资源加载、集成展示、图文关联展示、分级缩放、平移、旋转、飞行、定位、批注、剖切、几何量算、体块比对、卷帘比对、多屏比对、透明度设置、模型细度设置等功能。

4.2.3平台应具备模型数据加载、可视化渲染、图形变换、场景管理、相机设置、灯光设置、特效处理、交互操作等能力。

4.3平台分析与模拟

4.3.1平台应提供二三维缓冲区分析、叠加分析、空间拓扑分析、通视分析、视廊分析、天际线分析、绿地率分析、日照分析等功能。

4.3.2平台应具备从建筑单体、社区到城市级别的模拟仿真能力，可支撑城市设计、绿色建筑、智慧社区、智慧管网、城市体检等典型场景应用。

4.4平台运行与服务

4.4.1平台应提供组织机构管理、角色管理、用户管理、统一认证、平台监控、日志管理等功能，以及CIM资源、服务、功能和接口的注册、授权和注销等。

4.4.2平台宜支持物联感知数据动态汇聚与运行监控，实现对建筑能耗、气象、交通、城市安防和生态环境等指标监测数据的读取与统计、监测指标配置、预警提醒、运行状态监控、监控视频融合展示等功能。

4.4.3平台服务应具备CIM数据服务发布、服务聚合、服务代理、服务运行（服务启动、服务停止）、服务调用（访问控制、协议解析、服务路由）、服务监控、负载均衡等能力。

4.5平台开发接口

4.5.1平台应提供丰富的开发接口或开发工具包支撑智慧城市各行业CIM应用，应提供开发指南或示例DEMO等说明文档。

4.5.2平台开发接口宜以网络应用程序接口（WebAPI）或软件开发工具包（SDK）等形式提供，应包括如下类别:

1.资源访问类：

提供CIM资源的描述信息查询、目录服务接口、服务配置和融合，实现信息资源的发现、检索和管理。

2.项目类：

管理CIM应用的工程建设项目全周期信息，包含信息查询、进展跟踪、编辑、模型与资料关联等操作。

3.地图类：

提供CIM资源的描述、调用、加载、渲染和场景漫游，提供属性查询、符号化等功能。

4.三维模型类：

提供三维模型的资源描述、调用与交互操作。

5.BIM类：

针对BIM的信息查询、剖切、开挖、绘制、测量、编辑等操作和分析接口。

6.控件类：

CIM基础平台中常用功能控件的调用。

7.数据交换类：

元数据查询、CIM数据授权访问，上传、下载、转换等功能。

8.事件类：

CIM场景交互中可侦听和触发的事件。

9.实时感知类：

物联感知设备定位、接入、解译、推送与调取。

10.数据分析类：

历史数据的分析，按空间、时间、属性等信息的对比，大数据挖掘分析。

11.模拟推演类：

基于CIM的典型应用场景过程模拟、情景再现、预案推演。

12.平台管理类：

平台管理如用户认证、资源检索、申请审核等。

5平台数据

5.1CIM分级

5.1.1CIM应无缝集成二维地理信息、三维模型和BIM等实现二三维一体化，宜参照《GB/T35634公共服务电子地图瓦片数据规范》和

《GB/T51301建筑信息模型设计交付标准》规定，将电子地图瓦片数据分级从20级扩展至24级，应采用金字塔式分级管理。

CIM分级应符合表5.1.1的规定。

表5.1.1CIM二三维一体的分级规定

级别

分辨率

（米/像素）

显示比例尺

数据源比

例尺

表达内容

1

78,271.52

1:

295,829,355

.45

1:

500万

世界平面地图，全球大洲大洋

2

39,135.76

1:

147,914,677

.73

1:

500万

同上一级

3

19,567.88

1:

73,957,338.

86

1:

500万

增加重要山脉、水系等

4

9,783.94

1:

36,978,669.

43

1:

100万

增加国家疆界

5

4,891.97

1:

18,489,334.

