從上世紀(jì)90年代開始，中國(guó)的城市管理信息化領(lǐng)域引入了GIS技術(shù)作為基礎(chǔ)工具，并以此提出了城市網(wǎng)格化管理的理念，緩解了城市管理粗放、公共領(lǐng)域缺少管理的局面，取得了良好的效果，極大推進(jìn)了城市管理精細(xì)化和規(guī)范化。城市管理者們?cè)诔鞘芯W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，將城市信息進(jìn)行業(yè)務(wù)化分類，為城市信息的融合奠定了基礎(chǔ)，并開始地理信息共享平臺(tái)的探索與建設(shè)。

從2010年開始，城市信息化的概念也由"數(shù)字城市”向“智慧城市”升級(jí)，首先是 3DGIS技術(shù)發(fā)展迅速，城市的空間表達(dá)由二維向三維化升級(jí)，通過(guò)3DGIS展現(xiàn)城市立體全貌，提供一個(gè)比二維地圖更加精細(xì)的時(shí)空應(yīng)用支撐。城市信息關(guān)聯(lián)到精細(xì)的三維對(duì)象上，為多個(gè)行業(yè)提供了更加直觀與精細(xì)的應(yīng)用場(chǎng)景。

在應(yīng)用維度升級(jí)的同時(shí)，隨著行業(yè)應(yīng)用的深入和信息采集維度的豐富，行業(yè)應(yīng)用逐步由單個(gè)應(yīng)用向跨業(yè)務(wù)的綜合應(yīng)用發(fā)展，應(yīng)急救援等需要整合多個(gè)行業(yè)信息的綜合業(yè)務(wù)也可以快速構(gòu)建，而支撐多行業(yè)綜合應(yīng)用的時(shí)空信息云平臺(tái)也成為城市建設(shè)的新熱點(diǎn)和新方向。

近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，信息資產(chǎn)已經(jīng)成為社會(huì)管理的核心，城市智慧化的管理愈發(fā)需要跨部門、跨領(lǐng)域的信息融合。無(wú)論在城市生活還是城市管理中，能夠支撐信息融合與信息挖掘的技術(shù)也愈發(fā)重要，城市的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)都將基于新的信息技術(shù)，圍繞信息的采集、融合和應(yīng)用而呈現(xiàn)新的發(fā)展動(dòng)力與發(fā)展模式。

2021年3月，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》第十六章中提出，“完善城市信息模型平臺(tái)和運(yùn)行管理服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建城市數(shù)據(jù)資源體系，推進(jìn)城市數(shù)據(jù)大腦建設(shè)。探索建設(shè)數(shù)字孿生城市。”明確提出了數(shù)字城市建設(shè)中要重點(diǎn)發(fā)展城市信息模型平臺(tái)與數(shù)字孿生城市，CIM建設(shè)成為國(guó)家城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的目標(biāo)和方向之一。

國(guó)家各部委近年來(lái)也發(fā)布政策標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)城市信息模型平臺(tái)的建設(shè)落地。

CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的特點(diǎn)與價(jià)值

CIM目前重要的建設(shè)內(nèi)容，是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)基于三維數(shù)字空間的現(xiàn)實(shí)城市數(shù)字化版本，成為連接城市現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字虛擬世界的橋梁。為城市提供全空間、全要素、全專業(yè)、全流程和全生命周期的城市數(shù)字化管理能力。這個(gè)數(shù)字化的版本，稱為CIM基礎(chǔ)平臺(tái)，也是未來(lái)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施。

傳統(tǒng)的GIS技術(shù)支撐建設(shè)的數(shù)字城市，其城市信息管理粒度最大到城市的大型部件。CIM基礎(chǔ)平臺(tái)引入BIM信息后，城市信息管理的粒度從建筑整體延伸到了建筑構(gòu)件，從而能夠構(gòu)建從城市宏觀布局到微觀部件的完整全面的城市信息框架，為城市精細(xì)化治理提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

住建部發(fā)行的《城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)CIM進(jìn)行了明確的定義：城市信息模型，是以建筑信息模型（BIM）、數(shù)字孿生（Digital Twin）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)為基礎(chǔ)，整合城市地上地下、室內(nèi)室外、歷史現(xiàn)狀未來(lái)多維信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)，構(gòu)建起三維數(shù)字空間的城市信息有機(jī)綜合體。

