城市信息模型平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)與實(shí)踐-CIM-讀書(shū)筆記
1、地理空間框架
GB/T 30317—2013《地理空間框架基本規(guī)定》規(guī)定地理空間框架為:“地理信息數(shù)據(jù)及其采集、加工、交換、服務(wù)所涉及的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、設(shè)施、機(jī)制和人力資源的總稱(chēng),由基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系、目錄與交換體系、公共服務(wù)體系、政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系和組織運(yùn)行體系等構(gòu)成?!?/p>
地理空間框架建設(shè)是“數(shù)字城市”建設(shè)的支撐體系與核心內(nèi)容,其目的是為“數(shù)字城市”提供統(tǒng)一、權(quán)威的地理空間信息公共平臺(tái),實(shí)現(xiàn)城市信息資源的整合和共享,避免重復(fù)投入、重復(fù)建設(shè)。同時(shí),地理空間框架還可用來(lái)解決定位基準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的信息孤島等問(wèn)題,提升信息綜合利用的水平和能力,推動(dòng)城市信息化進(jìn)程,以及為“數(shù)字城市”的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2、智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)
在既有數(shù)字城市地理空間框架的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)智慧時(shí)空基準(zhǔn)、時(shí)空大數(shù)據(jù)、時(shí)空信息平臺(tái)、集約云環(huán)境四個(gè)方面的提升,促使數(shù)字城市向智慧城市發(fā)展。
根據(jù)《智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)建設(shè)技術(shù)大綱》的規(guī)定,時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容包括時(shí)空基準(zhǔn)、時(shí)空大數(shù)據(jù)、時(shí)空信息云平臺(tái)、支撐環(huán)境。其中,時(shí)空大數(shù)據(jù)和時(shí)空信息云平臺(tái)是智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心內(nèi)容。
隨著數(shù)字城市地理空間框架轉(zhuǎn)型升級(jí)為智慧城市時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施,相應(yīng)要實(shí)現(xiàn)“四個(gè)提升”,即空間基準(zhǔn)提升為時(shí)空基準(zhǔn),基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)提升為時(shí)空大數(shù)據(jù),地理信息公共平臺(tái)提升為時(shí)空信息云平臺(tái),支撐環(huán)境由分散的服務(wù)器集群提升為集約的云環(huán)境。
數(shù)據(jù)擺渡,這個(gè)詞語(yǔ)的概念源自于網(wǎng)絡(luò)隔離和數(shù)據(jù)交換的場(chǎng)景和需求。不管是物理隔離、協(xié)議隔離、應(yīng)用隔離還是邏輯隔離,最終目的都是為了保護(hù)內(nèi)部核心數(shù)據(jù)的安全。而隔離之后,又必然會(huì)存在文件交換的需求。
擺渡的意思是,在沒(méi)有道路的時(shí)候,坐船度過(guò)這片水域到達(dá)對(duì)岸。數(shù)據(jù)擺渡顧名思義,是指在沒(méi)有物理連接的情況下,數(shù)據(jù)通過(guò)隔離部件從源端到達(dá)目的端。再通俗一點(diǎn),就是通過(guò)具有存儲(chǔ)介質(zhì)的工具,將數(shù)據(jù)從源端電腦轉(zhuǎn)移到目的端電腦。
傳統(tǒng)的跨網(wǎng)數(shù)據(jù)擺渡方式經(jīng)歷了從人工U盤(pán)擺渡到光盤(pán)擺渡機(jī),再到FTP、網(wǎng)閘等一些方式的過(guò)程,現(xiàn)在也出現(xiàn)了很多專(zhuān)業(yè)的跨網(wǎng)數(shù)據(jù)擺渡產(chǎn)品。
在當(dāng)今的信息化時(shí)代,數(shù)據(jù)是企業(yè)的重要資產(chǎn),如何有效地管理和傳輸數(shù)據(jù),尤其是跨隔離網(wǎng)的大文件數(shù)據(jù),是企業(yè)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)??绺綦x網(wǎng)文件擺渡是指在不同安全等級(jí)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的計(jì)算機(jī)之間傳輸文件的過(guò)程。
目前,市場(chǎng)上常見(jiàn)的跨隔離網(wǎng)文件擺渡的方式有以下四種:
1、移動(dòng)介質(zhì)拷貝
2、FTP
FTP是一種基于網(wǎng)絡(luò)的文件傳輸協(xié)議,可以在不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件上傳和下載。
3、網(wǎng)閘
網(wǎng)閘是一種專(zhuān)用的硬件設(shè)備,可以在不同安全等級(jí)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的計(jì)算機(jī)之間建立一個(gè)安全通道,實(shí)現(xiàn)文件傳輸。
4、企業(yè)網(wǎng)盤(pán)
現(xiàn)在也有不少網(wǎng)盤(pán)可以支持內(nèi)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換,但是網(wǎng)盤(pán)一般是面向辦公文檔類(lèi)型的數(shù)據(jù)。
5、自研的內(nèi)外網(wǎng)文件交換系統(tǒng)
內(nèi)外網(wǎng)文件交換系統(tǒng)支持多種網(wǎng)絡(luò)隔離架構(gòu)下的跨網(wǎng)文件交換,支持多個(gè)隔離網(wǎng)之間的安全交換邏輯,同時(shí)支持審批,追溯原始文件,解決網(wǎng)絡(luò)隔離條件下,網(wǎng)間數(shù)據(jù)安全收發(fā)、擺渡、共享的理想解決方案。
3、信息模型
GIM:地理空間信息模型
BIM:建筑信息模型
SIM:社會(huì)感知信息模型
目前,我國(guó)正在城市層面探索建設(shè)基于城市時(shí)空大數(shù)據(jù)的云平臺(tái),將城市相對(duì)宏觀靜態(tài)的地理空間信息模型(GIM)與相對(duì)微觀靜態(tài)的建筑信息模型(BIM)和城市動(dòng)態(tài)運(yùn)營(yíng)的社會(huì)感知信息模型(SIM)有機(jī)集成,并在云地理信息系統(tǒng)技術(shù)環(huán)境下,構(gòu)建多維度的城市信息模型,旨在實(shí)現(xiàn)新型數(shù)字孿生城市由單向到雙向、由二維到三維、由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)化,為城市的智慧空間治理提供時(shí)空大數(shù)據(jù)和空間分析技術(shù)支撐。
4、數(shù)字孿生城市 Digital Twin City
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將數(shù)字孿生定義為具有數(shù)據(jù)連接的特定物理實(shí)體或過(guò)程的數(shù)字化表達(dá),該數(shù)據(jù)連接可以保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間的同速率收斂,并提供物理實(shí)體或流程過(guò)程的整個(gè)生命周期的集成視圖,有助于優(yōu)化整體性能。
學(xué)術(shù)界則認(rèn)為數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬實(shí)體,借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及算法模型等,模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、控制物理實(shí)體全生命周期過(guò)程的技術(shù)手段。
數(shù)字孿生城市是利用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)城市進(jìn)行抽象建模,基于物理城市再造一個(gè)與之精準(zhǔn)映射、匹配對(duì)應(yīng)的虛擬城市,形成物理維度上的實(shí)體城市和信息維度上的虛擬城市同生共存、虛實(shí)交融的城市發(fā)展形態(tài)。
2018年,《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》發(fā)布,該文件指出要在雄安新區(qū)推進(jìn)BIM管理平臺(tái)建設(shè),平臺(tái)將建立不同階段的城市空間信息模型和循環(huán)迭代規(guī)則,采取GIS和BIM融合的數(shù)字技術(shù)記錄新區(qū)成長(zhǎng)的每一個(gè)瞬間,結(jié)合5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),逐步建成一個(gè)與實(shí)體城市完全鏡像的虛擬城市。
2020年,《國(guó)家發(fā)展改革委 中央網(wǎng)信辦印發(fā)〈關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動(dòng) 培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案〉的通知》(發(fā)改高技〔2020〕552號(hào)),首次指出數(shù)字孿生體是七大新一代數(shù)字技術(shù)之一,其他六種技術(shù)為大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、5G、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈。
通過(guò)CIM平臺(tái)匯聚數(shù)據(jù)、構(gòu)建城市數(shù)據(jù)資源體系,這將為數(shù)字孿生城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
融合城市運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(比如人口普查、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、能源消耗等)和虛擬3D城市信息模型是數(shù)字孿生城市的基礎(chǔ)與核心,在此基礎(chǔ)上虛擬城市與實(shí)體城市要建立全面實(shí)時(shí)的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市系統(tǒng)要素全生命周期的數(shù)字化記錄、對(duì)城市狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知及對(duì)城市發(fā)展的智能干預(yù)和趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
隨著城市數(shù)據(jù)大腦、城市運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)、時(shí)空大數(shù)據(jù)云平臺(tái)、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)等平臺(tái)的建設(shè),它們將以CIM平臺(tái)為基礎(chǔ),有序?qū)踊ネ?,?shí)現(xiàn)城市全域數(shù)據(jù)的匯聚應(yīng)用、數(shù)字化映射和可視化運(yùn)行,基于CIM平臺(tái)的城市數(shù)字孿生體也將加快構(gòu)建,助力形成“聯(lián)動(dòng)指揮、協(xié)同處置、科學(xué)決策”的城市智能化、數(shù)字化治理模式。
5、建筑信息模型
ISO12006—2:2015給出了房屋建筑信息概念模型,該模型是描述用戶(hù)管理和利用建筑空間,在工程項(xiàng)目全生命周期過(guò)程中使用建造資源完成建造的過(guò)程。
用戶(hù)活動(dòng)和功能需求的文件編制構(gòu)成了建造過(guò)程中所需信息的重要部分;
建造過(guò)程有四個(gè)主要階段,即預(yù)設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段、維護(hù)階段;
建造資源的組成可以是建筑產(chǎn)品、建設(shè)工具、建設(shè)代理和建設(shè)信息;
建筑實(shí)體可以滿(mǎn)足用戶(hù)行為和功能要求,它們可以聚合成建筑群。建筑實(shí)體由建筑構(gòu)件組成,建筑構(gòu)件可以構(gòu)成建筑群的幾個(gè)不同層次。
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》將其定義為:在建筑工程及設(shè)施全生命周期內(nèi),對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá),并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱(chēng)。建筑信息模型應(yīng)用示意圖如下圖:
6、城市信息模型
通過(guò)BIM技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)建筑信息的集成,如果說(shuō)城市是生命體,那么建筑就是構(gòu)成生命組織的細(xì)胞,因此從BIM到CIM是從單個(gè)細(xì)胞到復(fù)雜生命體的轉(zhuǎn)變。
相比過(guò)去的工程建設(shè)項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注單體BIM應(yīng)用,CIM更加強(qiáng)調(diào)城市系統(tǒng)整體,包括其空間與實(shí)體抽象、可視表達(dá)、計(jì)算分析、模擬預(yù)測(cè)和共享應(yīng)用等。
CIM不但包括工程建設(shè)過(guò)程中的小尺度(項(xiàng)目級(jí))的規(guī)劃、建設(shè)(施工)和竣工BIM,而且還包括城市大尺度的資源與環(huán)境、建筑與設(shè)施數(shù)字孿生的模型,能夠構(gòu)建城市多尺度多維度立體數(shù)字底版,支撐城市能源、環(huán)境、交通、基礎(chǔ)設(shè)施等系統(tǒng);連接城市真實(shí)世界的傳感網(wǎng)絡(luò),把握城市運(yùn)行動(dòng)態(tài),為城市精細(xì)化、智能化管理提供支撐。
7、物聯(lián)網(wǎng)
IBM首席執(zhí)行官Samuel J.Palmisano提出了“智慧地球”設(shè)想,將信息傳感設(shè)備安裝到橋梁、鐵路、電網(wǎng)等各種物體并連接網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)任何物體的數(shù)字化互聯(lián)。
智慧城市借助物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的監(jiān)控功能,對(duì)城市的建筑與設(shè)施、資源與環(huán)境動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),還能動(dòng)態(tài)匯聚城市規(guī)劃、建設(shè)和管理信息,有機(jī)整合城市規(guī)劃空間和運(yùn)營(yíng)等信息,可輔助城市規(guī)劃管理部門(mén)開(kāi)展城市資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)測(cè)量、開(kāi)發(fā)審批等業(yè)務(wù)。
智能電網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于發(fā)電、配電和用戶(hù)用電的環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的優(yōu)化配置,有效提高電能的利用率和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
智能交通利用自動(dòng)控制、傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的實(shí)時(shí)指揮和控制,能夠很好地減少交通擁堵,降低交通事故的傷亡率,減少汽車(chē)尾氣排放。
