智慧城市是人類社會發(fā)展的高級階段，智慧城市建設(shè)能有效促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。同時，通過智慧城市建設(shè)，可以全面提升城市的核心競爭力。因此，智慧城市建設(shè)已經(jīng)成為各國政府、各城市政府的共識。關(guān)于智慧城市建設(shè)的專家有很多、關(guān)心智慧城市建設(shè)的政府有很多、參與智慧城市建設(shè)的企業(yè)有很多，本文分享的是關(guān)于智慧城市建設(shè)的理念、觀點(diǎn)、方法，以及相關(guān)的研究成果。
一、數(shù)字城市是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)。
在漫長的人類社會發(fā)展過程中，人們探索地理空間信息應(yīng)用的腳步從未停止，走過了：原始地圖、紙質(zhì)地圖、電子地圖、地理信息系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)，進(jìn)入了時空信息系統(tǒng)時代，時空信息系統(tǒng)是地理空間信息技術(shù)發(fā)展的高級階段。
1998年1月31日，美國前副總統(tǒng)戈?duì)柊l(fā)表了著名的“數(shù)字地球”主題演講之后，得到了許多國家的認(rèn)可，推動了數(shù)字地球、數(shù)字國家、數(shù)字城市的研究開發(fā)與應(yīng)用。今天，在智慧城市建設(shè)熱潮中，我們幾乎聽不到“數(shù)字國家”和“數(shù)字城市”的聲音了。但是，這并不意味著“數(shù)字城市”已經(jīng)過時了，相反的是現(xiàn)在的智慧城市建設(shè)對數(shù)字城市提出了更高的要求。
智慧城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施是“數(shù)字城市”，我們用現(xiàn)在的眼光和認(rèn)識水平，回顧以往的“數(shù)字城市”建設(shè)，大家會發(fā)現(xiàn)過去采用地理信息技術(shù)對城市數(shù)字化的進(jìn)程止步于建筑之外，城市中巨大的建筑空間沒有得到數(shù)字化，所以之前得到的結(jié)果是一個不徹底的數(shù)字城市。在一個并不徹底的數(shù)字城市基礎(chǔ)上開展智慧城市建設(shè)，必將受到制約和限制。
隨著建筑信息模型(BIM)技術(shù)的發(fā)展，我們擁有了對建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行數(shù)字化的技術(shù)方法和實(shí)現(xiàn)路徑?；仡櫼酝乩硇畔⒓夹g(shù)的發(fā)展路徑，使我們清晰的看到：地理信息系統(tǒng)(GIS)離開了建筑信息模型(BIM)，止步于建筑之外;建筑信息模型(BIM)離開了地理信息系統(tǒng)(GIS)，成為“空中樓閣”。GIS與BIM的集成，實(shí)現(xiàn)了GIS應(yīng)用領(lǐng)域的拓展與延伸，同時也提升BIM應(yīng)用價值;采用GIS與BIM集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了城市徹底地“數(shù)字化”，為智慧城市建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。
二、城市智慧模型(CIM)
2008年11月，在紐約召開的外國關(guān)系理事會上，IBM提出了“智慧地球” 這一理念，進(jìn)而引發(fā)了智慧城市建設(shè)的熱潮。2010年，IBM正式提出了“智慧的城市”愿景，希望為世界和中國的城市發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。IBM經(jīng)過研究認(rèn)為，城市由關(guān)系到城市主要功能的不同類型的網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境六個核心系統(tǒng)組成：組織(人)、業(yè)務(wù)/政務(wù)、交通、通訊、水和能源。這些系統(tǒng)不是零散的，而是以一種協(xié)作的方式相互銜接。而城市本身，則是由這些系統(tǒng)所組成的宏觀系統(tǒng)。
2013年1月29日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部公布首批國家智慧城市試點(diǎn)名單。2014年8月29日，經(jīng)國務(wù)院同意，發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財(cái)政部、國土部、住建部、交通部等八部委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求各地區(qū)、各有關(guān)部門落實(shí)本指導(dǎo)意見提出的各項(xiàng)任務(wù)，確保智慧城市建設(shè)健康有序推進(jìn)。
