《城市信息模型数据加工技术标准》实施后,CIM数据生产要把质量和更新管起来【附PDF下载】
导读 住房城乡建设部023年9月22日。标准原文围绕CIM数据准备、模型构建、轻量化处理、质量检查和数据更新等流程,明确源数据、模型分级、数据治理工具、质量元素和历史数据备份要求,为CIM基础平台数据生产和持续维护提供了技术依据。
2023年9月22日,中华人民共和国住房和城乡建设部发布《城市信息模型数据加工技术标准》相关公告,标准编号为CJJ/T319-2023,自2024年1月1日起实施。对CIM基础平台建设来说,这份标准解决的是“模型从哪里来、怎么加工、如何验收、怎样持续更新”的问题。

数据加工先从流程闭环开始
第3.2.1条明确,CIM数据加工流程应包括数据准备、模型构建、轻量化处理、质量检查,并在数据更新中遵循相同流程。第3.2.2条至第3.2.5条进一步说明,数据准备要收集整理基础地理、勘察测绘、设计施工的二维三维图形文件和属性文件;模型构建要进行源数据预处理、几何信息加工、属性信息加工和关系信息加工;轻量化处理要重组织几何、纹理和属性数据;质量检查则面向新建和更新成果。
这套流程对项目管理很有价值。CIM不是一次建模交付后就结束,而是一个可复用的数据生产线。建设单位需要把数据来源、加工规则、模型版本、轻量化策略、质检结果和更新记录纳入同一套台账,否则后续平台越用越难维护。
源数据范围比三维模型更宽
第4.1.1条提出,数据准备阶段应收集DEM、DOM、DLG、倾斜摄影模型、城市三维精细模型、BIM等主要源数据,并宜收集房屋建筑和市政设施调查、房屋楼盘表、房产分户图、房屋建筑工程图、管线专题图、管廊模型、城市部件普查、地质模型等相关源数据。
这说明CIM数据加工不能只依赖单一三维成果。对于城市运行管理、城市生命线和数字孪生项目,真正有价值的模型往往来自多源数据叠加:基础地形提供空间底板,BIM和工程图提供建筑设施细节,管线专题图和管廊模型支撑地下空间,城市部件普查和市政设施调查补齐管理对象。中科复兴在项目中更应关注这些数据如何对齐、清洗、入库和持续更新,而不是只看模型展示效果。
模型构建要同时处理几何、属性和关系
标准第2.1.2条将模型构建定义为:根据CIM分级分类要求对源数据进行加工处理,从而生成几何、属性和关系信息匹配的综合模型。第3.1.1条还提出,CIM分为7级,各级CIM的要素构成、表达精度、位置精度、属性信息深度和关系信息深度应符合附录A规定。
因此,模型建设不能只追求外观精细。几何信息解决“在哪里、长什么样”,属性信息解决“是什么、归谁管、状态如何”,关系信息解决“与谁连接、属于哪个系统、如何影响业务”。例如地下管线、桥梁、泵站、井盖、燃气监测点、排水液位计等对象,只有把几何、属性和关系同步建起来,后续预警、派单、分析研判才有基础。
关系信息决定模型能不能进入业务推演
第5.5关系信息加工提出,模型单元之间的关系信息宜包括连接关系、组成关系、控制关系等信息,并可根据实际应用需要扩充。第5.5.2条进一步提出,建筑模型应建立场地、外围护系统、内部、地下空间、交通空间、结构、机电等模型单元的组成关系;交通设施模型应建立路网、道路、车道、路侧设备以及路桥隧涵等模型单元的连接关系,并包含道路拓扑;市政设施模型应建立各专业设施与对应管线等模型单元的连接关系,并包含管网拓扑。
这部分对城市生命线和城市运行管理尤其关键。平台如果只保存单个设施点位,就很难判断一个阀门、管段、泵站、道路或桥梁事件会影响哪些对象。只有把组成关系、连接关系和控制关系做进模型,后续才能支撑影响范围分析、故障定位、应急调度和跨专业联动。
数据治理工具要支撑批量建模和质量检查
第3.3.2条对数据治理工具软件提出要求,包括满足源数据和模型编辑、基于规则批量建模、模型几何属性和关系信息同步构建、模型轻量化处理、模型质量检查等要求,并宜满足模型脱敏处理和专业功能定制开发。第3.3.3条还要求数据互用功能支持开放的数据交换标准,并实现与常用二维、三维图形软件的数据交换。
这意味着CIM数据加工不能长期依赖手工修模型。平台要稳定服务城市治理,就需要规则化、批量化、可质检的数据治理能力。对于监管平台和城市生命线项目,数据治理工具还应能支撑模型脱敏、格式转换、要素更新和接口交换,避免数据在部门之间流转时丢失语义和责任边界。
轻量化不是压缩文件,而是服务平台运行
标准第2.1.4条将轻量化定义为:为提升CIM在平台中的显示性能和计算效率,对综合模型进行几何、纹理、属性等数据化简压缩,从而生成表达模型的过程。第3.2.4条也提出,轻量化处理应生成多细节层次的表达模型。
在实际项目中,轻量化常被误解成“把模型变小”。更准确地说,它要兼顾场景浏览、空间分析、对象查询、业务联动和移动端访问。过度压缩会丢失业务字段和对象关系,不压缩又会影响平台性能。面向城市运行管理的大场景,应该按业务需要设计不同细节层次,让驾驶舱展示、网格巡查、设备定位和专题分析各自调用合适的数据。
质量检查决定CIM成果能不能被业务信任
第7章专门规定质量检查。第7.2.2条提出,综合模型质量元素错漏分类应划分为严重的错漏、次严重的错漏和一般的错漏,也就是A类、B类和C类。标准附录C还围绕空间参考系、位置精度、表达精度、逻辑一致性、属性精度、时间精度、场景效果、附件质量等质量元素给出错漏分类。
这对验收非常重要。CIM成果如果坐标系统错误、编码缺失、属性项遗漏、拓扑关系不一致、模型悬浮穿插或元数据不完整,后续业务就会被误导。平台建设时应把质量检查结果作为入库门槛,并把问题整改、复检和版本记录保留下来,避免“模型看起来能用,但业务不敢用”。
数据更新要和元数据、历史备份一起做
第8章给出数据更新规则。第8.0.1条提出,CIM数据应定期维护,宜随城市建设变化及时更新数据。第8.0.2条提出数据更新应支持区域更新或要素更新。第8.0.3条要求数据更新时同步更新综合模型单元的几何信息、属性信息和关系信息。第8.0.4条明确,元数据更新应与数据更新同步进行。第8.0.7条还要求数据更新时做好历史数据备份。
这让CIM平台从一次性交付变成持续运维。城市建设每天都在变化,工程项目、道路改造、管线迁改、设施维修、监测设备增减都会影响模型现势性。只有把区域更新、要素更新、元数据同步、轻量化处理、质量检查和历史备份串起来,CIM才能长期支撑城市运行管理,而不是几年后变成旧模型库。
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参考资料
- 住房城乡建设部关于发布行业标准 《城市信息模型数据加工技术标准》的公告.住房城乡建设部.2023-09-22