三維數(shù)字空間城市信息有機(jī)綜合體，就是將 BIM 在建筑領(lǐng)域設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)一體化的全生命周期管理的理念應(yīng)用到城市中，將以 BIM 技術(shù)提供的城市微觀信息與 GIS 技術(shù)為基礎(chǔ)的城市宏觀場(chǎng)景信息進(jìn)行融合，并將城市交通、人群、資金等等動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合，形成一個(gè)能夠同步反映城市完整現(xiàn)狀，并且對(duì)城市發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)與研究的信息巨系統(tǒng)。

1.CIM是空間智慧引導(dǎo)城市發(fā)展的切入點(diǎn)

CIM通過(guò)支撐構(gòu)建數(shù)字化虛擬城市，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理城市的映射、監(jiān)管、分析和模擬，是我國(guó)數(shù)字社會(huì)建設(shè)中數(shù)字驅(qū)動(dòng)發(fā)展的建設(shè)理念的具體落地實(shí)現(xiàn)。

借助對(duì)空間對(duì)象的分析與挖掘能力，CIM在數(shù)字空間中構(gòu)建城市的信息化模型，通過(guò)空間技術(shù)對(duì)信息的分析、挖掘，能夠在數(shù)字空間中對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的狀態(tài)發(fā)展、變化趨勢(shì)、管理響應(yīng)等進(jìn)行判斷與預(yù)測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地把握城市發(fā)展，指導(dǎo)制定城市運(yùn)維管理政策與手段，減少現(xiàn)實(shí)中的試錯(cuò)成本，實(shí)現(xiàn)將數(shù)字成果映射到現(xiàn)實(shí)世界，再將數(shù)字成果反哺現(xiàn)實(shí)世界的雙向驅(qū)動(dòng)，達(dá)到城市數(shù)字驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.城市現(xiàn)代化治理需要CIM的空間智慧服務(wù)

城市現(xiàn)代化治理中數(shù)字治理能力建設(shè)是核心和關(guān)鍵。數(shù)字治理能力是面向城市不同管理領(lǐng)域、管理模式和管理手段的信息化能力的全面升級(jí)，利用數(shù)字技術(shù)通過(guò)對(duì)城市信息的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和程序，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控城市運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)城市發(fā)展動(dòng)向，維護(hù)城市穩(wěn)定運(yùn)行。

城市數(shù)字治理能力的核心是城市空間數(shù)字化能力的構(gòu)建，而CIM建設(shè)是城市空間數(shù)字化能力的基礎(chǔ)支撐與具體實(shí)踐。CIM平臺(tái)的總體建設(shè)目標(biāo)，是通過(guò)構(gòu)建城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化資源庫(kù)，城市設(shè)施與業(yè)務(wù)建模，城市時(shí)空信息分析與挖掘能力，在統(tǒng)一的框架下實(shí)現(xiàn)城市信息共享互通，支撐城市跨部門、跨層級(jí)、跨區(qū)域的整理能力，為城市現(xiàn)代化治理提供城市空間的全面表達(dá)能力，城市信息挖掘的空間分析計(jì)算能力，提升城市治理的數(shù)字化水平，最終服務(wù)于城市現(xiàn)代化治理的總體目標(biāo)。

CIM基礎(chǔ)平臺(tái)生命力的“3-4-5”

BIM+GIS+IoT是CIM平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)能力支撐。

GIS提供城市大尺度空間內(nèi)的地形地貌、構(gòu)造布局信息的管理與應(yīng)用能力，BIM提供城市微觀尺度下的部件與構(gòu)件信息的構(gòu)造與管理能力。通過(guò) BIM+GIS，整合城市地上 / 地下、室 內(nèi) / 室外的空間數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)宏觀 / 微觀一體化的管理、展現(xiàn)與分析應(yīng)用，結(jié)合 IoT 技術(shù)對(duì)城市信息的多維度實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)歷史現(xiàn)狀未來(lái)多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)和融合，最終構(gòu)建起三維數(shù)字空間的城市信息有機(jī)綜合體，并依此推動(dòng)城市規(guī)劃、建造、管理的新模式。

CIM平臺(tái)是城市數(shù)字治理現(xiàn)代化管理理念的落地和創(chuàng)新。

在關(guān)鍵技術(shù)支撐和創(chuàng)新理念的指導(dǎo)下，CIM形成聚合、表達(dá)、服務(wù)、呈現(xiàn)與分析5項(xiàng)核心能力，為城市數(shù)字孿生建設(shè)提供了基礎(chǔ)和支撐：

三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)與四項(xiàng)創(chuàng)新理念，形成了CIM五項(xiàng)基礎(chǔ)核心能力，為城市管理數(shù)字化與智慧化提供持續(xù)的生命力。