智能物流借助RFID、GPS和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行全自動(dòng)智能配送及可視化管理,幫助企業(yè)優(yōu)化采購(gòu)、運(yùn)輸及存儲(chǔ)環(huán)節(jié),從而提高能源利用效率、減少?gòu)U棄物排放。
此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療管理、生態(tài)監(jiān)控等領(lǐng)域也有較好的應(yīng)用。
8、人工智能
機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)是人工智能的常用技術(shù),它們可偵測(cè)識(shí)別城市空間現(xiàn)象,輔助城市設(shè)計(jì)與決策。使用多源數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí),可大規(guī)??焖僮R(shí)別土地性質(zhì),檢測(cè)城市空間結(jié)構(gòu),如結(jié)合谷歌地圖、街景數(shù)據(jù)與OpenStreetMap可準(zhǔn)確描述與預(yù)測(cè)城市項(xiàng)目的土地使用類(lèi)別。
在交通領(lǐng)域,人工智能模型可研究路徑選擇、通行時(shí)間、通勤特征等交通行為,提高交通規(guī)劃的可持續(xù)性,如基于隨機(jī)森林算法分類(lèi)器,可根據(jù)出行特征與土地利用特征預(yù)測(cè)人們的出行目的,優(yōu)化線網(wǎng)與土地布局。
還可協(xié)助車(chē)輛調(diào)度、智慧提醒路況、預(yù)測(cè)交通流量、控制交通信號(hào),以減少擁堵與污染,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)最優(yōu)通行。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了城市建設(shè)與運(yùn)行的動(dòng)態(tài)感知數(shù)據(jù),云計(jì)算與邊緣計(jì)算提供了城市數(shù)據(jù)分布式計(jì)算分析的算力,人工智能為人們利用眾多城市數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)特定領(lǐng)域決策分析和應(yīng)用提供了技術(shù)手段。
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步,這些技術(shù)支撐著CIM平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用,使城市具有智能協(xié)同、資源共享、互聯(lián)互通、全面感知的特點(diǎn),推動(dòng)城市管理向智能化、信息化方向發(fā)展。
9、CIM 框架
筆者提出的CIM概念框架如下圖所示,筆者認(rèn)為CIM包括社會(huì)實(shí)體、物理實(shí)體、城市空間、信息實(shí)體、過(guò)程(協(xié)作)和監(jiān)測(cè)感知六個(gè)部分,這也基本明確了城市信息模型的范圍邊界。
在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理運(yùn)營(yíng)等需求驅(qū)動(dòng)下,社會(huì)實(shí)體管理和利用城市空間與物理實(shí)體;社會(huì)實(shí)體以不同角色參與規(guī)劃建設(shè)和管理全周期過(guò)程,即以工程建設(shè)項(xiàng)目為單元開(kāi)展規(guī)劃、建設(shè)和管理運(yùn)營(yíng)的協(xié)作過(guò)程;社會(huì)實(shí)體采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)建筑與設(shè)施、資源與環(huán)境、現(xiàn)狀與空間進(jìn)行監(jiān)測(cè)感知,以把握城市運(yùn)行狀態(tài)。社會(huì)實(shí)體、城市空間、物理實(shí)體、過(guò)程、事件等及相關(guān)關(guān)系數(shù)字孿生形成了信息實(shí)體,共存于城市信息模型中。
1、CIM 概念
2020年9月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)導(dǎo)則》提出了一個(gè)CIM定義,即CIM是“以建筑信息模型(BIM)、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)多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù),構(gòu)建三維數(shù)字空間的城市信息有機(jī)綜合體”
這個(gè)概念只是從數(shù)據(jù)角度基本明確了CIM內(nèi)容和邊界,即CIM數(shù)據(jù)包括時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、資源調(diào)查數(shù)據(jù)、規(guī)劃管控?cái)?shù)據(jù)、工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)、公共專(zhuān)題數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)六大門(mén)類(lèi),其表明CIM邊界與上圖 CIM 概念框架 中的框架范圍基本吻合。
2、CIM 分類(lèi)
考慮到CIM需完整地描述結(jié)構(gòu)復(fù)雜的城市系統(tǒng),以領(lǐng)域擴(kuò)展思路對(duì)CIM采用面分類(lèi)法進(jìn)行擴(kuò)展,包含成果、進(jìn)程、資源、特性和應(yīng)用五大維度。其中成果包括按功能分建筑物、按形態(tài)分建筑物、按功能分建筑空間、按形態(tài)分建筑空間、BIM元素、工作成果、模型內(nèi)容7種分類(lèi),前6種引用GB/T 51269—2017附錄A.0.1~A.0.6的分類(lèi),模型內(nèi)容參考GB/T 13923—2022《基礎(chǔ)地理信息要素分類(lèi)與代碼》和CJJ 157—2010《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》分類(lèi);
進(jìn)程包括工程建設(shè)項(xiàng)目階段、行為、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域、采集方式4種分類(lèi),前3種引用GB/T 51269—2017附錄A.0.7~A.0.9的分類(lèi),采集方式參考《測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)體系》;
資源包括建筑產(chǎn)品、組織角色、工具、信息4種分類(lèi),引用GB/T 51269—2017附錄A.0.10~A.0.13的分類(lèi);
特性包括材質(zhì)、屬性、用地類(lèi)型3種分類(lèi),前2種引用GB/T 51269—2017附錄A.0.14~A.0.15的分類(lèi),用地類(lèi)型引用自然資源部《國(guó)土空間調(diào)查、規(guī)劃、用途管制用地用海分類(lèi)指南(試行)》的用地分類(lèi)代碼;應(yīng)用包括行業(yè)1種分類(lèi)。CIM分類(lèi)圖如下圖:
CIM分類(lèi)可在符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7027—2002《信息分類(lèi)和編碼的基本原則與方法》的規(guī)定下,依據(jù)可擴(kuò)延性、兼容性和綜合實(shí)用性原則進(jìn)行擴(kuò)展,擴(kuò)展分類(lèi)時(shí),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定的類(lèi)目和編碼保持不變。
3、CIM 分級(jí)
CIM分級(jí)是指所表達(dá)的物理實(shí)體幾何尺度及其信息精細(xì)度的區(qū)分,要兼顧現(xiàn)有地理信息、建筑模型的分級(jí)。城市三維模型分級(jí)、CityGML分級(jí)和BIM分級(jí)對(duì)比見(jiàn)下圖:
由上整合分類(lèi)后的級(jí)別可知:
CIM分為地表模型、框架模型、標(biāo)準(zhǔn)模型、精細(xì)模型、功能級(jí)模型、構(gòu)件級(jí)模型、零件級(jí)模型7級(jí),其中:
(1) 地表模型:二維矢量或三維符號(hào):
1級(jí)模型是根據(jù)實(shí)體對(duì)象的基本輪廓和高度生成的三維符號(hào),即地表模型,可采用GIS數(shù)據(jù)生成;
(2) 框架模型:白模:
2級(jí)模型是表達(dá)實(shí)體三維框架和表面的框架模型,實(shí)體邊長(zhǎng)大于10m(含10m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,表現(xiàn)為無(wú)表面紋理的“白模”,可采用傾斜攝影和衛(wèi)星遙感等方式組合建模;
(3) 標(biāo)準(zhǔn)模型:帶有材質(zhì)的粗模/僅帶有材質(zhì)的整體精模
3級(jí)模型是表達(dá)實(shí)體三維框架、外表面的標(biāo)準(zhǔn)模型,實(shí)體邊長(zhǎng)大于2m(含2m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,可采用激光雷達(dá)、傾斜攝影和衛(wèi)星遙感等方式組合建模;
(4) 精細(xì)模型:包含室內(nèi)室外或地上地下的精模
4級(jí)模型是表達(dá)實(shí)體三維框架、內(nèi)外表面細(xì)節(jié)的精細(xì)模型,實(shí)體邊長(zhǎng)大于0.5m(含0.5m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,可采用傾斜攝影、激光雷達(dá)等方式組合建模;
(5)功能級(jí)模型:分層分戶(hù)的精模
5級(jí)模型是滿(mǎn)足模型主要內(nèi)容空間占位、功能分區(qū)等需求的幾何精度(功能級(jí))模型,對(duì)應(yīng)建筑信息模型幾何精度為G1~G2級(jí),表面凸凹結(jié)構(gòu)邊長(zhǎng)大于0.05m(含0.05m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,可采用BIM、傾斜攝影和激光雷達(dá)等方式組合建模;
(6) 構(gòu)件級(jí)模型:構(gòu)件級(jí)
6級(jí)模型是滿(mǎn)足建造安裝流程、采購(gòu)等精細(xì)識(shí)別需求的幾何精度(構(gòu)件級(jí))模型,對(duì)應(yīng)BIM幾何精度為G2~G3級(jí),表面凸凹結(jié)構(gòu)邊長(zhǎng)大于0.02m(含0.02m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,可采用BIM、激光雷達(dá)和人工測(cè)繪等方式組合建模;
(7) 零件級(jí)模型:零件級(jí)
7級(jí)模型是滿(mǎn)足模型主要內(nèi)容高精度渲染展示、產(chǎn)品管理、制造加工準(zhǔn)備等高精度識(shí)別需求的幾何精度(零件級(jí))模型,對(duì)應(yīng)BIM幾何精度為G3~G4級(jí),表面凸凹結(jié)構(gòu)邊長(zhǎng)大于0.01m(含0.01m)時(shí)應(yīng)細(xì)化建模,可采用BIM和人工測(cè)繪等方式組合建模。
4、CIM 平臺(tái)與 CIM 基礎(chǔ)平臺(tái)
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的建立只是實(shí)現(xiàn)城市智慧化運(yùn)營(yíng)管理的基礎(chǔ),而在此基礎(chǔ)上搭建城市建設(shè)管理運(yùn)營(yíng)等領(lǐng)域的專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用系統(tǒng)才能直接服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理等工作,提升城市數(shù)字化管理能力,實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)營(yíng)管理的智慧化。
因此,可以將城市信息模型平臺(tái)(CIM平臺(tái))定義為CIM基礎(chǔ)平臺(tái)和基于CIM基礎(chǔ)平臺(tái)構(gòu)建的各專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用(CIM+應(yīng)用)系統(tǒng)的總和。
CIM平臺(tái)是涵蓋城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理等領(lǐng)域業(yè)務(wù)應(yīng)用的軟件平臺(tái),構(gòu)建CIM平臺(tái)的前提是推進(jìn)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)。
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)作為支撐城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行工作的基礎(chǔ)性平臺(tái),其主要作用是匯聚、融合、管理城市龐雜的數(shù)據(jù)資源,提供各類(lèi)數(shù)據(jù)、服務(wù)和基于城市智慧化發(fā)展需求的應(yīng)用接口,是作為城市底層基礎(chǔ)平臺(tái)來(lái)建設(shè)的,可以認(rèn)為CIM基礎(chǔ)平臺(tái)是涵蓋城市各類(lèi)信息模型的信息化底座。
CIM+應(yīng)用是在CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,結(jié)合城市發(fā)展及智慧城市應(yīng)用建設(shè)需求,通過(guò)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)提供的服務(wù)接口開(kāi)發(fā)的、在城市規(guī)劃建設(shè)管理和其他行業(yè)領(lǐng)域使用的各類(lèi)應(yīng)用。各類(lèi)CIM+應(yīng)用可以對(duì)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的數(shù)據(jù)和服務(wù)功能進(jìn)行調(diào)用,其產(chǎn)生的城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以沉淀和回流至CIM基礎(chǔ)平臺(tái),共同組成城市的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)服務(wù)于城市管理工作的一切智慧應(yīng)用的基礎(chǔ)性平臺(tái),CIM+應(yīng)用是平臺(tái)主管部門(mén)或行業(yè)發(fā)展的需求驅(qū)動(dòng)。CIM+應(yīng)用在使用過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)為平臺(tái)提供了源源不斷的信息資源,二者相輔相成,通過(guò)信息資源的整合提升,共同支撐著CIM平臺(tái)的發(fā)展,不僅能帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力提升,同時(shí)能推動(dòng)智慧城市建設(shè)。
5、CIM 平臺(tái)特征
CIM平臺(tái)作為CIM基礎(chǔ)平臺(tái)和CIM+應(yīng)用系統(tǒng)的總和,結(jié)合了平臺(tái)本身架構(gòu)體系及應(yīng)用特點(diǎn),CIM平臺(tái)特征可總結(jié)歸納為具有基礎(chǔ)性、專(zhuān)業(yè)性、集成性和應(yīng)用多元性。
基礎(chǔ)性:
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)作為平臺(tái)各類(lèi)數(shù)據(jù)匯聚及管理的載體,可以為相關(guān)應(yīng)用提供豐富的信息服務(wù)和開(kāi)發(fā)接口,支撐智慧城市應(yīng)用的建設(shè)與運(yùn)行。
專(zhuān)業(yè)性:
具備的專(zhuān)業(yè)基本功能包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)接入與管理、模型數(shù)據(jù)匯聚與融合、多場(chǎng)景模型瀏覽與定位查詢(xún)、運(yùn)行維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)安全管理、支撐擴(kuò)展應(yīng)用的開(kāi)放接口等基礎(chǔ)功能。在此基礎(chǔ)上,各城市根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)發(fā)工程建設(shè)項(xiàng)目各階段模型匯聚、物聯(lián)監(jiān)測(cè)和模擬仿真等專(zhuān)業(yè)功能。
集成性:
