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CIM全要素多終端三維可視化技術

一、CIM概述

        城市信息模型(City Information Modeling),是對城市地上地下、室內室外各種實體目標及其時空狀態的數字化描述和表達,是以城市信息數據為基數,建立起三維城市空間模型和城市信息的有機綜合體。CIM被廣泛應用在智慧城市領域,主要用于通過模擬仿真指導智慧城市的建設、智慧城市建設成果的評估,以及智慧城市的運行管理。
基于CIM的概念和當前發展來看,它主要與3D GIS、多維數據可視化、BIM以及物聯網(LOT)技術密切相關,并產生了CIM平臺。CIM平臺通過建立城市三維城市場景,匯聚覆蓋城市多維數據,通過產業模型、趨勢分析、空間分析、仿真模擬等一系列先進技術,通過信息化手段輔助解決現代城市規劃、城市建設中的問題,展示城市相關的全要素信息,為城市規劃、城市建設提供直觀、科學的決策服務。

圖1、城市信息模型(City Information Modeling)

二、CIM平臺

        CityMaker平臺是國內首家以3D VrGIS為核心技術的CIM多維大數據可視化平臺,也是中國最早的CIM平臺軟件產品,能夠提供從多維可視化大數據匯聚、分析、決策、體驗、展示等智慧應用的CIM平臺軟件、硬件、外設產品以及相關服務整體解決方案。依托清華大學科研究及實戰跨學科的綜合學術背景,偉景行研發出的CityMaker平臺始終引領"智慧城市三維信息可視化技術"的應用潮流,在國內率先推出城市空間信息支撐的3D GIS平臺軟件,傾斜攝影自動建模軟件、面向城市綜合信息的管理、規劃和建筑的三維設計及輔助決策軟件、數字沙盤、大數據時代CIM集成研討廳等優秀產品。偉景行致力與開發出滿品各行業應用的完整產品線,為全球各行業的用戶提供先進的3D GIS技術和全面的CIM多維可視化大數據科學決策支撐技術應用產品及服務。

三、CIM平臺支持城市全要素多終端三維可視化

        城市是個生命體,是具有典型生命特征的復雜巨系統,它承載的城市細胞元素通過時間維度、空間維度,數據類型等多維的信息數據體現,通過BIM+GIS+VR+物聯網、云計算等 全生命期信息數據的融合、流動,構成城市生命體運行的CIM,并通過多種終端智慧應用。
CityMaker平臺可以從多方面體現CIM全要素,如BIM+GIS模型、地上地下、室內室外、過去未來時間空間模型以及多源數據疊加模型等方式,并通過多種不同終端應用,達到一云多端的智慧應用。
1. BIM+GIS模型
       BIM和GIS的體系很不一樣,兩大系統各自具有特殊優勢。在BIM提出以前,建筑物等城市基礎設施通常由一個二維或者三維的圖塊來表達,BIM模型代替了圖塊之后,才得以對設施內部進行精細的描述。在物理世界由粗到細的對象體系中,設施物或建成物對象的內部細節由BIM模型定義和表達,設施外部更大尺度的對象由GIS描述,兩個領域信息融合就可以描述城市或園區CIM全要素了。利用BIM技術可以實現對城市建筑物和基礎設施的信息建模,三維GIS技術在城市規劃、土地利用、城市管理等領域發揮著重要的作用。
圖2、CIM全要素信息
2. 地上地下模型
        城市地上建筑和地下管線管道、以及更深層的地質結構一體化的顯示,通過分層顯示和查詢、分析剖面等功能,檢查地上建筑、地下管線以及綜合管廊等地上地下空間布局的合理性。
圖3、CIM全要素-地上地下
2.室內室外模型
          對于城市重要建筑,開展建筑信息模型的提取和合理布局,便于城市建設進行精細化管控,提高城市建設質量。
圖4、CIM全要素-室內室外
3.過去未來模型分析
        依據規劃指標和設計要點,形成三維管控盒子,對現有狀態和未來規劃狀態分析比對,將修規與建筑設計方案進行比對校核,并以此為依據選擇符合條件的最優方案。
圖5、CIM全要素-過去未來
4. 多源數據融合
       CIM全要素也可以通過多源數據融合疊加展示,包括柵格影像數據,二維矢量數據、人工建模、建筑信息模型、激光點云數據等等,從不同角度、不同粒度、不同尺度、不同層次按需求設計顯示。
圖6、CIM全要素-多源數據融合
CIM全要素應用已由傳統的PC終端拓展到移動智能多終端,技術達到支持一云多端,包括桌面端、WEB端、移動端、大屏(環幕、球面、CAVE、沙盤等)、VR頭盔等。
圖7、CIM全要素一云多端應用

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