行业研究|基于城市信息模型（CIM）的韧性城市规划策略与实践路径

【摘要】随着全球气候变化和城市化进程的加速，城市面临的不稳定因素和潜在风险也在逐步上升。韧性城市这一新兴的城市风险应对观念，已经吸引了社会各界的广泛关注。城市信息模型（CIM）被认为是新一代信息技术在城市规划领域的关键应用，它为韧性城市的规划和建设提供了坚实的支持。本项研究的目的是通过深度分析韧性城市的内涵和CIM技术的特性，来探讨基于CIM韧性城市发展的规划策略和实践路径。此外，本文还提出了一系列以CIM为基础的韧性城市规划策略，以确保城市的可持续发展。

【关键词】城市信息模型（CIM）；韧性城市；规划策略；实践路径

引言

城市作为人类生活的核心，其韧性直接影响到居民的生活质量、安全性和幸福感。韧性城市的定义是，在促进社会经济持续增长的过程中，能够对各种来自内部和外部的压力作出响应，并有能力保持或迅速恢复其原有的功能和服务。城市信息模型（CIM）以BIM、GIS、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空间数据和物联感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。

一、韧性城市的内涵

韧性城市强调通过系统性规划应对自然灾害、经济波动等冲击，实现灾前预防、灾中适应与灾后恢复的动态平衡。此战略不仅强调城市在灾难后的快速恢复能力，同时也着重于通过早期的预防、适应和缓解手段来减少不良影响，从而增强城市的整体稳定性和持续性。建设韧性城市的关键在于构建一个多元化和多层次的防灾减灾体系，以促进资源的高效和循环使用。韧性城市建设已成为应对现代城市诸多挑战、实现可持续发展的必然趋势。城市信息模型（CIM）基础平台凭借其强大的数据整合、分析和模拟能力，为韧性城市的各个层面提供了有力支撑。从城市规划阶段的科学决策，到基础设施建设与管理中的高效运营和风险应对，再到应急管理的精准指挥和社会生态系统的协同发展，城市信息模型（CIM）基础平台贯穿始终，为城市增强韧性注入了新的活力。

二、 CIM 技术的特点

1. 集成性

城市信息模型（CIM）因其卓越的数据融合能力，整合了城市规划、建设和管理等多个关键环节的数据信息，从而构建了一个覆盖空间、时间和属性的综合数据库。为城市的规划和决策过程提供了全方位且精确的依据。

2. 及时性

CIM技术利用物联网、大数据等先进的信息技术工具，实现了对城市运行数据的实时采集、处理和更新。通过这种方式，城市规划者能够实时掌握城市的最新进展，这将帮助他们迅速应对城市运营中可能出现的各种挑战，并进一步推动对城市的高效和灵活管理。

3. 模拟性

CIM利用先进的算法和模型能够完成城市系统的复杂仿真，包括交通流仿真、环境承载力评估、灾害应急模拟演练等，这有助于规划者提前识别城市发展可能遇到的各种挑战和机会，从而根据这些挑战和机会制定相应的应对策略，有效地减少了在规划决策中的风险成本，并增强了城市规划的科学性和前瞻性。

三、东北区域CIM平台建设基础现状

目前黑龙江省城市信息模型基础平台已经建设完工并开始运营，旨在为黑龙江省打造一个全方位的数字化展示平台和三维地理信息底座，涵盖基础时空数据采集和三维数字模型的构建。此外，还开发了许多与“CIM+”相关的经典应用，例如进行城市三维仿真模拟、房屋管理、市政管理、辅助决策等。哈尔滨市也建设完成CIM平台，这为其他城市开展CIM平台建设奠定了坚实的基础。黑龙江省陆续开展了地下管网的普查活动，并对地下管网的研究和应用进行了深入的推进，依托CIM平台对地下管网数据进行展示和应用，提高城市面临自然灾害、经济波动、社会问题等情况下的应急反应能力。