可對(duì)接或整合城市現(xiàn)有政務(wù)信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源。例如,對(duì)接智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)、工程建設(shè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái)(“多規(guī)合一”業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái)),集成共享信息資源,深化CIM平臺(tái)在城市規(guī)劃、建設(shè)、綜合管理和社會(huì)公共服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
應(yīng)用多元性:
CIM+應(yīng)用體系的豐富多元化:開(kāi)發(fā)基于CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的應(yīng)用在城市體檢、城市安全、城市管理、水務(wù)、交通、規(guī)劃、建筑等各大行業(yè)領(lǐng)域及一切智慧城市相關(guān)領(lǐng)域的CIM+應(yīng)用系統(tǒng),以此構(gòu)建豐富多元的CIM+應(yīng)用體系。
此外,CIM平臺(tái)還應(yīng)具備安全、實(shí)用的特性。
6、CIM 平臺(tái)與其他系統(tǒng)關(guān)系
CIM平臺(tái)的建設(shè)不是獨(dú)立于其他系統(tǒng)的,作為匯聚融合多維信息模型數(shù)據(jù)的資源集成體,CIM平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程離不開(kāi)其他現(xiàn)有相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)(平臺(tái))的數(shù)據(jù)支撐。CIM平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)共享接口與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互對(duì)接,集成整合相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源,同時(shí)共享平臺(tái)自有信息資源給其他業(yè)務(wù)系統(tǒng),既能充分利用現(xiàn)有信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源,也支撐著相關(guān)系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)作提質(zhì)增效,實(shí)現(xiàn)各行業(yè)及各部門(mén)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同,進(jìn)而提高CIM平臺(tái)共建共享程度,避免形成信息孤島、數(shù)據(jù)壁壘。
現(xiàn)階段,市級(jí)CIM平臺(tái)需對(duì)接的主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)有工程建設(shè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái)(“多規(guī)合一”業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái))、國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)及智慧城市時(shí)空大數(shù)據(jù)云平臺(tái),各系統(tǒng)將其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)治理過(guò)程匯聚至城市CIM基礎(chǔ)平臺(tái),再經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等加工技術(shù)整合,形成支撐平臺(tái)以開(kāi)發(fā)更高層次、更廣范圍、更智慧化的系列CIM+應(yīng)用的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。
國(guó)家級(jí)及省級(jí)CIM平臺(tái)與同級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)系可參考市級(jí)CIM平臺(tái)的關(guān)系。
10、CIM 平臺(tái)設(shè)計(jì)方法
1、頂層設(shè)計(jì)
1、系統(tǒng)工程領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)概念
頂層設(shè)計(jì)(Top-Down Design)概念由Niklaus Wirth于20世紀(jì)70年代提出,最初是一種大型程序的軟件工程設(shè)計(jì)方法,主要采用“自頂向下逐步求精、分而治之”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),其后逐步成為系統(tǒng)工程學(xué)領(lǐng)域一種有效的復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)方法。與之相對(duì)應(yīng)的是自底向上設(shè)計(jì)(Bottom-Up Design),兩者相輔相成。
頂層設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)復(fù)雜工程的整體性,注重規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)際需求的緊密結(jié)合,從全局視角出發(fā),自上而下逐層分解、分別細(xì)化,統(tǒng)籌考慮各個(gè)層次、各個(gè)要素,在系統(tǒng)總體框架約束下實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)。與自底向上設(shè)計(jì)相比,頂層設(shè)計(jì)更加能夠確保系統(tǒng)整體性,結(jié)果可控性更強(qiáng),但對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的操作難度較大。
2、宏觀政策領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)概念
信息化頂層設(shè)計(jì)解決的是“怎么做”的問(wèn)題;信息化總體規(guī)劃是“愿景”,信息化頂層設(shè)計(jì)是“藍(lán)圖”與“路線圖”。信息化頂層設(shè)計(jì)是信息化建設(shè)從規(guī)劃到實(shí)施的橋梁,它是在信息化總體規(guī)劃的統(tǒng)領(lǐng)與指導(dǎo)下,作為信息化總體規(guī)劃的延續(xù)和細(xì)化,是信息化實(shí)施的前提與依據(jù),是信息化實(shí)施的總體框架。
信息化頂層設(shè)計(jì)就是從全局的視角出發(fā),站在整體的高度,以信息化的思維全面分析機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)業(yè)務(wù),建立該機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)模型、功能模型、數(shù)據(jù)模型和業(yè)務(wù)模型,并結(jié)合該機(jī)構(gòu)的信息化現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出信息化總體技術(shù)方案(藍(lán)圖與路線圖)。
2、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)方法論
成熟的體系結(jié)構(gòu)方法包括Zachman框架、EA框架、TOGAFEA框架、FEAF框架、FEA框架、SOA框架等,目前頂層設(shè)計(jì)實(shí)踐基于EA框架和SOA框架的較多。
1、Zachman 框架
John Zachman于1987年在IMB Systems Journal期刊上首次提出企業(yè)架構(gòu)的初步概念。他在文章中闡述了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作中對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的看法:系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是由具有不同關(guān)注試點(diǎn)的若干層面人員共同完成的,在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,考察對(duì)象不應(yīng)局限于數(shù)據(jù)和功能,還應(yīng)包括地點(diǎn)。Zachman理論發(fā)展到今天被稱(chēng)為“企業(yè)架構(gòu)框架”,簡(jiǎn)稱(chēng)為“Zachman框架”,Zachman也被公認(rèn)為企業(yè)架構(gòu)領(lǐng)域的理論開(kāi)拓者,現(xiàn)有的企業(yè)架構(gòu)框架大都是由Zachman框架派生而來(lái)的。
Zachman框架僅僅是內(nèi)容的分類(lèi)方法,對(duì)架構(gòu)創(chuàng)建過(guò)程的指導(dǎo)性不強(qiáng),設(shè)計(jì)結(jié)果的展示度不高。
2、TOGAF 框架
開(kāi)放群組架構(gòu)框架(The Open Group Architecture Framework,TOGAF)是由The Open Group(一個(gè)總部在英國(guó)的非營(yíng)利協(xié)會(huì))發(fā)起和設(shè)計(jì)的,最初版本在1995年發(fā)布,至今已更新到TOGAF9.1,其一般應(yīng)用于商業(yè)企業(yè),是目前市場(chǎng)占有率最高的企業(yè)架構(gòu)框架。TOGAF將企業(yè)架構(gòu)抽象為以下四個(gè)層次。
(1)業(yè)務(wù)架構(gòu)(Business Architecture):為達(dá)到目標(biāo)須要進(jìn)行的業(yè)務(wù)過(guò)程。
(2)數(shù)據(jù)架構(gòu)(Data Architecture):企業(yè)數(shù)據(jù)如何組織和存儲(chǔ)。
(3)應(yīng)用程序架構(gòu)(Application Architecture):如何設(shè)計(jì)應(yīng)用程序以達(dá)到業(yè)務(wù)要求。
(4)技術(shù)架構(gòu)(Technology Architecture):系統(tǒng)軟硬件及應(yīng)用支撐。
同時(shí),TOGAF還提供了一套EA框架開(kāi)發(fā)方法和支持工具,是眾多架構(gòu)理論及架構(gòu)模型中唯一具有企業(yè)架構(gòu)核心開(kāi)發(fā)理論的模型方法。這套核心開(kāi)發(fā)理論被稱(chēng)為ADM (Architecture Development Method),在ADM中首先為預(yù)備階段,在預(yù)備階段后依次為架構(gòu)愿景、業(yè)務(wù)架構(gòu)、信息系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)、機(jī)會(huì)及解決方案、遷移規(guī)劃、實(shí)施治理、架構(gòu)變更管理的迭代過(guò)程,需求管理適用于該迭代過(guò)程的所有階段。
TOGAF框架的復(fù)雜程度高,存在一定的借鑒難度。
3、FEAF 框架和 EFA 框架
FEAF(Federal Enterprise Architecture Framework)是針對(duì)美國(guó)聯(lián)邦政府的架構(gòu)框架理論,F(xiàn)EAF旨在為美國(guó)各聯(lián)邦機(jī)構(gòu)提供基礎(chǔ)性架構(gòu),促進(jìn)橫向(美國(guó)聯(lián)邦政府各部門(mén)之間)和縱向(美國(guó)聯(lián)邦政府與州政府和地方政府間)的信息共享、互操作及通用業(yè)務(wù)共享開(kāi)發(fā),是一個(gè)概念化的框架,說(shuō)明了架構(gòu)組件的整體結(jié)構(gòu)和彼此之間的關(guān)系,包括架構(gòu)驅(qū)動(dòng)力、戰(zhàn)略方向、當(dāng)前架構(gòu)、目標(biāo)架構(gòu)、過(guò)渡過(guò)程、架構(gòu)片段、架構(gòu)模型和標(biāo)準(zhǔn)8個(gè)組成部分。
FEA(Federal Enterprise Architecture)是一套較成體系的頂層設(shè)計(jì)方法,其是基于業(yè)務(wù)與績(jī)效、用于某級(jí)政府的跨部門(mén)的績(jī)效改進(jìn)框架,F(xiàn)EA框架由5個(gè)參考模型組成,它們共同提供了聯(lián)邦政府的業(yè)務(wù)、績(jī)效與技術(shù)的通用定義和框架。
(1)績(jī)效參考模型:提供一般結(jié)果與產(chǎn)出指標(biāo)測(cè)評(píng)框架。
(2)業(yè)務(wù)參考模型:描述機(jī)構(gòu)所實(shí)施但與機(jī)構(gòu)無(wú)關(guān)的業(yè)務(wù)框架,它構(gòu)成了FEA框架的基礎(chǔ)內(nèi)容。
(3)服務(wù)組件參考模型:是一種業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的功能架構(gòu),它根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)改進(jìn)方式對(duì)服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)。
(4)數(shù)據(jù)參考模型:用來(lái)描述那些支持項(xiàng)目計(jì)劃在業(yè)務(wù)流程運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)與信息,描述那些發(fā)生在機(jī)構(gòu)與其各類(lèi)客戶(hù)和業(yè)務(wù)合作伙伴之間的信息交換相互作用的類(lèi)型。
(5)技術(shù)參考模型:是一種分級(jí)的技術(shù)架構(gòu),用于描述傳輸服務(wù)構(gòu)件與提高服務(wù)性能的技術(shù)支持方式。
FEA框架推動(dòng)跨部門(mén)業(yè)務(wù)協(xié)同、提升政府運(yùn)作效能的出發(fā)點(diǎn)與智慧城市建設(shè)高度匹配。FEA框架提出劃分架構(gòu)片段的方法,采用統(tǒng)一的架構(gòu)模型對(duì)各個(gè)架構(gòu)片段進(jìn)行描述,降低了開(kāi)發(fā)架構(gòu)的復(fù)雜性,并且可以采用增量方式對(duì)架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和維護(hù)。在智慧城市頂層設(shè)計(jì)中可以借鑒這種適應(yīng)變化的思想,提升可擴(kuò)展性和標(biāo)準(zhǔn)性。另外,F(xiàn)EA框架重視績(jī)效評(píng)估和改進(jìn)反饋,因此在智慧城市頂層設(shè)計(jì)中對(duì)FEA框架應(yīng)予以重視。
4、SOA 框架
面向服務(wù)的體系架構(gòu)(Service-Oriented Architecture,SOA)是一種粗粒度、松耦合的服務(wù)架構(gòu),將應(yīng)用系統(tǒng)的不同功能實(shí)體(服務(wù))通過(guò)定義精確的接口聯(lián)系起來(lái),可以以通用的方式進(jìn)行交互,服務(wù)的接口獨(dú)立于硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和編程語(yǔ)言。其架構(gòu)中的功能模塊可以分為七層,包括已有系統(tǒng)資源、組件層、服務(wù)層、商業(yè)流程層、表示層、企業(yè)服務(wù)總線、輔助功能。
3、智慧城市頂層設(shè)計(jì)
智慧城市頂層設(shè)計(jì)是從城市發(fā)展需求出發(fā)的,運(yùn)用體系工程方法統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市各要素,開(kāi)展智慧城市需求分析,在明確智慧城市建設(shè)具體目標(biāo)的基礎(chǔ)上,自頂向下將目標(biāo)層層分解,在總體框架、建設(shè)內(nèi)容、實(shí)施路徑等方面進(jìn)行整體性規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過(guò)程。
4、CIM 平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)方法
根據(jù)《智慧城市 頂層設(shè)計(jì)指南》,CIM平臺(tái)頂層設(shè)計(jì)的基本流程和內(nèi)容如下:
1、需求分析
基于城市發(fā)展戰(zhàn)略與目標(biāo)、需求調(diào)研分析及現(xiàn)狀評(píng)估和其他相關(guān)規(guī)劃等,明確提出CIM平臺(tái)建設(shè)需求,包括但不限于目標(biāo)分析、數(shù)據(jù)資源需求及評(píng)估、業(yè)務(wù)應(yīng)用需求及評(píng)估等。
2、總體設(shè)計(jì)
