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、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)戈爾發(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)方法和實現(xiàn)路徑。回顧以往地理信息技術(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)，實現(xiàn)了城市徹底地“數(shù)字化”，為智慧城市建設(shè)奠定了堅實的信息基礎(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)部門落實本指導(dǎo)意見提出的各項任務(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、研究了智慧城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，以及制定與實施智慧城市建設(shè)計劃。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)計劃;歐盟著力推進(jìn)“信息社會”計劃，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)可實現(xiàn)對公交信息和公共停車信息的管理，并智能地實現(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，以及智慧城市的運行管理。
三、3DGIS+BIM與CIM
現(xiàn)在，我們有了3DGIS+BIM的集成技術(shù)實現(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;在智慧城市運行階段，通過物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)與實體城市關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)智慧城市的運行管理。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)成果和運行管理智慧城市。