放眼國內(nèi)外，各國政府和專家都不約而同地提出了以信息技術(shù)(如移動寬帶通信、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等)推動智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，不同的智慧城市組織提出了智慧城市的頂層框架設(shè)計(jì)、研究了智慧城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，以及制定與實(shí)施智慧城市建設(shè)計(jì)劃。如美國率先提出了國家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)和全球信息基礎(chǔ)設(shè)施(GII)計(jì)劃;歐盟著力推進(jìn)“信息社會”計(jì)劃，并確定了歐洲信息社會的十大應(yīng)用領(lǐng)域。
在美國羅格斯大學(xué)電子政府研究所發(fā)布的世界大城市電子政府評價報(bào)告中，韓國首爾是最具代表性的城市。首爾連續(xù)5年穩(wěn)居榜首。首爾的智慧城市計(jì)劃取得了一系列成效：在城市設(shè)施管理方面，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，管理人員可隨時隨地掌握道路、停車場、地下管網(wǎng)等設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài);在城市安全方面，利用紅外攝像機(jī)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提高了災(zāi)難監(jiān)測自動化水平;在城市環(huán)境方面，智慧環(huán)境系統(tǒng)可自動將氣象和交通信息發(fā)送到市民的移動終端;在城市交通方面，智慧交通系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對公交信息和公共停車信息的管理，并智能地實(shí)現(xiàn)支持殘障人士出行和控制交通信號。毫無疑問，這是智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容，但是一定不是智慧城市建設(shè)的全部內(nèi)容。
近來，很多專家學(xué)者在不同的場合提出了城市智慧模型(CIM)的概念，我們認(rèn)為這是在智慧城市建設(shè)的實(shí)踐過程中，不斷摸索、不斷思考、不斷深化的基礎(chǔ)上，逐步提升的全新概念和研究成果。城市智慧模型(CIM)包含了：城市歷史發(fā)展和文化形成的智慧，解決城市生活宜居、便捷、安全的智慧，以及城市可持續(xù)發(fā)展與提升核心競爭力的智慧。城市智慧模型(CIM)主要用于通過模擬仿真指導(dǎo)智慧城市的建設(shè);同時可用于智慧城市建設(shè)成果的評估，以及智慧城市的運(yùn)行管理。
三、3DGIS+BIM與CIM
現(xiàn)在，我們有了3DGIS+BIM的集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市“徹底數(shù)字化”，又有了城市智慧模型(CIM)，表現(xiàn)一個虛擬的智慧城市;于是智慧城市的建設(shè)、評估、運(yùn)行的全新模式呼之欲出，3DGIS+BIM與CIM的關(guān)系如下圖所示：
智慧城市建設(shè)的CGB模式：采用3DGIS+BIM與CIM創(chuàng)建一個虛擬的智慧城市，各種符合智慧城市建設(shè)的規(guī)劃、城市智慧應(yīng)用解決方案都可以首先在虛擬的智慧城市中得到模擬仿真和分析驗(yàn)證，并且從中獲取“城市歷史發(fā)展和文化形成的智慧，解決城市生活宜居、便捷、安全的智慧，以及城市可持續(xù)發(fā)展與提升核心競爭力的智慧”，用于指導(dǎo)智慧城市建設(shè);同時，基于虛擬的智慧城市進(jìn)行建設(shè)成果評估;在智慧城市運(yùn)行階段，通過物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體城市關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智慧城市的運(yùn)行管理。我們有理由相信融合了3DGIS+BIM與CIM的智慧城市建設(shè)CGB模式，有助于指導(dǎo)智慧城市建設(shè)、評估智慧城市建設(shè)成果和運(yùn)行管理智慧城市。