以CIM平臺(tái)建設(shè)需求為依據(jù),明確CIM平臺(tái)建設(shè)的指導(dǎo)思想、基本原則、建設(shè)目標(biāo),開(kāi)展總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。建設(shè)目標(biāo)宜分總體目標(biāo)和階段性目標(biāo)。
3、架構(gòu)設(shè)計(jì)
1、業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)宜考慮地區(qū)的戰(zhàn)略定位和目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、自然和人文條件等因素,制定出符合地區(qū)特色的業(yè)務(wù)架構(gòu)。依據(jù)CIM建設(shè)的業(yè)務(wù)需求,分析業(yè)務(wù)提供方、業(yè)務(wù)服務(wù)對(duì)象、業(yè)務(wù)服務(wù)渠道等多方面因素,從而形成CIM平臺(tái)業(yè)務(wù)架構(gòu)。
2、數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)要依據(jù)CIM平臺(tái)數(shù)據(jù)共享交換現(xiàn)狀和需求分析,結(jié)合業(yè)務(wù)架構(gòu),識(shí)別出業(yè)務(wù)流程中所依賴(lài)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)需求方、對(duì)數(shù)據(jù)的操作、安全和隱私保護(hù)要求等。
數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):
(1)數(shù)據(jù)資源框架:對(duì)來(lái)自不同應(yīng)用領(lǐng)域和不同形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類(lèi)和分層。
(2)數(shù)據(jù)服務(wù):包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)、管理、共享交換、建模、分析挖掘、可視化等服務(wù)。
(3)數(shù)據(jù)治理:包括數(shù)據(jù)治理的戰(zhàn)略、相關(guān)組織架構(gòu)、數(shù)據(jù)治理領(lǐng)域和數(shù)據(jù)治理過(guò)程等。
3、應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)
應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)要依據(jù)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀和需求分析,結(jié)合城市業(yè)務(wù)架構(gòu)及數(shù)據(jù)架構(gòu)要求等,對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊、系統(tǒng)接口進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)明確各應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容、系統(tǒng)主要功能等,并明確須要新建或改建的系統(tǒng),識(shí)別可重用或共用的系統(tǒng)及系統(tǒng)模塊,提出統(tǒng)籌建設(shè)要求。應(yīng)用系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)應(yīng)明確系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)之間的交互關(guān)系。
4、基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)設(shè)計(jì)要依據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀,結(jié)合應(yīng)用架構(gòu)的設(shè)計(jì),識(shí)別可重用或共用的基礎(chǔ)設(shè)施,提出新建或改建的基礎(chǔ)設(shè)施,設(shè)計(jì)開(kāi)放、面向服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)。可針對(duì)以下四種基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(1)物聯(lián)感知層基礎(chǔ)設(shè)施:包括地下、地面、空中等全空間的泛在感知設(shè)備。
(2)網(wǎng)絡(luò)通信層基礎(chǔ)設(shè)施:包括公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、政務(wù)網(wǎng)絡(luò)及其他專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。
(3)計(jì)算與存儲(chǔ)層基礎(chǔ)設(shè)施:包括公共計(jì)算與存儲(chǔ)服務(wù)中心等。
(4)數(shù)據(jù)與服務(wù)融合層基礎(chǔ)設(shè)施:包括數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐服務(wù)、系統(tǒng)接口等方面的基礎(chǔ)設(shè)施。
5、標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)要從CIM基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)、支撐技術(shù)與平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、管理與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)、安全與保障標(biāo)準(zhǔn)等維度開(kāi)展地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作。
6、產(chǎn)業(yè)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
產(chǎn)業(yè)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)要圍繞CIM平臺(tái)建設(shè)目標(biāo),結(jié)合新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式的發(fā)展趨勢(shì),基于城市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),提出CIM產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),規(guī)劃產(chǎn)業(yè)體系
4、實(shí)施路徑設(shè)計(jì)
實(shí)施路徑設(shè)計(jì)包括主要任務(wù)和重點(diǎn)工程、運(yùn)營(yíng)模式及保障措施等,要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際現(xiàn)狀,對(duì)照CIM平臺(tái)建設(shè)目標(biāo),依據(jù)系統(tǒng)論和結(jié)構(gòu)分析等方法論,以及總體設(shè)計(jì)和架構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,提出實(shí)施路徑設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和重點(diǎn)工程。運(yùn)營(yíng)模式則從CIM平臺(tái)推廣對(duì)接角度出發(fā),提供平臺(tái)推廣應(yīng)用模式。
保障措施包括組織保障、政策保障、人才保障、安全保障、資金保障等。
5、CIM 平臺(tái)建設(shè)需求
(1)數(shù)據(jù)匯聚與管理,如工程建設(shè)各階段項(xiàng)目二維GIS數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)或BIM數(shù)據(jù)匯聚的能力、資源目錄管理、元數(shù)據(jù)管理、前置交換或在線共享方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換等。
(2)數(shù)據(jù)查詢(xún)與可視化,如地名地址查詢(xún)、空間查詢(xún)、CIM資源加載、集成展示、模型數(shù)據(jù)加載、可視化渲染等。
(3)平臺(tái)分析與模擬,如二維和三維緩沖區(qū)分析、疊加分析、建筑單體到社區(qū)再到城市級(jí)別的模擬仿真能力等。
(4)平臺(tái)運(yùn)行與服務(wù),如組織機(jī)構(gòu)管理、角色管理、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)匯聚與運(yùn)行監(jiān)控、CIM數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布、服務(wù)聚合等。
(5)平臺(tái)開(kāi)發(fā)接口,如豐富的開(kāi)發(fā)接口或開(kāi)發(fā)工具包支撐智慧城市各行業(yè)CIM應(yīng)用,以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序接口(Web API)或軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)等形式提供開(kāi)發(fā)接口,并包括資源訪問(wèn)類(lèi)、項(xiàng)目類(lèi)、地圖類(lèi)、三維模型類(lèi)、BIM類(lèi)、控件類(lèi)、數(shù)據(jù)交換類(lèi)、事件類(lèi)、實(shí)時(shí)感知類(lèi)、數(shù)據(jù)分析類(lèi)、模擬推演類(lèi)、平臺(tái)管理類(lèi)共12個(gè)大類(lèi)。
6、CIM 平臺(tái)應(yīng)用需求
1、工程建設(shè)項(xiàng)目審批審查
目前已實(shí)現(xiàn)部分指標(biāo)的機(jī)器自動(dòng)審查及機(jī)器輔助審查,但仍存在大量指標(biāo)須要依靠人工輔助或完全由人力審查。基于BIM報(bào)建的開(kāi)展推進(jìn),亟須提升工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案技術(shù)審查的智能化程度,依據(jù)BIM提供的豐富信息,運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),提升計(jì)算機(jī)智能審查能力。
2、規(guī)劃編制與成果審查
在CIM平臺(tái)建設(shè)環(huán)境及趨勢(shì)下,基于在線的輔助規(guī)劃編制、規(guī)劃成果線上匯交、規(guī)劃編制成果智能審查是CIM平臺(tái)設(shè)計(jì)方案的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
3、建設(shè)過(guò)程與建筑質(zhì)量監(jiān)管
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)整合了多維度多尺度的CIM數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù),應(yīng)用BIM等新技術(shù),構(gòu)建支撐城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理的基礎(chǔ)操作平臺(tái),可為BIM報(bào)建審批、工程質(zhì)量、工程安全和施工管理等提供支撐,是保證建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的首要技術(shù)保障平臺(tái)。
4、城市基礎(chǔ)設(shè)施管理與運(yùn)營(yíng)
安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)與管理須要結(jié)合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及各省市信息化建設(shè)現(xiàn)狀,匯聚各省市城市運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)信息、隱患信息、運(yùn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警信息、處置管理情況等數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)城市運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和狀況的整體把握,實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事故的及時(shí)了解、風(fēng)險(xiǎn)防控的客觀評(píng)價(jià)。面向市政基礎(chǔ)設(shè)施、建筑施工點(diǎn)、房屋建筑等市政單元,掌握各省市的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布情況和運(yùn)行狀態(tài),了解各省市市政單元的運(yùn)行狀況、隱患、故障發(fā)生情況及處置情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)各省市市政單元安全風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)管控、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。
5、城市安全與應(yīng)急
城市安全與應(yīng)急業(yè)務(wù)上的具體需求表現(xiàn)在應(yīng)急總覽、風(fēng)險(xiǎn)隱患、監(jiān)測(cè)預(yù)警、日常值守、應(yīng)急宣教、應(yīng)急專(zhuān)題(專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)n})等方面。
6、行業(yè)專(zhuān)題應(yīng)用
基于CIM基礎(chǔ)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)征拆現(xiàn)狀摸查、線位方案比選、實(shí)際效果可視化模擬等功能。例如,在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,接入各監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻信號(hào),及時(shí)應(yīng)對(duì)各種交通的突發(fā)事件。在水務(wù)領(lǐng)域,須要對(duì)接智慧排水云服務(wù)、排水建模大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)智慧感知、互聯(lián)網(wǎng)+河長(zhǎng)制系統(tǒng),提供排水管網(wǎng)檢測(cè)、水雨情及工情實(shí)時(shí)感知與遠(yuǎn)程調(diào)度、河長(zhǎng)制管理、防洪防汛、應(yīng)急指揮、運(yùn)行養(yǎng)護(hù)管理等服務(wù)。
7、基礎(chǔ)設(shè)施需求(軟硬件環(huán)境)、信息安全需求、運(yùn)行維護(hù)需求
11、CIM 平臺(tái)總體架構(gòu)
CIM平臺(tái)總體架構(gòu)宜采用GB/T 32399—2015《信息技術(shù) 云計(jì)算 參考架構(gòu)》和GB/T 35301—2017《信息技術(shù) 云計(jì)算 平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)參考架構(gòu)》標(biāo)準(zhǔn),宜符合PaaS功能視圖的相關(guān)規(guī)定,CIM平臺(tái)總體架構(gòu)如圖:
CIM平臺(tái)總體架構(gòu)應(yīng)包括五個(gè)層次和兩大體系,即設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、用戶(hù)層,以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和信息安全與運(yùn)維保障體系。
省與城市CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的銜接關(guān)系如圖:
(1)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)宜對(duì)接國(guó)土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái),集成整合規(guī)劃管控、資源調(diào)查等相關(guān)信息資源。