辽宁省在我国的标准和规范体系建设中起到了先锋作用，覆盖了数据汇集、系统建设、运行维护等多个领域的标准。辽宁省级及沈阳市的CIM平台的已经开始建设。在城市环境中，CIM基础平台被视为一个核心基础数据底座。为城市规、设、建、管提供赋能支撑，促进城市运行管理立体化、精细化、智慧化。

四、基于韧性城市发展的城市信息模型建设路径

1.数据整合与模拟分析

数据是城市信息模型（CIM）的关键组成部分，为了建设一个具有高度韧性的城市，确保数据的完整性和准确性。首先，需要将城市管理的相关数据，涉及基础设施、城市建设、城市运营，环境监测以及社会经济等多方面数据汇集管理。基于整合的数据，构建了涵盖城市运营各个领域的综合城市信息模型。这种模式应当体现在多个层面和多个细节上，既要展示城市的宏观布局，同时也要深入到具体的建筑和基础设施中。模拟城市在不同环境条件下的行为模式，如在极端天气或突发事件中的，模拟人员疏散和事态发展情况分析，提供建设性的处置预案。

2.监测评估与迭代优化

构建城市信息模型不是短时间内可以完成的，它需要一个持续的迭代过程。通过及时采集更新基础数据、实时获取城市监测数据，对CIM进行进行了深入的评估分析。通过融合大数据和人工智能技术，可以对模型进行自动化的优化和提高。通过持续的监测、评估和迭代优化，确保城市信息模型能够准确地反映城市的实际情况，做到虚实结合，从而为韧性城市规划提供强有力的支持。

3.CIM+城市生命线

对市政基础设施进行全方位普查，构建动态更新的机制。借助数字化和智能化的技术手段，实现了供水、排水、供电等多种市政设施的全面改造和升级。同时，新建的基础设施在设计和施工过程中需要与主要设备同步，而过时的设施则需要逐渐进行智能化改造，以CIM基础平台实现实时监控、仿真、评估和大数据分析等多种功能，从而加强预警和应急处理能力。制定城市生命线的“一张图”，加强燃气泄露的监控和安全管理，确保供水的质量和城市桥梁隧道的安全性，提高地下设备以及轨道交通的排水和防涝能力。

4. CIM+房屋安全

建立房屋生命周期安全管理体系，利用普查数据来识别房屋可能存在的安全隐患，并特别关注老旧房屋等可能的安全隐患，这样才能确保档案的数字化和持续更新。为了增强房屋的抗震、防雷和防火特性，建立城市房屋建筑的综合管理平台，并完善潜在风险的消除机制。依据多个系统所提供的资料，制定详尽的排查结果和可能的风险清单，以确保没有遗漏。

5.CIM+一网统管

“一网统管”旨在通过整合多个城市管理系统，实现跨部门和跨领域的数据共享和业务合作。CIM被视为核心的三维空间底座，它为“一网统管”提供了一个统一的空间参考框架和数据交换平台。利用CIM技术，能够整合交通、环境和公共安全等多个领域的数据，从而为城市运营提供一个全面的视角。通过AI算法对数据进行深度分析，可以提前识别出城市运营中的弱点，从而实现资源的最佳配置并加速紧急响应。此外，该系统能够模拟城市运营中各种政策或项目带来的影响，从而为科学决策提供坚实的基础，有助于建立一个高效、合作和可持续的城市智能管理体系。

结语

韧性城市建设已成为应对现代城市诸多挑战、实现可持续发展的必然趋势，基于城市信息模型（CIM）的韧性城市规划方法和实践路径，为解决城市面临的问题和推动可持续发展提供了创新的观点和实用的工具。展望将来，从城市规划阶段的科学决策，到基础设施建设与管理中的高效运营和风险应对，再到应急管理的精准指挥和社会生态系统的协同发展，城市信息模型（CIM）基础平台贯穿始终，为城市增强韧性注入了新的活力。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓宽，CIM将在构建更为安全、高效和可持续的城市环境方面扮演更为核心的角色。

参考文献：

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