行业研究|城市数字公共基础设施底座平台建设研究发表时间：2025-03-12 17:30 【摘要】城市的基础设施随着城市的高速发展逐渐增多，管理难度也越来越大，不同行业在需要城市基础设施支撑时，往往也存在获取方式不明确、来源不统一、数据更新不及时等问题，本文结合当前城市基础设施管理现状，研究建设城市数字公共基础设施底座平台，为城市基础设施确定唯一标识，以城市信息模型（CIM）基础平台为核心，将“一标三实”作为“小切口”，率先探索和建设，逐步扩面推广，统一汇聚和管理城市全域全量基础设施数据，以各类城市基础设施数字化、网络化、智能化为目标，实现全市城市基础设施底数统一、数据共享利用路径标准、生命周期管理体系健全的公共性、集约性的城市基础设施管理新体系，为数字经济、数字社会、数字政府提供支撑。 【关键词】城市数字公共基础设施 ；城市信息模型（CIM）；编码赋码 ；一标三实 城市基础设施是为城市生产和人民生活提供一般条件的公共设施，是城市赖以生存和发展的基础 [1]，随着城市的高速发展，城市中的基础设施不断完善，已基本能满足人们日常生活的需要。但城市基础设施种类繁多，分散在政府各行业管理部门，不同部门的信息化水平参差不齐，部分基础设施管理落后。城市基础设施中可用的数据种类相对有限、数据采集频率不足，数据源的获取方式有待进一步挖掘与共享 [2] ；再者各行业管理部门间协同程度不高，城市基础设施之间的支撑和利用难度大，不能最大化地发挥各类基础设施的价值。需要建立相关数据跨行业、跨部门的数据闭环和管理机制，打通壁垒，进一步提高数据使用效率，更大程度释放数字化领域的应用价值，切实保障城市基础设施服务品质提升 [2]。因此，有必要建立一种新的城市基础设施管理体系，利用先进的信息化手段，全面提高各行业管理部门对基础设施的管理水平，形成城市统一的基础设施数据底板，建立基础设施数据共享和行业管理部门间的协同机制，充分发挥基础设施数据价值，支撑数字政府、数字经济、数字社会的高速发展。 数公基底座平台包含设施、数据、平台、服务四个层级，各层级均涉及标准规范、规章制度和安全保障相关建设内容，为各层级建设、运行提供指引和约束。设施层主要指云、网、端基础设施，数公基底座平台需要一定的基础设施来支撑平台运行，同时云、网、端也是数公基分类中的信息基础设施，也需要汇聚各类信息基础设施的基础数据和运行数据，并对其进行监控和预警。数据层应兼容国家 CIM相关标准规定的数据体系和数公基自有的数据体系，以满足城市级 CIM 基础平台向省级和国家级 CIM 基础平台汇聚数据和接受监管的要求 [3]，以及数公基本身的建设、评估、评价等要求。城市基础设施种类繁多，其数字化、网络化、智能化必将是一个长期持续的过程，需按“急用先行”原则明确核心数据，优先核心数据的采集、治理、入库和上图，核心数据至少应包括基础地理底图、行政区划、房屋建筑、城市道路、水域河流、“一标三实”等数据。平台层主要包括编码赋码系统、CIM 基础平台、“一标三实”管理系统和数公基资源门户。编码赋码系统实现对城市全域全量基础设施的编码赋码，包括统一识别代码、北斗网格位置码、行业标识码 ；CIM 基础平台是核心，是数公基底座平台的框架，是城市基础设施的承载体，完成所有基础设施的汇聚、管理、分析和应用 ；“一标三实”数据在城市管理中发挥着非常重要的作用，数公基的建设应将“一标三实”作为“小切口”，率先开展“一标三实”数据治理和系统建设工作，因此“一标三实”管理系统是数公基核心系统之一；数公基底座平台最终还需要支撑城市管理和运行，应建设数公基资源门户汇聚三个系统平台的数据服务和接口能力，并向外提供服务和接口申请使用的入口。服务层指明数公基底座平台将面向政府、企业和个人提供数据服务和接口能力。 各内部系统之间的关系 城市基础设施数据在部门的日常业务工作中产生，通过各部门的业务管理系统进行数字化，部门业务管理系统应在基础设施产生时，调用编码赋码系统的接口进行赋码，形成包括空间属性、基本属性和编码的完整基础设施数据。
图 1 数公基总体架构