(2)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)應(yīng)對(duì)接或整合已有的工程建設(shè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái)(“多規(guī)合一”業(yè)務(wù)協(xié)同平臺(tái))功能,一些未建的功能可基于CIM基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)。
(3)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)應(yīng)對(duì)接工程建設(shè)項(xiàng)目審批管理系統(tǒng)、一體化在線政務(wù)服務(wù)平臺(tái)等系統(tǒng),并支撐智慧城市其他應(yīng)用的建設(shè)與運(yùn)行。
(4)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)應(yīng)能支持城市體檢、智慧水務(wù)、城市更新等跨部門(mén)的綜合應(yīng)用,支撐各類(lèi)智慧城市應(yīng)用。
12、CIM 平臺(tái)總體技術(shù)路線
CIM平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)路線圍繞數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)辦理及信息安全等主線展開(kāi)。
(1)在數(shù)據(jù)融合方面,CIM平臺(tái)對(duì)二維及三維數(shù)據(jù)和BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理、發(fā)布與可視化分析,其中的技術(shù)要點(diǎn)包括大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)、BIM兼容及輕量化、多級(jí)LOD渲染、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
(2)在業(yè)務(wù)辦理方面,研究利用SOA多層體系架構(gòu)、中臺(tái)技術(shù)構(gòu)建CIM業(yè)務(wù)中臺(tái),CIM業(yè)務(wù)中臺(tái)將BIM沉淀過(guò)程、各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景的共性能力以組件的形式打包封裝,高內(nèi)聚、低耦合,得到基于CIM平臺(tái)的工程建設(shè)項(xiàng)目報(bào)建與智能審批系統(tǒng)、規(guī)劃輔助編制與智能審查、自然資源業(yè)務(wù)支撐、數(shù)據(jù)共享與協(xié)同等。
(3)在信息安全方面,利用區(qū)塊鏈安全加密技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證技術(shù)等對(duì)模型數(shù)據(jù)安全共享、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸安全等提供保障。
總體技術(shù)路線如圖:
關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
1、大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)技術(shù)
1、Hadoop 技術(shù)
針對(duì)海量空間數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)時(shí)存在的查詢(xún)、檢索性能低,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率低等問(wèn)題,設(shè)計(jì)Hadoop分布式開(kāi)源平臺(tái)中的分布式文件系統(tǒng)HDFS空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式,以便分布式存儲(chǔ)海量空間數(shù)據(jù),分散計(jì)算機(jī)硬盤(pán)及處理器的壓力。
2、HBASE 技術(shù)
雖然Hadoop可以很好地解決大規(guī)模數(shù)據(jù)的離線批量處理問(wèn)題,但是受限于MapReduce編程框架的高延遲數(shù)據(jù)處理機(jī)制,Hadoop無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理應(yīng)用的需求,并且HDFS面向批量訪問(wèn)模式,不是隨機(jī)訪問(wèn)模式。
當(dāng)數(shù)據(jù)需求巨大時(shí),采用HBASE來(lái)組織數(shù)據(jù),HBASE中通過(guò)rowkey和columns確定的一個(gè)存貯單元稱(chēng)為cell。每個(gè)cell都保存著同一份數(shù)據(jù)的多個(gè)版本,版本通過(guò)時(shí)間戳來(lái)索引。
3、空間數(shù)據(jù)檢索技術(shù)
技術(shù)路線中Hadoop對(duì)于空間數(shù)據(jù)檢索效率低的問(wèn)題可采用Hadoop中的空間操作來(lái)進(jìn)行處理,Hadoop在MapReduce層引入了兩個(gè)新的組件,即Spatial File Splitter和Spatial Record Reader,利用全局索引和局部索引分別對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效檢索。
4、高性能查詢(xún)技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)高性能查詢(xún),可采用Mapreduce和Spark等技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的離線和實(shí)時(shí)查詢(xún)。
MapReduce是一種分布式計(jì)算框架,以一種可靠的、具有容錯(cuò)能力的方式并行處理TB級(jí)別的海量數(shù)據(jù)集,主要用于海量數(shù)據(jù)查詢(xún)和海量數(shù)據(jù)的計(jì)算問(wèn)題。MR由兩個(gè)階段(Map和Reduce)組成,即map()和reduce()兩個(gè)函數(shù),可實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算。
2、BIM 與 CIM 高效數(shù)據(jù)融合技術(shù)
BIM技術(shù)為三維GIS提供了更為精細(xì)的三維模型,能夠讓三維GIS開(kāi)展更為精細(xì)化的管理工作,從而發(fā)展和豐富了CIM平臺(tái)。
要實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)與三維GIS數(shù)據(jù)(包括地形數(shù)據(jù)、三維傾斜攝影數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等)融合的一體化服務(wù),需要整合技術(shù)框架,建立一套基于Web服務(wù)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)服務(wù)框架體系。
數(shù)據(jù)融合發(fā)布,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)資源匯聚、服務(wù)聚合發(fā)布、平臺(tái)服務(wù)BIM數(shù)據(jù)與三維GIS數(shù)據(jù)的二維和三維一體化、應(yīng)用層這幾個(gè)環(huán)節(jié),首先需將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚,形成數(shù)據(jù)資源池,對(duì)各類(lèi)異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)配置、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、空間化生成、數(shù)字簽發(fā)等,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行服務(wù)分發(fā),進(jìn)入平臺(tái)里進(jìn)行服務(wù)聚合,服務(wù)聚合后通過(guò)SOAP接口對(duì)外提供統(tǒng)一的服務(wù)。
1、文件索引技術(shù)及場(chǎng)景組織(金字塔)技術(shù)
CIM平臺(tái)采用文件索引目錄方式進(jìn)行數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布,優(yōu)化了傳統(tǒng)的二維和三維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式。
文件索引技術(shù)主要采用索引這種結(jié)構(gòu),邏輯上連續(xù)的文件可以存放在若干不連續(xù)的物理塊中,但對(duì)于每個(gè)文件,在存儲(chǔ)介質(zhì)中除存儲(chǔ)文件本身外,還要求平臺(tái)另外建立一張索引表,索引表記錄了文件信息所在的邏輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。索引表也以文件的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中,索引表的物理地址則由文件說(shuō)明信息項(xiàng)給出。
2、分布式服務(wù)
分布式場(chǎng)景應(yīng)用隨著大場(chǎng)景數(shù)據(jù)的應(yīng)用及多元數(shù)據(jù)融合展示,數(shù)據(jù)量會(huì)不斷增大,針對(duì)數(shù)據(jù)量大占用空間比較多的問(wèn)題,后臺(tái)采用了大數(shù)據(jù)的思維,采用分布式服務(wù)發(fā)布的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布,具體如下:
首先用戶(hù)登錄到集群中的中央服務(wù)發(fā)布系統(tǒng),根據(jù)用戶(hù)需求選擇數(shù)據(jù)所在的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),填寫(xiě)相關(guān)的發(fā)布參數(shù)后,后臺(tái)通過(guò)RPC遠(yuǎn)程調(diào)用Webservice接口,將服務(wù)發(fā)布參數(shù)提交給相應(yīng)的服務(wù)主機(jī),服務(wù)主機(jī)接收到請(qǐng)求后,根據(jù)服務(wù)參數(shù),配置相應(yīng)的上下文環(huán)境context,并解析對(duì)應(yīng)路徑下的數(shù)據(jù)文件,生成相關(guān)的索引index信息,再利用數(shù)據(jù)中間件mybatis將其寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)中;當(dāng)用戶(hù)加載對(duì)應(yīng)的服務(wù)時(shí),先請(qǐng)求中央服務(wù)器,根據(jù)服務(wù)信息計(jì)算服務(wù)所需要的索引index信息返回給用戶(hù),用戶(hù)根據(jù)索引index信息,到相應(yīng)的datanode上請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的服務(wù)數(shù)據(jù)。這樣便實(shí)現(xiàn)了分布式服務(wù)發(fā)布與加載,大大提高了平臺(tái)的服務(wù)發(fā)布能力,以及數(shù)據(jù)加載的效率。
3、服務(wù)聚合技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)與三維GIS數(shù)據(jù)(包括地形數(shù)據(jù)、三維傾斜攝影數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等)融合的一體化服務(wù),需要整合技術(shù)框架,建立一套基于Web服務(wù)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)服務(wù)框架體系。
同時(shí),在很多情況下,政府部門(mén)之間或設(shè)計(jì)與審批單位之間的電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)是星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這就意味著各部門(mén)間網(wǎng)絡(luò)不能互通,只能訪問(wèn)到上一節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),而通過(guò)服務(wù)聚合技術(shù),可以解決這一問(wèn)題。
CIM平臺(tái)設(shè)計(jì)了邏輯服務(wù),在單個(gè)服務(wù)發(fā)布完成后,用戶(hù)通過(guò)添加邏輯服務(wù)可以將多個(gè)服務(wù)組織成一個(gè)邏輯服務(wù),也可以將一個(gè)服務(wù)拆分成幾個(gè)服務(wù),然后在邏輯服務(wù)內(nèi)添加需要的服務(wù),并重新發(fā)布。用戶(hù)可根據(jù)需要配置自己的邏輯服務(wù)。
3、LOD 高效組織與輕量化渲染技術(shù)
項(xiàng)目建設(shè)的三維模型原始數(shù)據(jù)具有幾何精細(xì)、紋理精度高等特點(diǎn),可直接用來(lái)解決數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)加載緩慢、內(nèi)存顯存資源占用高、平臺(tái)渲染壓力大等問(wèn)題。利用LOD(細(xì)節(jié)層次模型)技術(shù),LOD層級(jí)數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù),基于場(chǎng)景圖的LOD組織管理技術(shù)及多任務(wù)、多機(jī)器、多進(jìn)程、多線程并行的數(shù)據(jù)處理技術(shù),可以解決三維模型數(shù)據(jù)資源占用不可控和調(diào)度渲染效率低的問(wèn)題。
LOD技術(shù)指根據(jù)物體模型的節(jié)點(diǎn)在顯示環(huán)境中所處的位置和重要度,決定物體渲染的資源分配,降低非重要物體的面數(shù)和細(xì)節(jié)度,從而獲得高效率的渲染運(yùn)算的技術(shù)。
構(gòu)建LOD的主要難點(diǎn)在于如何建立幾何體的層次細(xì)節(jié)模型。
構(gòu)建LOD的難點(diǎn)還包括不同層級(jí)細(xì)節(jié)的自然過(guò)渡,以及不同層級(jí)數(shù)據(jù)在場(chǎng)景中的分布。
基于場(chǎng)景圖的LOD組織管理技術(shù)很好地解決了此難點(diǎn)。
場(chǎng)景圖是用于組織場(chǎng)景信息的圖或樹(shù)結(jié)構(gòu),一個(gè)場(chǎng)景圖中包含一個(gè)根節(jié)點(diǎn)、多個(gè)內(nèi)部組織層級(jí)節(jié)點(diǎn)、多個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)。場(chǎng)景圖的各個(gè)層級(jí)都具備調(diào)度信息,調(diào)度信息決定了各個(gè)層級(jí)細(xì)節(jié)的過(guò)渡,也決定了不同層級(jí)數(shù)據(jù)在場(chǎng)景中的分布?;谝朁c(diǎn)的LOD控制可以根據(jù)用戶(hù)的視點(diǎn)參數(shù)來(lái)選擇滿(mǎn)足條件的不同層次細(xì)節(jié),有效地控制不同層級(jí)細(xì)節(jié)的自然過(guò)渡,以及不同層級(jí)數(shù)據(jù)在場(chǎng)景中的分布。
減少渲染狀態(tài)切換
光照、材質(zhì)、紋理表現(xiàn)的就是某一種渲染的狀態(tài)。平臺(tái)基于OpenGL開(kāi)發(fā),而OpenGL是一種狀態(tài)機(jī),更準(zhǔn)確地說(shuō),它是一種有限狀態(tài)機(jī),即它所保存的渲染狀態(tài)值是預(yù)先定制且個(gè)數(shù)有限的。對(duì)于一個(gè)使用OpenGL開(kāi)發(fā)的程序,它在每一時(shí)刻都會(huì)保存多個(gè)渲染時(shí)可用的狀態(tài)值,直到下一次用戶(hù)改變這個(gè)狀態(tài)之前,該狀態(tài)的內(nèi)容都不會(huì)發(fā)生變化。而冗余的渲染狀態(tài)設(shè)置及頻繁的狀態(tài)切換都會(huì)導(dǎo)致渲染效率大幅下降。通過(guò)調(diào)整場(chǎng)景對(duì)象的渲染順序,使相同狀態(tài)的對(duì)象使用同一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行渲染,減少了渲染狀態(tài)的冗余及切換頻率;通過(guò)對(duì)渲染狀態(tài)進(jìn)行排序的方法對(duì)場(chǎng)景對(duì)象進(jìn)行有序渲染,這再次減少了狀態(tài)切換的頻率,達(dá)到了提升渲染效率的目的。
減少渲染批次
