城市信息模型平台顶层设计与实践

本书从顶层设计角度总结了CIM平台的设计方法、需求分析、总体设计等内容。本书内容包括概论、CIM平台设计方法、CIM 平台需求分析、CIM平台总体设计、CIM基础平台设计、CIM典型应用设计、实施路径设计、CIM平台设计案例、总结与展望，可指导CIM平台设计和落地建设。第1章从相关技术背景和概念切入，阐述了CIM平台概念、特征和应用范畴。第2章明确了CIM平台设计的理论与方法。第3章从国家发展战略与目标着手，剖析了当前业务应用、信息系统、数据资源的现状、需求及差距，梳理了CIM平台需求。第4章介绍了CIM平台的建设目标、总体架构与技术路线。第5章探析了CIM基础平台的数据架构、功能架构、基础设施架构、安全体系架构和标准体系五个方面建设内容。第6章探讨了CIM典型应用设计。第7章指明了CIM平台建设实施路径方法。第8章介绍了试点城市/区域的CIM平台设计案例。第9章总结了CIM平台建设难点、发展机遇，并展望了CIM平台未来发展趋势。本书从顶层设计角度围绕CIM平台架构、功能、数据、应用等建设内容进行研究与分析，将试点城市/区域CIM平台设计的案例进行总结提炼，可供从事智慧城市规划、设计、建设和运营管理的人员参考，也可供高等院校相关专业人员阅读。

包世泰，博士、副教授，省部企业科技特派员、技术专家，研究领域是地理空间模拟与决策优化，智慧城市空间数据与软件标准规范，城市信息模型（CIM）平台设计与开发。主持广东省自然科学基金1项、广东省科技计划5项和广州市科技计划重点项目1项，主要参加（前三）国家自然科学基金2项、省部课题3项、厅局级课程2项；副主编出版《城市信息模型（CIM）概论》（ISBN9787519863197）、《农产品安全监控与预警系统》（ISBN978-7-5046-4681-1）和《城市信息模型标准体系探索与实践》（中国建工出版社待刊）；发表论文40多篇，其中SCI/EI论文10多篇；已获授权发明专利2项、实用新型专利1项、软件著作权6项；获广东省科技进步奖二等奖1项，中国地理信息科技进步奖二等奖1项，广东省农业技术推广一等奖和二等奖各1项。近年作为主要成员参编了《工程建设项目业务协同技术标准》（CJJT 296-2019）、《城市信息模型基础平台技术导则》（2020年9月）、《城市信息模型基础平台技术标准》（CJJT315-2022、国内首本CIM行业标准），以及其它城市信息模型行业标准和省级地方CIM标准10余项，参与广州市和南京市等CIM平台试点项目和标准编制。