图 2 各系统平台之间的关系 数公基更加强调城市基础设施数据本身的管理，数据本身要与部门业务解藕，因此其数据不应按业务进行分类，一般可以分为自然对象、人造对象和管理对象三大门类；而 CIM 更侧重支撑城市规划、建设、管理、运行工作，其数据分类按时空基础数据、资源调查数据、规划管理数据、工程建设项目数据、公共专题数据、物联感知数据等类别进行划分 [3]，两者在基础地理、现状调查、“一标三实”等数据方面相互交差，在城市规划、工程建设项目等数据方面又有不同。数公基底座平台的数据体系应兼容国家对 CIM 基础平台规定的数据体系和数公基自身的数据体系，CIM 数据体系的具体内容已由国家相关标准明确，数公基数据体系应分析城市地域、产业和管理特色，编制基础设施分类相关标准，明确数公基大类、中类和小类，与每小类数据的权属部门商定数据基本属性，基本属性不宜过多，不宜跨部门确定，以描述基础设施类别、形态、位置等特征为主，数公基大类可按地形地貌、自然资源、建筑物、城市公用设施、交通设施、水利设施、农林牧渔设施、工矿设施、数字基础设施、管理单元、用地、公共服务点、政务基础信息资源等分类。各类基础设施必需具备空间属性，或与具备空间属性的基础设施有关联关系，可实现在地图上落图，如人口、法人等政务基础信息资源应与建筑物相关联。空间属性和基本属性应是数公基底座平台存储和管理的重点内容，基础设施相关的业务数据，需要通过编码进行关联，作为基础设施的扩展属性，存储在部门业务管理系统或大数据共享平台，其他部门业务管理系统可根据业务需求进行数据组装，形成满足自身需求的数据服务。数公基数据从传统的信息孤岛转向跨领域、跨系统、跨业务、跨组织的信息资源共享协同，复杂的业务场景为数公基数据安全保障带来巨大的挑战 [4]，因此应明确各类基础设施分类分级的要求，建立数据可共享开放的用户层级、路径和授权机制，确保数据体系的安全性。 对信息化涉及的对象实施统一编码标识，是信息化最基本的要求之一，为不同管理者、使用者关于对象的空间关系、属性数据、业务数据等准确对应起到关键作用，是确保相关信息资源共享、避免信息“孤岛”、降低成本、提高效益的重要举措 [5-6]。数公基的编码赋码工作首先应制定城市基础设施编码赋码规则相关标准，然后建设编码赋码系统，系统应具备规则配置、设施编码、对外服务等能力，再依标准开展城市全域基础设施编码赋码。对基础设施的编码赋码包括统一识别代码、北斗网格位置码和行业标识码。统一识别代码为每个基础设施编制唯一的代码，确定基础设施身份和定位标识，该“身份证号”在全市各类设施间唯一，任何场景通过一个代码可标识具体设施。统一识别代码可由行政区划代码、大中小类代码和自定义代码组成，如图 3 所示。
图 3 统一识别代码规则样例 数公基是推进新型城市基础设施建设的重要举措，推进新型城市基础设施建设就要加快推进城市信息模型（CIM）平台建设，打造智慧城市的基础操作平台 [8]，可见CIM 基础平台是数公基底座平台基础中的基础。CIM 基础平台应具备对所有数据的汇聚、治理、上图、浏览、查询、分析和共享的能力，是编码赋码系统、“一标三实”管理系统和部门业务管理系统生产的基础设施数据的载体。CIM基础平台建设涉及城市海量数据的汇聚，仅以中国第一高楼上海中心为例，其 BIM 模型数据量高达 250GB，三维构件数达 300 万个，而这一数据量到城市级别则将呈几何级别增长，且 CIM 包含的数据要素种类更丰富，动态迭代速度更快、频率高，增长速度极快 [9]。因此，CIM 基础平台的建设应从核心数据项着手，按“低标准、广覆盖”原则，优先构建全域核心基础数据，至少达到 CIM2 级标准，包括基础地理底图、行政区划、房屋建筑、城市道路、水域河流、“一标三实”等。针对核心数据，需要通过数据采集、治理、核查等方法尽可能提升数据的准度 , 精度建议达到 1:2000 比例尺。在全域“低标准、广覆盖”的基础之上，可选取一个街道或几个社区作为试点区域进行探索性延伸，构建城市精细化模型、BIM 模型，接入视频、监测设备等传感数据，形成初级数字孪生城市，在试点探索路径可行时，再以点扩面，逐步向全域推广。CIM 基础平台最终的核心目标是要建立一个对外提供完整、准确、可信数据服务的体系，需要在每一项数据进入 CIM 基础平台之前，厘清数据的来源、精度、范围、提供方式、更新频率等基本情况，并以便捷、直观的方式告知服务使用方，以便使用方判定数据是否满足部门业务需求。 4.4 “一标三实”是指标准地址、实有人口、实有房屋、实有单位，其中标准地址指按照标准化、规范化和层级化要求， 编制的实际存在的地址 ；实有人口指辖区内实际居住的人口 ；实有房屋指辖区内实际存在的房屋 ；实有单位指辖区内实际经营并有从业人员的单位 [10]。标准地址是“一标三实”中的关键项，通过标准地址将“三实”数据关联，应采取“先一标后三实”的路径开展数据治理工作。标准地址涉及民政、公安、住建、自然资源、市场监管等管理部门，各行业对标准地址的规定存在差异，需梳理编制标准地址数据标准，再根据标准要求，聚、评估各部门业务管理系统地址存量数据，以评估结果最好的地址数据作为地址数据治理的“打底源”，在“打底源”的基础之上，结合其他部门数据治理形成标准地址库，最后再以标准地址库为指引关联标准地址上的“三实”数据。针对形成的成果数据，应充分发挥基层组织的作用，利用社区民警、社区网格员等完成成果数据核验工作，确保存量数据治理的准确性。