除了減少渲染狀態(tài)切換,平臺(tái)使用VBO(Vertex Buffer Object)技術(shù)使批量的數(shù)據(jù)提交可以減少與GPU的交互,降低數(shù)據(jù)帶寬的使用,減少渲染批次,從而進(jìn)一步提高渲染的效率。
多級(jí) LOD 組織
基于多級(jí)LOD組織,可利用多種數(shù)據(jù)處理(KLCD)算法、空間索引加速技術(shù)、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載及多級(jí)緩存等方法提高三維數(shù)據(jù)調(diào)度性能,實(shí)現(xiàn)無(wú)緩存的高速加載調(diào)用。
(1)KLCD算法:提供一種城市建筑模型的漸進(jìn)壓縮和傳輸方法,根據(jù)該方法,一個(gè)復(fù)雜的城市建筑模型場(chǎng)景能表示成一系列分層的壓縮數(shù)據(jù)組織形式,而且每層的數(shù)據(jù)流遠(yuǎn)小于原有模型數(shù)據(jù)量,有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。該算法同時(shí)支持紋理的漸進(jìn)傳輸技術(shù),將大數(shù)據(jù)量的紋理通過(guò)分層傳輸技術(shù)傳輸,以提升平臺(tái)傳輸效果。
(2)空間索引加速技術(shù):針對(duì)大規(guī)模城市場(chǎng)景數(shù)據(jù)(建筑、綠化、部件、地形等),通過(guò)空間分布關(guān)系,按照一定的區(qū)位、密集度、復(fù)雜度等要素,通過(guò)我們的Builder產(chǎn)品將每對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象化,并建立空間索引關(guān)系,提高了平臺(tái)運(yùn)行效率。
(3)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載:針對(duì)海量數(shù)據(jù),在客戶(hù)端通過(guò)多線程進(jìn)行處理,利用KLCD、LOD、遮擋剔除等技術(shù)使當(dāng)前視野范圍內(nèi)的空間數(shù)據(jù)通過(guò)動(dòng)態(tài)層次加載,同時(shí)將一定范圍外的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除,使機(jī)器內(nèi)存、CPU動(dòng)態(tài)平衡,從而保障整體性能提升。
(4)多級(jí)緩存:針對(duì)海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻?hù)端本地后的存儲(chǔ)問(wèn)題,建立本地的空間文件數(shù)據(jù)庫(kù),并對(duì)文件進(jìn)行加密處理,大大提高了后期的訪問(wèn)運(yùn)行效率,同時(shí)也保障了數(shù)據(jù)的安全性。
4、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)
應(yīng)用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合問(wèn)題,為CIM平臺(tái)提供有力的數(shù)據(jù)支撐,該項(xiàng)技術(shù)支持DEM和DOM融合、矢量點(diǎn)線面數(shù)據(jù)融合、規(guī)劃成果數(shù)據(jù)融合、建設(shè)項(xiàng)目與傾斜攝影融合、三維實(shí)景模型與BIM融合等。
5、SOA 多層體系架構(gòu)
SOA的軟件模型涉及如下技術(shù):
(1)Web Service(也叫XML Web Service):Web Service是通過(guò)SOAP在Web上提供軟件服務(wù),使用WSDL文件進(jìn)行說(shuō)明,并通過(guò)UDDI進(jìn)行注冊(cè)的。
(2)XML(Extensible Markup Language):可擴(kuò)展置標(biāo)語(yǔ)言,面向短期的臨時(shí)數(shù)據(jù)處理和萬(wàn)維網(wǎng)絡(luò),是SOAP的基礎(chǔ)。
(3)SOAP(Simple Object Access Protocol):簡(jiǎn)單對(duì)象存取協(xié)議,是XML Web Service的通信協(xié)議。當(dāng)客戶(hù)通過(guò)UDDI找到WSDL描述文檔后,可以通過(guò)SOAP調(diào)用Web服務(wù)中的一個(gè)或多個(gè)操作。SOAP是XML文檔形式的調(diào)用方法的規(guī)范,它可以支持不同的底層接口,如HTTP(S)或SMTP。
(4)WSDL(Web Services Description Language):WSDL文件是一個(gè)XML文檔,用于說(shuō)明一組SOAP消息及如何交換這些消息,它在大多數(shù)情況下由軟件自動(dòng)生成和使用。
(5)UDDI(Universal Description,Discovery and Integration):是Web Service集成的一個(gè)體系框架,它包含了服務(wù)描述與發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在使用者調(diào)用Web Service之前,必須確定這個(gè)服務(wù)內(nèi)包含哪些方法,并找到被調(diào)用的接口定義。UDDI利用SOAP消息機(jī)制(標(biāo)準(zhǔn)的XML/HTTP)來(lái)發(fā)布、編輯、瀏覽及查找注冊(cè)信息。它采用XML格式來(lái)封裝各種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù),并且發(fā)送到服務(wù)注冊(cè)中心或由服務(wù)注冊(cè)中心來(lái)返回需要的數(shù)據(jù)。
6、中臺(tái)技術(shù)
業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、技術(shù)中臺(tái)。
7、區(qū)塊鏈技術(shù)
區(qū)塊鏈技術(shù)是建立在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上的,利用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)驗(yàn)證、存儲(chǔ)數(shù)據(jù),用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法生成、更新數(shù)據(jù),用密碼保證數(shù)據(jù)傳輸、訪問(wèn)安全,而自動(dòng)化腳本代碼可組成智能合約操作數(shù)據(jù)的計(jì)算范式。它因?yàn)閾碛悬c(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)、時(shí)間戳、智能合約、共識(shí)機(jī)制和加密算法等核心技術(shù),天然具備去信任、透明可信、防篡改、可追溯、安全可靠等特性,近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于政府治理領(lǐng)域。
結(jié)合區(qū)塊鏈分布式、可追溯性和非對(duì)稱(chēng)密碼加密的中心特點(diǎn),區(qū)塊鏈技術(shù)非常適合解決現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)共享困難問(wèn)題,能夠提供安全方面的可行性保障。區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于大數(shù)據(jù)的安全共享提供的是一種底層的技術(shù),點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)可以幫助海量數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ);可追溯性的特點(diǎn)可以在數(shù)據(jù)被共享時(shí)追溯數(shù)據(jù)的原始信息;公鑰加密、私鑰簽名的非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)可有效防止數(shù)據(jù)在共享過(guò)程中出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。
針對(duì)CIM數(shù)據(jù)資源分散共享、交換、傳導(dǎo)時(shí)的信息不對(duì)稱(chēng)、版本控制、安全保密等問(wèn)題,利用區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改、全程留痕、公開(kāi)透明、分布式存儲(chǔ)、算法加密、智能合約等特點(diǎn),對(duì)CIM數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式加密存儲(chǔ),資源目錄(賬本)全過(guò)程公開(kāi),使得規(guī)劃、施工、竣工各階段的BIM分享數(shù)據(jù)不可篡改、不可刪除,保證了全過(guò)程記錄數(shù)據(jù)的唯一性。采用非對(duì)稱(chēng)加密算法,對(duì)分塊CIM(25km2內(nèi))的涉密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,只有唯一擁有私鑰的人方有權(quán)限使用(瀏覽、引用、復(fù)制等),保證數(shù)據(jù)安全共享。
8、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證技術(shù)
認(rèn)證指的是證實(shí)被認(rèn)證對(duì)象是否屬實(shí)和是否有效的一個(gè)過(guò)程。其基本思想是通過(guò)驗(yàn)證被認(rèn)證對(duì)象的屬性來(lái)達(dá)到確認(rèn)被認(rèn)證對(duì)象是否真實(shí)有效的目的。被認(rèn)證對(duì)象的屬性可以是口令、數(shù)字簽名,或者像指紋、聲音、視網(wǎng)膜這樣的生理特征。認(rèn)證常常被用于通信雙方相互確認(rèn)身份,以保證通信的安全,一般分為身份認(rèn)證與消息認(rèn)證兩種。
一次口令機(jī)制:
一次口令機(jī)制采用動(dòng)態(tài)口令技術(shù),是一種讓用戶(hù)的密碼按照時(shí)間或使用次數(shù)不斷動(dòng)態(tài)變化,每個(gè)密碼只使用一次的技術(shù)。
USBKey 認(rèn)證:
USBKey是一種USB接口的硬件設(shè)備,它采用軟硬件相結(jié)合,一次一密的強(qiáng)雙因子認(rèn)證模式,很好地解決了安全性與易用性之間的矛盾。
13、CIM 數(shù)據(jù)總體架構(gòu)
1、數(shù)據(jù)共享與保密
CIM平臺(tái)數(shù)據(jù)共享包含在線共享和離線拷貝兩種方式。
在線共享主要以提供數(shù)據(jù)服務(wù)的方式開(kāi)展,結(jié)合25km2數(shù)據(jù)保密規(guī)定要求,通過(guò)設(shè)置分級(jí)授權(quán)進(jìn)行服務(wù)共享。CIM數(shù)據(jù)在線共享服務(wù)的類(lèi)別主要有網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)(WMS)、基于緩存的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)(WMS-C)、網(wǎng)絡(luò)瓦片地圖服務(wù)(WMTS)、網(wǎng)絡(luò)要素服務(wù)(WFS)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)(WCS)、網(wǎng)絡(luò)地名地址要素服務(wù)(WFS-G)、索引3D場(chǎng)景服務(wù)(I3S)、3DTiles服務(wù)。各類(lèi)數(shù)據(jù)建議采用的服務(wù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)共享方式參考下圖所示的CIM數(shù)據(jù)共享清單。
離線拷貝可通過(guò)移動(dòng)介質(zhì)拷貝共享CIM數(shù)據(jù)?;趨^(qū)塊鏈技術(shù)可以設(shè)計(jì)海量CIM數(shù)據(jù)分級(jí)授權(quán)交易的多層區(qū)塊鏈模型,包括身份認(rèn)證、智能合約、訪問(wèn)控制機(jī)制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型設(shè)計(jì)等,實(shí)現(xiàn)CIM數(shù)據(jù)上傳、分發(fā)安全加密,交易記賬信息管理等功能。
2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與更新
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可采用數(shù)據(jù)中心的方式,分為市數(shù)據(jù)中心和區(qū)(縣)數(shù)據(jù)中心,其中市數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在市局機(jī)房或政務(wù)云,采用“邏輯集中、物理分離、服務(wù)共享”的方式,區(qū)(縣)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)在各區(qū)(縣)機(jī)房或區(qū)(縣)政務(wù)云,采用“物理集中、數(shù)據(jù)匯交、服務(wù)調(diào)用”的方式。
更新頻率低的時(shí)空基礎(chǔ)類(lèi)數(shù)據(jù)由市統(tǒng)一更新維護(hù),并通過(guò)時(shí)空信息云平臺(tái)對(duì)外(政務(wù)版、公眾版)提供在線服務(wù),原始數(shù)據(jù)(25km2內(nèi))符合保密要求后授權(quán)在政務(wù)內(nèi)網(wǎng)下載。
更新頻率低的規(guī)劃管控的編制成果由各區(qū)通過(guò)“多規(guī)合一”平臺(tái)在線提交編制成果,在線審查后以服務(wù)形式共享調(diào)用(審批的依據(jù))。
時(shí)效要求高的工程建設(shè)項(xiàng)目、資源調(diào)查、公共專(zhuān)題、監(jiān)督監(jiān)管及業(yè)務(wù)管理,由各區(qū)(縣)動(dòng)態(tài)更新維護(hù)并自動(dòng)同步匯聚交至市平臺(tái)。市級(jí)審批項(xiàng)目成果數(shù)據(jù)也逆向同步至區(qū)(縣)分局。
從數(shù)據(jù)更新方式角度分,數(shù)據(jù)更新主要存在手動(dòng)定期/不定期更新、自動(dòng)動(dòng)態(tài)更新兩種方式,不同的數(shù)據(jù)需要采用不同的更新方式:
(1)針對(duì)以項(xiàng)目形式產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或以年度方式產(chǎn)生的數(shù)據(jù),建議采用手動(dòng)定期/不定期更新方式;
(2)針對(duì)隨業(yè)務(wù)審批產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),建議采用自動(dòng)動(dòng)態(tài)更新方式隨審批自動(dòng)更新。
工程建設(shè)項(xiàng)目、業(yè)務(wù)管理、監(jiān)督監(jiān)管需隨業(yè)務(wù)辦理實(shí)時(shí)更新,規(guī)劃管控類(lèi)數(shù)據(jù)隨批復(fù)版本按需更新,時(shí)空基礎(chǔ)、資源調(diào)查、公共專(zhuān)題等其他數(shù)據(jù)按需更新。
14、CIM 功能架構(gòu)設(shè)計(jì)
CIM平臺(tái)提供數(shù)據(jù)匯聚與管理、數(shù)據(jù)查詢(xún)與可視化、平臺(tái)分析與模擬、平臺(tái)運(yùn)行與服務(wù)、開(kāi)發(fā)接口等基礎(chǔ)功能,以及面向“規(guī)、設(shè)、建、管”領(lǐng)域的應(yīng)用,為政府各委、辦、局提供管理與服務(wù)支撐。
1、數(shù)據(jù)匯聚與管理
1、模型輕量化
- 模型導(dǎo)入
- 模型抽?。簩?shí)現(xiàn)從模型中提取數(shù)據(jù)的功能,如將所有構(gòu)建所富有的參數(shù)化信息提取出來(lái)得到完整的模型信息。
- 碰撞檢測(cè)
- 數(shù)據(jù)清洗:利用清洗規(guī)則,糾正數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,檢查數(shù)據(jù)一致性,處理無(wú)效值和缺失值等
- 坐標(biāo)投影定義
- 格式轉(zhuǎn)換