目录
第1章 概论 1
1．1　城市信息模型背景 1
1．1．1 数字城市地理空间框架 1
1．1．2 智慧城市时空信息云平台 2
1．1．3 数字孪生城市 4
1．1．4 建筑信息模型、物联网与人工智能技术 6
1．2　城市信息模型框架与特征 11
1．2．1 CIM框架 11
1．2．2 CIM概念 12
1．2．3 CIM分类 13
1．2．4 CIM分级 15
1．3　CIM平台概念与特征 18
1．3．1 CIM基础平台概念 18
1．3．2 CIM平台与CIM基础平台 18
1．3．3 CIM平台特征 19
1．3．4 CIM平台与其他系统关系 20
1．4　CIM应用范畴 21
1．4．1 规划领域 22
1．4．2 建设领域 22
1．4．3 交通领域 22
1．4．4 水务领域 23
1．4．5 城市管理 23
第2章 CIM平台设计方法 24
2．1　顶层设计理论 24
2．1．1 顶层设计概念与内涵 24
2．1．2 软件架构设计方法论 25
2．2　智慧城市顶层设计 30
2．3　CIM平台顶层设计方法 31
2．3．1 需求分析 31
2．3．2 总体设计 32
2．3．3 架构设计 32
2．3．4 实施路径设计 34
第3章 CIM平台需求分析 35
3．1　发展战略与目标分析 35
3．1．1 国家部委政策引领城市信息模型平台建设 35
3．1．2 城市治理和智慧城市发展对CIM平台建设提出了新的要求 36
3．1．3 以CIM基础平台作为抓手推进BIM技术应用 37
3．2　现状调研与需求 38
3．2．1 业务应用调研与需求 38
3．2．2 信息系统调研与需求 43
3．2．3 数据资源调研与需求 49
3．3　需求与差距分析 61
3．3．1 CIM标准需求 61
3．3．2 CIM数据需求 61
3．3．3 CIM平台建设需求 62
3．3．4 CIM平台应用需求 63
3．4　其他相关需求分析 66
3．4．1 基础设施需求 66
3．4．2 信息安全需求 66
3．4．3 运行维护需求 67
第4章 CIM平台总体设计 68
4．1　指导思路与原则 68
4．2　CIM平台建设目标 69
4．3　CIM平台总体架构 69
4．4　平台的互联互通 71
4．5　技术路线 72
4．5．1 总体技术路线 72
4．5．2 关键技术点 73
第5章 CIM基础平台设计 90
5．1　数据架构设计 90
5．1．1 CIM数据构成 90
5．1．2 CIM数据总体架构 93
5．1．3 数据保密共享 95
5．1．4 数据存储更新 97
5．2　功能架构设计 99
5．2．1 数据汇聚与管理 99
5．2．2 数据查询与可视化 105
5．2．3 平台分析与模拟 108
5．2．4 平台运行与服务 111
5．2．5 平台开发接口 113
5．3　基础设施架构 115
5．3．1 信息网络资源 115
5．3．2 本地计算存储资源 115
5．3．3 云计算资源 115
5．3．4 边缘计算资源 116
5．4　安全体系架构 116
5．4．1 平台运行安全 116
5．4．2 数据安全 116
5．4．3 网络安全 118
5．4．4 政策制度保障 125
5．5　标准体系 129
5．5．1 标准体系研究方法 129
5．5．2 相关标准体系借鉴 131
5．5．3 CIM标准体系设计 137
第6章 CIM典型应用设计 140
6．1　工程建设项目审查 140
6．1．1 立项用地规划许可报批审查 140
6．1．2 建筑设计方案审查 147
6．1．3 施工图审查 150
6．1．4 联合验收与竣工图备案 167
6．2　规划辅助编制、审查与实施监督 169
6．2．1 规划辅助编制 170
6．2．2 规划成果审查 171
6．2．3 规划成果管理应用 173
6．2．4 规划实施监督 174
6．3　智能建造与监管 175
6．4　城市运行管理 176
6．5　城市更新规划建设管理 176
6．6　水务管理 177
6．7　交通管理 179
第7章 实施路径设计 181
7．1　主要任务与重点工程 181
7．1．1 搭建CIM基础平台 181
7．1．2 搭建CIM数据中心 183
7．1．3 搭建CIM核心应用 187
7．1．4 支撑CIM+应用 188
7．2　运营模式 189
7．2．1 多级网络 189
7．2．2 数据汇交与更新 191
7．2．3 安全保障 192
7．2．4 推广对接模式 194
7．3　保障措施 200
7．3．1 组织保障 200
7．3．2 政策保障 200
7．3．3 人才保障 201
7．3．4 安全保障 201
7．3．5 资金保障 201
第8章 CIM平台设计案例 202
8．1　超大城市CIM平台设计案例 202
8．1．1 建设需求 202
8．1．2 建设内容与成效 203
8．1．3 CIM平台亮点 205
8．2　特大城市CIM平台设计案例 209
8．2．1 建设需求 209
8．2．2 建设内容与成效 210
8．2．3 CIM平台亮点 211
8．3　中小城市CIM平台设计案例 215
8．3．1 建设需求 215
8．3．2 建设内容与成效 215
8．3．3 CIM平台亮点 219
8．4　园区级CIM平台设计案例 220
8．4．1 建设需求 220
8．4．2 建设内容与成效 220
8．4．3 CIM平台亮点 221
第9章 总结与展望 223
9．1　CIM平台建设难点与措施 223
9．1．1 CIM数据采集与更新 223
9．1．2 CIM数据共享与安全保密 227
9．1．3 CIM平台建设 228
9．1．4 CIM平台协同应用 229
9．2　CIM平台发展机遇与展望 229
9．2．1 政策优势 229
9．2．2 技术发展 230
9．2．3 需求驱动 231
9．2．4 CIM平台展望 234
参考文献 236