72

1:

100万

增加重要地形等

6

2,445.98

1:

9,244,667.3

6

1:

100万

增加大型山脉、水系等

7

1,222.99

1:

4,622,333.6

8

1:

100万

同上一级

8

611.50

1:

2,311,166.8

4

1:

50万

增加国家一级行政区、山脉、水系等

9

305.75

1:

1,155,583.4

2

1:

50万

同上一级

10

152.87

1:

577,791.71

1:

25万

增加国家二级行政区，山脉、水系、重要地

理要素等

11

76.44

1:

288,895.85

1:

25万

增加重要城市、交通干线

12

38.22

1:

144,447.93

1:

10万

增加三级行政区划，一般城市、交通线等

13

19.11

1:

72,223.96

1:

5万

增加四级行政区划，总体规划，城市交通线

等

级别

分辨率

（米/像素）

显示比例尺

数据源比

例尺

表达内容

14

9.55

1:

36,111.98

1:

1万

增加建成区、地名等，Ⅰ级三维模型

15

4.78

1:

18,055.99

1:

1万

同上一级，Ⅰ级三维模型

16

2.39

1:

9,028.00

1:

5000

增加城市水系、建筑、重要设施等，以及专

项规划、详细规划等，Ⅱ级三维模型

17

1.19

1:

4,514.00

1:

5000

同上一级，Ⅱ级三维模型

18

0.60

1:

2,257.00

1:

2000

增加城市设施（城市部件）、地名地址等，

Ⅲ级三维模型

19

0.30

1:

1,128.50

1:

1000

增加工程建设项目规划、建设和竣工等信

息，Ⅲ级三维模型

20

0.15

1:

564.25

1:

500

增加其它城市要素，Ⅳ级三维模型

21

0.075

1:

282.125

/

项目级BIM或Ⅳ级三维模型

22

0.045

1:

141.0625

/

功能级BIM

23

0.015

1:

35.2656

/

构件级BIM

24

0.003

1:

17.6328

/

零件级BIM

5.1.2CIM21至24级精细度（LOD）应与《GB/T51301建筑信息模型设计交付标准》中BIM精细度一致，可用项目级BIM、功能级BIM、构件级BIM和零件级BIM表达。

5.1.3CIM14至21级可侧重三维表达地形、水利、建筑、交通设施、管线管廊、场地、地下空间、植被及其它等要素表面，其精细度应参照《CJJ/T157城市三维建模技术规范》并符合表5.1.3的规定。

模型类型

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

地形

DEM

DEM+DOM

高精度DEM+高精度DOM

精细模型

水利

符号模型

基础模型

标准模型

精细模型

建筑

符号模型

基础模型

（建筑轮廓）

标准模型

（建筑室内外框架表达）

精细模型

（建筑室内外细节表达

交通设施

道路中心线

道路面

道路面+附属设施

精细模型

管线管廊

管线中心线

管线体

管线体+附属设施

精细模型

表5.1.3CIM14至21级模型内容及精细度

）

模型类型

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

地下空间

分层平面

三维空间

分区分块的标准模型

精细模型

场地

纹理表面

基础模型

（立体表面）

分区分块的标准模型

精细模型

植被

通用符号

基础模型

标准模型

精细模型

其它

通用符号

基础模型

标准模型

精细模型

1.Ⅰ级模型宜对应CIM14-15级，应侧重三维符号表达建筑物等体块特征，可采用GIS数据生成。

2.Ⅱ级模型宜对应CIM16-17级，应表达要素三维框架和表面，重要区域和重要要素凸凹结构边长大于1.0m（含1.0m）应细化建模，可采用倾斜摄影、卫星遥感等方式采集建模。

3.Ⅲ级模型宜对应CIM18-19级，应表达要素三维框架、室内外表面，重要区域和重要要素凸凹结构边长大于0.5m（含0.5m）应细化建模，可采用激光雷达、倾斜摄影和人工建模等方式组合建模。

4.Ⅳ级模型宜对应CIM20-21级，应表达要素三维框架、室内外表面及其细节，要素凸凹结构边长大于0.2m（含0.2m）应细化生成精细模型，可采用激光雷达、人工建模和倾斜摄影等方式组合建模。