- 數(shù)模分離:模型包含幾何數(shù)據(jù)和非幾何數(shù)據(jù)兩部分。幾何數(shù)據(jù)就是我們能看到的二維、三維模型數(shù)據(jù),非幾何數(shù)據(jù)通常指模型所包含的分部分項(xiàng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、構(gòu)件屬性數(shù)據(jù)等相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)模分離的處理,模型文件中有20%~50%的非幾何數(shù)據(jù)被剝離出去,導(dǎo)出為DB文件或JSON數(shù)據(jù),供應(yīng)用開(kāi)發(fā)使用。數(shù)模分離后,模型僅包含結(jié)構(gòu)信息,但存在唯一的對(duì)象標(biāo)志,從而實(shí)現(xiàn)與DB文件或JSON數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。當(dāng)需要查看模型的屬性數(shù)據(jù)時(shí),再根據(jù)這個(gè)唯一的對(duì)象標(biāo)志從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取相關(guān)屬性。
- 模型拆分子對(duì)象
- 刪減子對(duì)象
- 模型切分:在管道模型中常存在單個(gè)管道對(duì)象非常長(zhǎng)(長(zhǎng)度在幾千米),并且三角面數(shù)為幾十萬(wàn)的情況,此時(shí)模型就相對(duì)非常復(fù)雜,不利于使用。對(duì)此類(lèi)型數(shù)據(jù)的優(yōu)化通常采用模型切分的方式,將長(zhǎng)的模型切分成多段小模型。
- 移除背立面頂點(diǎn):導(dǎo)出的模型通常存在一些不影響視覺(jué)效果的背立面及重復(fù)頂點(diǎn)和重復(fù)面,這些重復(fù)頂點(diǎn)和重復(fù)面在渲染過(guò)程中是不必要的,會(huì)造成資源消耗。在實(shí)際操作中要選擇模型中需要進(jìn)行重復(fù)點(diǎn)移除操作的對(duì)象范圍,包括所有對(duì)象和選中對(duì)象。
- LOD 提取與輕量化:根據(jù)BIM的LOD級(jí)別進(jìn)行提取和輕量化,降低模型的大小,以便在大場(chǎng)景里面對(duì)模型進(jìn)行加載和瀏覽。LOD的劃分參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51301—2018《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》4.3.5章節(jié)中的幾何表達(dá)精度的等級(jí)劃分要求進(jìn)行劃分。進(jìn)入CIM平臺(tái)展示的BIM可按G1、G2進(jìn)行提取與輕量化。
(13)圖片材質(zhì)提?。涸贚OD提取與輕量化過(guò)程中,支持提取模型的圖片材質(zhì),支持BIM中材質(zhì)圖片數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)的索引。
(14)參數(shù)化幾何描述:參數(shù)化幾何描述指用多個(gè)參數(shù)來(lái)描述一個(gè)幾何體,參數(shù)化幾何描述可以將單個(gè)圖元做到最極致的輕量化。例如,一個(gè)圓柱(見(jiàn)圖5-4)可以使用如下三個(gè)參數(shù):參數(shù)1為底面原點(diǎn)坐標(biāo)(x、y、z,三個(gè)參數(shù))、參數(shù)2為底面半徑(r,一個(gè)參數(shù))、參數(shù)3為柱子高度(h,一個(gè)參數(shù)),使用五個(gè)參數(shù)即可完成一個(gè)圓柱體的搭建,非常精簡(jiǎn)。
(15)簡(jiǎn)化三角網(wǎng):簡(jiǎn)化模型數(shù)據(jù)中所有對(duì)象或選中對(duì)象,簡(jiǎn)化大量冗余的三角面,降低內(nèi)存的占用,提高模型在三維場(chǎng)景中的瀏覽性能。
(16)相似對(duì)象提?。簩⑾嗨频哪P蛨D元進(jìn)行合并,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮,只加載基本模型,其他模型在基本模型基礎(chǔ)上進(jìn)行幾何參數(shù)變換。
(17)圖元合并:利用相似性算法自動(dòng)減少圖元數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)幾何數(shù)據(jù)的輕量化。如BIM模型中很多樁的形狀一模一樣,只是位置不一樣,可以做圖元合并來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量化,即只保留一個(gè)樁的數(shù)據(jù),其他樁記錄一個(gè)引用+空間坐標(biāo)即可。
(18)消息隊(duì)列:支持消息的緩沖管理,利用消息隊(duì)列技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順序分發(fā)。
2、數(shù)據(jù)資源加載
3、BIM 數(shù)據(jù)管理
BIM 檢查、模型數(shù)據(jù)查詢(xún)、BIM 上傳、第三方模型接入、模型發(fā)布預(yù)覽、模型版本更新、BIM 導(dǎo)出、模型文件關(guān)聯(lián)、模型比對(duì)分析、BIM 剖切、BIM 測(cè)量
4、CIM 平臺(tái)數(shù)據(jù)標(biāo)注管理
標(biāo)注添加、標(biāo)注管理、標(biāo)注共享
5、空間數(shù)據(jù)管理
元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)源管理、專(zhuān)題管理、數(shù)據(jù)符號(hào)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)更新、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)管理、字段配置管理、數(shù)據(jù)資源目錄管理、數(shù)據(jù)專(zhuān)題配置
6、CIM 平臺(tái)數(shù)據(jù)交換
交換參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)檢查、交換監(jiān)控、消息通知、服務(wù)瀏覽、服務(wù)查詢(xún)、服務(wù)訂閱、數(shù)據(jù)上傳下載
2、數(shù)據(jù)查詢(xún)與可視化
查詢(xún)統(tǒng)計(jì)分析(基礎(chǔ)屬性查詢(xún)、模型信息檢索、關(guān)聯(lián)信息展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析)
視點(diǎn)切換與漫游(視點(diǎn)管理、錄制漫游、普通漫游、地下漫游、室內(nèi)漫游、自定義漫游)
1、數(shù)據(jù)高效渲染
(1)LOD動(dòng)態(tài)加載:通過(guò)多重LOD計(jì)算,為同一個(gè)構(gòu)件分別生成輪廓模型與精細(xì)實(shí)體模型。在三維幾何數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)渲染階段,通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算視點(diǎn)與模型的距離,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的輪廓模型與精細(xì)實(shí)體模型的內(nèi)存加載與渲染。具體策略如下。
①在小比例尺(1:30000以下)下僅展示影像/電子地圖,三維數(shù)據(jù)不進(jìn)行加載;通過(guò)標(biāo)記或疊加二維圖層來(lái)展示地物信息。
②在中比例尺(1:1500至1:30000)下展示白模/傾斜攝影單體化數(shù)據(jù)/其他格式的三維數(shù)據(jù)(僅加載建筑/地物的外輪廓),以一棟建筑/一個(gè)項(xiàng)目作為一個(gè)單體要素。
③在大比例尺(1:1500以上)下僅展示視野范圍內(nèi)以屏幕為中心的一定范圍內(nèi)的BIM詳細(xì)內(nèi)部構(gòu)件,其他BIM只展示白?;蚪ㄖ鈿ぁ?/p>
(2)圖像渲染:基于WebGL的圖像渲染引擎進(jìn)行深度開(kāi)發(fā),基于GLSL開(kāi)發(fā)自主的著色器,提供光照、水紋、云層、動(dòng)畫(huà)、粒子效果等諸多功能的底層特性支持,有助于實(shí)現(xiàn)逼真的效果,加速圖像的渲染。
(3)模型渲染:基于模型的結(jié)構(gòu)化特性,封裝參數(shù)化的模型構(gòu)件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)基于構(gòu)件的對(duì)象管理,可有效提升LOD層級(jí)的渲染管理。
2、可視化展示
多源融合展示、二維和三維聯(lián)動(dòng)展示、地上地下一體化、室內(nèi)室外一體化、BIM 全流程展示應(yīng)用、多屏對(duì)比、多屏聯(lián)動(dòng)
3、平臺(tái)分析與模擬
天際線分析
凈高分析:結(jié)合擬建項(xiàng)目實(shí)際情況,針對(duì)特定樓層、標(biāo)高、受結(jié)構(gòu)影響空間較窄或較低的區(qū)域、管線密集交叉的區(qū)域及出管道井和出機(jī)房的區(qū)域等極易出現(xiàn)凈高不滿(mǎn)足要求情況的區(qū)域,根據(jù)凈高值按需渲染,輸出凈高分布圖,直觀展示不利點(diǎn),標(biāo)識(shí)出最低點(diǎn)標(biāo)高值。
控高分析:控高分析是對(duì)片區(qū)內(nèi)各地塊的建筑高度控制做定量的專(zhuān)項(xiàng)研究。
退線分析:退線分析用于規(guī)定建筑物應(yīng)距離城市道路或用地紅線的程度。
視線分析:視線分析將人在地面上或某個(gè)建筑的陽(yáng)臺(tái)、窗戶(hù)上的視角點(diǎn)作為眺望點(diǎn),由平臺(tái)自動(dòng)生成并判定眺望點(diǎn)和被觀看對(duì)象之間(其他任意一點(diǎn))的可視情況。
視域分析:視域分析是從任意一點(diǎn)出發(fā)判斷區(qū)域內(nèi)所有其他點(diǎn)的通視情況。
景觀可視度分析:應(yīng)用BIM技術(shù)的景觀可視度分析是建立在定量分析之上的,通過(guò)科學(xué)的直觀圖表表達(dá)。其主要分析區(qū)域地標(biāo)性建筑在某區(qū)域范圍內(nèi)的空間可視度?;谡趽醴治隹梢詫?duì)地標(biāo)性建筑物的可視面積進(jìn)行解析。
詳細(xì)規(guī)劃盒子分析:詳細(xì)規(guī)劃盒子分析以三維形式直觀顯示詳細(xì)規(guī)劃數(shù)據(jù),并根據(jù)不同用地分類(lèi)性質(zhì)渲染形成詳細(xì)規(guī)劃盒子,用戶(hù)可查看詳細(xì)規(guī)劃盒子的用地編碼、用地性質(zhì)、詳細(xì)規(guī)劃限高值、容積率、地塊面積、建筑面積、退線要求等基本信息,加載設(shè)計(jì)方案后執(zhí)行分析,驗(yàn)證詳細(xì)規(guī)劃盒子內(nèi)的建筑指標(biāo)是否超出城市詳細(xì)規(guī)劃限制。
標(biāo)高核查:標(biāo)高核查用于分析立面圖各樓層的標(biāo)高是否與建筑施工平面圖相同,核查建筑施工平面圖的標(biāo)高是否與結(jié)構(gòu)施工圖的標(biāo)高相符;核查門(mén)窗頂標(biāo)高是否與其上一層的梁底標(biāo)高相一致,對(duì)門(mén)窗頂標(biāo)高、露臺(tái)標(biāo)高能實(shí)現(xiàn)智能定位及可視化展示。
方案比選:支持查看不同設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)信息
公共服務(wù)設(shè)施覆蓋分析:為反映社區(qū)公共服務(wù)設(shè)施整體覆蓋水平,將社區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生、教育、文化、體育、養(yǎng)老等各類(lèi)設(shè)施按步行15分鐘即可到達(dá)的覆蓋率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行疊加,統(tǒng)計(jì)分析社區(qū)公共服務(wù)設(shè)施步行15分鐘的覆蓋率。
人流分析:通過(guò)對(duì)城市人流的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),對(duì)城市人口數(shù)量、分布、流動(dòng)性等要素進(jìn)行分析,如城市人口分布分析、網(wǎng)絡(luò)人口分析、總體工作出行分析、指定區(qū)域工作出行分析、外地人口數(shù)量分析等。
交通流分析:實(shí)現(xiàn)交通量、擁擠度及平均車(chē)速等多種交通流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的形象查詢(xún)和顯示。
地塊強(qiáng)排方案:強(qiáng)排是為了測(cè)算項(xiàng)目成本及利潤(rùn)率,幫助業(yè)主判斷地塊準(zhǔn)確價(jià)值,研究地塊中方案的可行性,針對(duì)各方不同要求,為業(yè)主提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)方向。地塊強(qiáng)排方案是根據(jù)地塊的規(guī)劃指標(biāo)排布建筑的基本方案,同時(shí)滿(mǎn)足建筑強(qiáng)制性規(guī)范、地方規(guī)定及業(yè)主要求。地塊強(qiáng)排方案包括前期準(zhǔn)備、強(qiáng)排設(shè)計(jì)、審查出圖,前期準(zhǔn)備中包括規(guī)范要點(diǎn)匯總、規(guī)劃條件輸入、營(yíng)銷(xiāo)條件輸入、地塊特征分析;強(qiáng)排設(shè)計(jì)中包括合理強(qiáng)排、多方案對(duì)比、深度達(dá)標(biāo)等;審查出圖包括自審填表、負(fù)責(zé)人審查。
疊加分析:疊加分析的疊置分析目標(biāo)是分析在空間位置上有一定關(guān)聯(lián)的空間對(duì)象的空間特征和專(zhuān)屬屬性之間的相互關(guān)系。
疏散模擬:疏散模擬結(jié)合模型中建筑物構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)物理特性(如保溫材質(zhì)的熱傳導(dǎo)率、比熱以及電阻率等)、疏散人員特征等信息,模擬在緊急情況下的人流疏散情況。用戶(hù)可加載逃生路徑、設(shè)置疏散人數(shù)等相關(guān)參數(shù),得到疏散時(shí)間、疏散軌跡、疏散人數(shù)曲線圖和區(qū)域人數(shù)變化曲線圖,進(jìn)行可視化和可度量的疏散模擬計(jì)算和仿真,確保在安全疏散時(shí)間內(nèi)有效疏散人群,實(shí)現(xiàn)個(gè)體或群體行為過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬。疏散模擬也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的幾種疏散方案進(jìn)行分別模擬,對(duì)比、優(yōu)化得到最佳的疏散方案。
日照模擬:計(jì)算分析某一層建筑、高層建筑群對(duì)其北側(cè)某一規(guī)劃或保留地塊的建筑與建筑部分樓層的日照影響情況或日照時(shí)數(shù)影響情況。
4、平臺(tái)運(yùn)行與服務(wù)
平臺(tái)運(yùn)行與服務(wù)將提供平臺(tái)運(yùn)維管理、數(shù)據(jù)服務(wù)管理等功能模塊。
平臺(tái)運(yùn)維管理包括:
單點(diǎn)登錄、部門(mén)管理、用戶(hù)管理、角色管理、統(tǒng)一授權(quán)管理、行為日志管理等。
數(shù)據(jù)服務(wù)管理包含了地圖服務(wù)管理,支持各類(lèi)靜態(tài)服務(wù)與動(dòng)態(tài)服務(wù)的接入,并對(duì)各類(lèi)地圖服務(wù)進(jìn)行管理,具體包括服務(wù)發(fā)布、服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)驗(yàn)證、服務(wù)配置、服務(wù)管理、服務(wù)查詢(xún)、服務(wù)編輯、服務(wù)擴(kuò)展、服務(wù)日志、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)統(tǒng)計(jì)等,并同時(shí)提供空間數(shù)據(jù)引擎接口。
5、平臺(tái)開(kāi)發(fā)接口
平臺(tái)開(kāi)發(fā)接口包括需對(duì)外部平臺(tái)提供的接口與需使用或依賴(lài)的外部平臺(tái)接口。
平臺(tái)開(kāi)發(fā)接口接入方式包括自動(dòng)接入(前置服務(wù)端方式)、Web Service接口方式接入及對(duì)外開(kāi)放接口方式接入等。
接口安全保障:一次性口令認(rèn)證等方法。
數(shù)據(jù)共享交換與定制開(kāi)發(fā):
- 數(shù)據(jù)共享接口
- 二次開(kāi)發(fā) API(資源訪問(wèn)類(lèi)接口、項(xiàng)目類(lèi)接口、地圖類(lèi)接口、三維模型類(lèi)接口、BIM 類(lèi)接口、控件類(lèi)接口、數(shù)據(jù)交換類(lèi)接口、事件類(lèi)接口、實(shí)時(shí)感知類(lèi)接口、數(shù)據(jù)分析類(lèi)接口、模擬推演類(lèi)接口、平臺(tái)管理類(lèi)接口)
15、基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)