同时还应建立相关规章制度，约束各部门业务管理系统在使用存量标准地址时“只选不填”，确保同一标准地址全市统一。针对无法更改的存量非标准地址，如已核发的不动产登记证书上的地址，需建立“一址多义”的关联机制，将非标准地址与标准地址关联，确保无论通过哪一个地址均可检索定位到正确的地址。针对增量地址，需制定街路巷、门牌和“楼、层、户”地址生产规范，实现“一标三实”管理系统与住建局、自规局、不动产登记局等部门业务管理系统对接，从源头保证新建街路巷命名、小区命名、门牌编排、楼栋单元户室编排正确，实现“一标三实”增量数据按“流水线”生产。 数公基底座平台的体系化标准化包含两个方面，首先政府内部各部门要体系化标准化地向数公基底座平台汇聚基础设施数据，同时也要体系化标准化地利用数公基底座平台的支撑能力为部门业务应用服务。当前各部门的业务管理系统众多，在业务管理系统的建设和改造过程中，要以部门业务管理系统与数公基底座平台全面对接、数据融通、业务协同为目标，按照“梳理部门应用系统、厘清管理对象、明确数据接入标准、数据接入赋码上图”的步骤，探索部门业务管理系统向数公基底座平台实现数据自动归集的规范和标准 ；以“能集成不新建”为原则，规定各部门业务管理系统充分利用数公基底座平台提供的数据服务和接口能力，明确各系统基于现有系统改造和新系统建设的模式，针对各部门从数据归集和服务调用两个方面形成体系化标准化对接方案，指引后续各部门业务管理系统改造和新建，最终形成各部门业务管理系统与数公基底座平台相互滋养的良性生态体系。以住建部门为例，在数据汇聚方面，首先要梳理房屋管理、房屋建筑和市政设施调查、施工许可等相关业务系统，厘清建筑、房屋、市政道路等基础设施，结合数公基要求明确基础设施的数据结构，按要求对业务系统进行改造，调用编码赋码系统对基础设施进行赋码，并将基础设施数据推送到数公基底座平台。在支撑能力运用方面，一是基础设施相关的业务系统应融入数公基底座平台的图形展示能力，在工作中实现带图处理日常业务 ；二是要充分利用数公基底座平台的查询和分析能力，提升工作效率，如在业务系统中接入建筑物查询能力，可通过统一识别代码关联从用地规划、工程规划、施工许可、竣工验收、产权登记、运营维护、拆迁灭失的全生命周期数据，在“两违”管理、房屋安全管理、建设审批等业务中快速获取业务办理依据数据，可大幅提升工作效率。 城市数字公共基础设施建设在现有新型基础设施建设成果的基础上，整合归集跨地区、跨部门、跨层级数据资源，为城市所有实体对象进行编码赋码，落实空间位置，基于城市信息模型基础平台，集成城市“一标三实”数据，不仅完善了电子政务要求的人口、法人单位、空间地理和自然资源、宏观经济四个基础数据库，更实现了对四大基础数据库的有机融合，通过应用的体系化标准化，保障城市基础数据动态更新和基础能力统一复用，建成了城市公共性、基础性的数字底座。通过数公基底座平台的建设，构建城市数字公共基础设施体系，城市能够更高效地利用数据资源，实现资源优化配置，为后续数据要素市场化奠定坚实的基础，支撑提升城市治理和服务水平，从而推动城市的高质量可持续发展。 [1] 郑烨 , 樊蓬 , 朱敏芝 . 城市群基础设施建设的背景、现状与路径——基于长株潭城市群与关中城市群的比较分析[A]. 商业时代 ,2012(5):131-133. [2] 狄迪 , 何静 . 数字化转型背景下城市基础设施更新与智慧运营的思考 [J]. 中国勘察设计 ,2023(12):36-39. [3] 城市信息模型基础平台技术标准 .CJJ/T315-2022. [4] 余晓斌 . 政务数据安全框架构建 [J]. 信息安全研 究 ,2022(11):1061-1068. [5] 邓明亮 , 彭进双 , 陈顺清 . 房屋建筑统一赋码软件设计理念与功能 [J]. 建筑 ,2022(14):24-27. [6] 彭道月 , 王振兴 . 浅谈安徽路政管理信息系统通用编码规则 [J]. 交通标准化 ,2005(2):136-138. [7] 李林 , 程承旗 , 任伏虎 . 北斗网格码 : 数字孪生城市 CIM时空网格框架 [J]. 信息通信技术与政策 ,2021(11):1-5. [8] 王蒙徽 . 实施城市更新行动 [J]. 建筑机械 ,2020(12):6-9. [9] 季珏 , 汪科 , 王梓豪等 . 赋能智慧城市建设的城市信息模型 (CIM) 的内涵及关键技术探究 [J]. 城市发展研究 ,2021(3):65-69. [10] 谢瑜 , 雷舒越 , 蒋益兵 . 以信息化应用创新公安人口管理——关于四川省“一标三实”工作的实践与思考 [J]. 四川警察学院学报 ,2015(6):9-13. |