5.2数据分类与构成

5.2.1CIM数据宜从要素、应用行业、数据采集、成果形式、时态、城市建设运营阶段和工程建设专业等角度进行分类，见表5.2.1。

表5.2.1CIM数据分类

序号

分类名称

类目

备注

1

要素

定位基础

参考GB/T13923

水系

居民地及设施

交通

管线管廊

序号

分类名称

类目

备注

境界与政区

地形地貌

植被与土质

其他

2

应用行业

城乡建设

应用CIM的行业

交通与物流

能源

水利

风景园林

自然资源

生态环境

卫生医疗

城市综合管理

工业和信息化

其他

3

采集方式

遥感

CIM数据的采集方式

航空摄影

测绘

勘察

地图矢量化

人工建模

其他方式

4

成果形式

矢量

成果形式

栅格

三维模型

建筑信息模型

电子文档资料

结构化数据

其它

5

时态

规划

三个时态的CIM

现状

历史

6

城市建设运营阶段

立项用地规划

六个阶段涉及的CIM

建设工程规划

施工

竣工验收

运行维护

改造或拆除

7

工程建设专业

勘测专业

可运用CIM的专业

细分，详见GB/T

规划专业

序号

分类名称

类目

备注

设计专业

51269附录A.0.9

建设专业

支撑专业

其他专业

5.2.2CIM数据应至少包括时空基础数据、资源调查数据、规划管控数据、工程建设项目数据、公共专题数据和物联感知数据等门类，应符合表5.2.2的规定。

表5.2.2CIM数据构成

门类

大类

中类

类型

约束

时空基础数据

行政区

国家行政区

矢量

C

省级行政区

矢量

C

地级行政区

矢量

C

县级行政区

矢量

C

乡级行政区

矢量

C

其它行政区

矢量

C

电子地图

政务地图

切片

M

测绘遥感数据

数字正射影像图

栅格

C

倾斜影像

栅格

C

激光点云数据

栅格

C

三维模型

数字高程模型

栅格

C

水利三维模型

信息模型

C

建筑三维模型

信息模型

M

交通三维模型

信息模型

M

管线管廊三维模型

信息模型

C

地下空间三维模型

信息模型

C

场地三维模型

信息模型

C

植被三维模型

信息模型

C

其它三维模型

信息模型

O

资源调查数据

国土调查

国土调查与变化调查

矢量

C

地质调查

基础地质

矢量

C

地质环境

矢量

C

地质灾害

矢量

C

耕地资源

耕地资源

矢量

C

永久基本农田

矢量

C

水资源

水系水文

矢量

C

门类

大类

中类

类型

约束

水利工程

矢量

C

防汛抗旱

矢量

C

城市部件

公用设施类/道路交通类/市容环境类/

园林绿化类/房屋土地类/其它设施类

矢量

C

规划管控数据

开发评价

资源环境承载能力评价/国土空间开发

适宜性评价

矢量

M

重要控制线

生态保护红线/永久基本农田/城镇开发

边界

矢量

M

国土空间规划

总体规划

矢量

M

详细规划

矢量

M

村庄规划

矢量

C

专项规划

自然资源行业专项规划

矢量

M

环保规划

矢量

M

水利规划

矢量

C

交通规划

矢量

C

历史文化名城保护规划

矢量

C

已有相关规划

原主体功能区规划

矢量

C

原土地利用总体规划

矢量

C

原城乡规划

矢量

C

工程建设项目数据

立项用地规划许可

项目选址

矢量

C

项目红线

矢量

C

选址与用地预审信息

结构化数据

C

建设用地规划审批信息

结构化数据

C

证照信息

结构化数据

C

批文、证照扫描件

电子文档

C

建设工程规划许可

设计方案BIM

信息模型

C

报建与审批信息

结构化数据

C

证照信息

结构化数据

C

批文、证照扫描件

电子文档

C

施工许可

施工图BIM

信息模型

C

施工审查信息

结构化数据

C

证照信息

结构化数据

C

批文、证照扫描件

电子文档

C

竣工验收

竣工验收BIM

信息模型

C

竣工验收备案信息

结构化数据

C

验收资料扫描件

电子文档

C

公共专题数据

社会数据

就业和失业登记、人员和单位社保

结构化数据

C

法人数据

机关、事业单位、企业、社团

结构化数据

C

宏观经济数据

国内生产总值、通货膨胀与紧缩、投资

消费、金融、财政

、

结构化数据

C