CIM平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)體系設(shè)計(jì)的目標(biāo)是構(gòu)建云環(huán)境下的一體化基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu),打造云環(huán)境下政府?dāng)?shù)據(jù)開(kāi)放共享、資源整合、應(yīng)用開(kāi)發(fā)新模式,提升新技術(shù)、新基礎(chǔ)設(shè)施條件下政府的治理和公共服務(wù)能力。
1、信息網(wǎng)絡(luò)資源
信息網(wǎng)絡(luò)資源一般包括政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。
2、本地計(jì)算存儲(chǔ)資源
本地計(jì)算存儲(chǔ)資源可對(duì)邊緣端計(jì)算存儲(chǔ)能力進(jìn)行補(bǔ)充,同時(shí)滿(mǎn)足云端對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)的調(diào)用。本地計(jì)算存儲(chǔ)資源宜結(jié)合實(shí)際情況建設(shè),靈活部署本地存儲(chǔ)機(jī)房。
3、云計(jì)算資源
云計(jì)算資源承載海量數(shù)據(jù)信息的匯聚計(jì)算,可完成邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)及本地計(jì)算設(shè)施無(wú)法處理的數(shù)據(jù)計(jì)算任務(wù),進(jìn)行統(tǒng)一資源部署,可以提供強(qiáng)大的計(jì)算能力。云計(jì)算資源應(yīng)建設(shè)具備容災(zāi)、備份、恢復(fù)、監(jiān)控、遷移等功能,高性能且高可靠性的云數(shù)據(jù)庫(kù)和高可靠性的分布式文件系統(tǒng),提供實(shí)時(shí)交互與協(xié)作能力、配置和使用計(jì)算資源能力、傳輸連接相關(guān)網(wǎng)絡(luò)能力等,支持服務(wù)負(fù)載均衡和專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)配置,可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求和策略,經(jīng)濟(jì)地自動(dòng)調(diào)整彈性計(jì)算資源。
4、邊緣計(jì)算資源
邊緣計(jì)算是指能在網(wǎng)絡(luò)邊緣處執(zhí)行計(jì)算、存儲(chǔ)及提供應(yīng)用服務(wù)的新型計(jì)算。邊緣計(jì)算資源要能夠處理云計(jì)算資源下發(fā)的計(jì)算任務(wù)和向云計(jì)算資源發(fā)出請(qǐng)求,傳送數(shù)據(jù)資源時(shí)應(yīng)具備雙向性,即數(shù)據(jù)可以是云服務(wù)的下行數(shù)據(jù),也可以是智能感知設(shè)備、物聯(lián)設(shè)備的上行數(shù)據(jù)。邊緣計(jì)算資源可以集成本地存儲(chǔ)和外擴(kuò)存儲(chǔ)功能,同時(shí)可分擔(dān)計(jì)算需求,在物聯(lián)網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化、實(shí)時(shí)響應(yīng)、敏捷連接、模型分析。
16、安全體系架構(gòu)
1、平臺(tái)運(yùn)行安全
通過(guò)安全組織、安全策略、安全管理、安全技術(shù)框架,形成平臺(tái)運(yùn)行安全總體架構(gòu)框架。
2、數(shù)據(jù)安全
為保證CIM平臺(tái)的數(shù)據(jù)安全,平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全、數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)完整性保護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等安全策略。
1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全是針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,包括數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)、密碼、數(shù)據(jù)表空間及表的管理,根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的性質(zhì)來(lái)分配應(yīng)用使用的用戶(hù)及密碼,劃分相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)及表空間。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式要保持一致。
2、數(shù)據(jù)傳輸安全
信息傳輸信道安全通常是用信道加密的方法實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)層次,采用不同的加密方式,如鏈路層的鏈路加密、網(wǎng)絡(luò)層的IP加密及應(yīng)用層數(shù)據(jù)加密等。
同時(shí)為了在線提交、在線傳輸材料的安全性,在文件傳輸過(guò)程中,需控制材料文件不是一次上傳,而是將數(shù)據(jù)文件劃分為小的數(shù)據(jù)塊,每次向服務(wù)器上傳約128KB的數(shù)據(jù),同時(shí)在每次上傳的數(shù)據(jù)中附帶了文件大小、起始位置、文件MD5等信息。
采用非對(duì)稱(chēng)加密算法,對(duì)分塊CIM(25km2內(nèi))的涉密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,只有唯一擁有私鑰的人才有權(quán)限使用(瀏覽、引用、復(fù)制等),保證數(shù)據(jù)安全共享。
3、數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制
平臺(tái)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格控制,根據(jù)用戶(hù)身份和其在現(xiàn)實(shí)工作中的角色和職責(zé),確定訪問(wèn)數(shù)據(jù)資源的權(quán)限,對(duì)用戶(hù)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行配置。體現(xiàn)最小化授權(quán)原則。
4、數(shù)據(jù)完整性保護(hù)
在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中,主要是運(yùn)用邊界防護(hù)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的安全保護(hù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,并且選取相應(yīng)的信任對(duì)象,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)完全防護(hù)。然而,數(shù)據(jù)加密和信任對(duì)象時(shí)依舊會(huì)存在一些漏洞,導(dǎo)致傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)出現(xiàn)一定的安全隱患,從而威脅網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的安全。
區(qū)塊鏈技術(shù)和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有著很大的差別,這種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)并非完全依賴(lài)加密技術(shù)和信任對(duì)象來(lái)進(jìn)行安全防護(hù)工作,而是運(yùn)用反向鏈接數(shù)據(jù)機(jī)制及共識(shí)機(jī)制來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù),從而對(duì)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行更為有效的保護(hù)。
5、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全
CIM平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)加密兩種方式保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全。
在CIM平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中:
一是應(yīng)選擇具有安全控制功能的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);
二是采用數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做備份,在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)故障的時(shí)候,通過(guò)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行恢復(fù)。
在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中采用記錄級(jí)加密、字段級(jí)加密等多種安全保障機(jī)制。
數(shù)據(jù)庫(kù)加密措施包括數(shù)據(jù)強(qiáng)加密、字段加密、密鑰動(dòng)態(tài)管理等,加密系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作響應(yīng)時(shí)間應(yīng)盡量短,在現(xiàn)階段,平均延遲時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1/10秒。同時(shí),
6、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)
數(shù)據(jù)通過(guò)備份、歷史記錄的保存或日志記錄來(lái)保證數(shù)據(jù)安全。通過(guò)雙擊容錯(cuò)保證數(shù)據(jù)不丟失和系統(tǒng)不停機(jī)。
數(shù)據(jù)備份采用本地備份與同城備份相結(jié)合的形式,根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模確保兩套不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)全副本的容量,并預(yù)留部分增量數(shù)據(jù)空間。
雙機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)通過(guò)軟硬件的緊密配合,將兩臺(tái)獨(dú)立服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng),提供給客戶(hù)一套具有單點(diǎn)故障容錯(cuò)能力,且性?xún)r(jià)比優(yōu)越的用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)。
3、網(wǎng)絡(luò)安全
1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要考慮業(yè)務(wù)處理的高峰數(shù)據(jù)流量,要使冗余空間滿(mǎn)足業(yè)務(wù)高峰期需要;
網(wǎng)絡(luò)帶寬要按重要次序、優(yōu)先級(jí)分配;
在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)優(yōu)先保障重要主機(jī);合理規(guī)劃路由,在業(yè)務(wù)終端與業(yè)務(wù)服務(wù)器之間建立安全路徑;等等。
2、可靠通信
高效利用區(qū)塊鏈技術(shù)可有效地保障網(wǎng)絡(luò)通信的安全性和可靠性。
3、國(guó)密算法加密
通信傳輸安全應(yīng)采用校驗(yàn)技術(shù)或密碼技術(shù)保證通信過(guò)程中數(shù)據(jù)的完整性和保密性。
在數(shù)據(jù)傳輸時(shí),采用動(dòng)態(tài)秘鑰方式進(jìn)行數(shù)據(jù)加密處理等。
4、網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì)
網(wǎng)絡(luò)安全審計(jì)系統(tǒng)主要用于監(jiān)視并記錄網(wǎng)絡(luò)中的各類(lèi)操作,偵察系統(tǒng)中存在的現(xiàn)有威脅和潛在威脅,實(shí)時(shí)綜合分析出網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的安全事件,包括各種外部事件和內(nèi)部事件。
在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)處部署網(wǎng)絡(luò)行為監(jiān)控與審計(jì)系統(tǒng),形成對(duì)出口處網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流量監(jiān)測(cè)并進(jìn)行相應(yīng)安全審計(jì),同時(shí)和其他網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備共同為集中安全管理提供監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以用于分析及檢測(cè)。
5、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備防護(hù)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備防護(hù)采用防病毒、防火墻、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)、安全掃描等防護(hù)技術(shù)。
6、通信安全保護(hù)
信息的完整性設(shè)計(jì)包括信息傳輸?shù)耐暾孕r?yàn)及信息存儲(chǔ)的完整性校驗(yàn)。
對(duì)于信息傳輸和信息存儲(chǔ)的完整性校驗(yàn)可以采用的技術(shù)包括校驗(yàn)碼技術(shù)、消息鑒別碼、密碼校驗(yàn)函數(shù)、散列函數(shù)、數(shù)字簽名等。對(duì)于信息傳輸?shù)耐暾孕r?yàn)應(yīng)由傳輸加密系統(tǒng)完成。
7、網(wǎng)絡(luò)可信接入
為保證網(wǎng)絡(luò)邊界的完整性,不僅需要阻止非法外聯(lián)行為,還要對(duì)非法接入進(jìn)行監(jiān)控與阻斷,形成網(wǎng)絡(luò)可信接入,共同維護(hù)邊界完整性。通過(guò)部署終端安全管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
具體操作比如:
- 在線主機(jī)監(jiān)測(cè)
- 主機(jī)授權(quán)認(rèn)證
- 非法主機(jī)網(wǎng)絡(luò)阻斷
- 網(wǎng)絡(luò)白名單策略管理
- IP 和 MAC 地址綁定管理
8、可信驗(yàn)證
基于可信根對(duì)通信設(shè)備的系統(tǒng)引導(dǎo)程序、系統(tǒng)程序、重要配置參數(shù)和通信應(yīng)用程序等進(jìn)行可信驗(yàn)證,并在應(yīng)用程序的關(guān)鍵執(zhí)行環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)可信驗(yàn)證,在檢測(cè)到其可信性受到破壞后進(jìn)行報(bào)警,并將驗(yàn)證結(jié)果形成審計(jì)記錄。服務(wù)器端采用服務(wù)器加固系統(tǒng),構(gòu)建服務(wù)器可信運(yùn)行環(huán)境。
4、政策制度保障
政策制度保障建設(shè)包括建立組織保障、人才保障、制度保障、資金保障、技術(shù)保障、安全保障等多方面的保障體系,確保CIM平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)維規(guī)范且有序進(jìn)行。
17、CIM 典型案例
1、工程建設(shè)項(xiàng)目審查
1、建筑設(shè)計(jì)方案審查
2、施工圖審查
3、聯(lián)合驗(yàn)收與竣工圖備案
2、規(guī)劃輔助編制、審查與實(shí)施監(jiān)督
3、智能建造與監(jiān)管
4、城市運(yùn)行管理
5、城市更新規(guī)劃建設(shè)管理
6、水務(wù)管理
7、交通管理
交通動(dòng)態(tài)監(jiān)控、交通指揮調(diào)度、智能停車(chē)、交通仿真等。
18、CIM 實(shí)施路徑
文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-792937.html
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