全國房屋建筑和市政設施調查系統演化發展與數字住建建設研究

于靜 周碩文 武彥清 張寧 秦海春 姜波

（1.住房和城鄉建設部信息中心，北京 100044；2.中國建筑科學研究院有限公司，北京 100013；3.住房和城鄉建設部遙感應用中心，北京 100044；4.紫光集團有限公司，北京100089）

引言

隨著建筑信息模型（BIM）、城市信息模型（CIM）等技術的不斷發展，住建行業數字化水平大大提高，而隨著“云大物移智鏈邊”技術的迭代發展，又為行業的理念重塑和模式轉型奠定了基礎。為推進住建行業數字化轉型，全國住房和城鄉建設工作會明確要求，要大力推進數字化建設，舉全行業之力打造“數字住建”，這為數字中國戰略在住房和城鄉建設領域的落地實施指明了目標和方向。在BIM 技術發展中，現有技術逐步向著高水平造型能力和建模技術、海量數據高效管理、強大顯示渲染模型能力、國產自主知識產權的方向發展[1]，而CIM 也隨著近年來的探索研究，逐步形成了基于GIS、BIM 和物聯網（IoT)等技術，融合城市全要素和全生命周期運營的數字孿生體系，并在雄安等城市開展了應用實踐研究[2]。

通過對現有主要數字化技術的分析研究發現，當前主要還是對新建建設工程的數字化進行技術研發，對于量大面廣的既有建筑和市政設施的數據采集、處理、存儲、交換、共享，主要是通過GIS 等地理信息系統方法進行研究，缺少建筑層數、結構類型、車道數、橋梁結構等模型屬性信息，且平臺建設費用較高，也影響了廣大三四線城市的數字住建建設，難以形成全方位集成多種屬性信息和空間定位的行業服務平臺。

2020 年起，我國決定開展第一次全國自然災害綜合風險普查工作，其中住房和城鄉建設領域負責全國房屋建筑和市政設施調查工作，并明確要求開發普查軟件系統。在房屋建筑和市政設施調查過程中，充分運用數字化技術，建設統一調查數據平臺，開發統計調查數據服務支撐技術，開展全國調查底圖制備工作，解決高并發數據難題，摸清了家底，并在演化發展過程中為數字住建建設提供有力支撐。

1 全國房屋建筑和市政設施調查系統演化研究

基于全國房屋建筑和市政設施調查工作，制備了調查工作底圖，開發了用以支撐全國全面調查工作的調查系統，并在全國自建房安全專項整治工作中進行二次開發，有力地支持了相關重點專項工作，為加快推進住建行業信息化、數字化、智能化發展奠定了基礎。在發展過程中，調查系統經歷了由簡單到復雜、由單一到綜合、由基礎到全面的歷程，形成了體系型綜合系統，持續推動數字住建建設發展。

1.1 以支撐全國全面調查為核心的調查系統

為推進調查工作，住房和城鄉建設部信息中心統一制備了全國房屋建筑和市政設施調查工作底圖和軟件系統，為外業調查工作提供基礎的空間數據信息，支撐調查過程中的數據采集、質檢核查和數據匯交等工作。

在工作底圖制備中，此次調查以“天地圖”為空間參考，結合精度更高的遙感影像服務，通過解譯與多源信息輔助判別，形成單體或單線矢量數據，從而為調查工作提供數據基礎。根據底圖制備工作安排，通過對各地調查后續工作情況的研究分析，合理確定調查底圖工作計劃，在充分收集整合現有和各地已有資料的基礎上，推進房屋建筑和市政設施矢量數據的采集工作，并通過信息化技術對底圖制備結果進行檢查，確保形成的調查底圖滿足準確性、完備性、完整性的要求，之后將制備成果集成整合，形成調查底圖，如圖1 所示[3]。

在軟件系統建設之初先進行分析研判，充分考慮了大數據并發、海量數據填報、巨量數據存儲等重點問題?；谡{查指標、質檢核查、在線巡檢等工作要求，對基礎設施層、數據資源層、軟件平臺層、軟件應用層、用戶管理層等方面的功能要求進行深入研究，形成了普查軟件系統。系統實行部省兩級部署，部省間互聯互通，支持PC 端和APP 端應用，實現了調查數據采集、數據質檢、在線巡檢、抽樣核查和數據審核匯交等核心功能，為全國全面調查及數據匯交工作提全方位信息化技術支撐，如圖2 所示[3]。

圖2 普查軟件框架結構圖

1.2 以支持全國自建房安全專項整治等工作為主線的耦合發展

全國房屋建筑和市政設施調查始終貫徹“邊普查、邊應用、邊見效”的方針，形成的工作底圖、調查軟件系統和海量調查數據，有力支持了住房和城鄉建設領域相關工作。在全國自建房安全專項整治工作中，沒有機械式地新開發系統，而是充分利用現有成熟系統，開發專項工作模塊，編制數據挖掘提取程序，明確自建房安全專項整治工作底數和房屋空間位置，從而為開展工作提供了全面的系統性支撐。

在調查模塊建設中，以全國房屋建筑和市政設施調查軟件系統為基礎底座，開發自建房安全排查模塊，采用部省兩級部署模式，提供PC 段和移動APP 端應用，縮短了軟件開發時間，減少了平臺資源消耗。同時，由于調查工作中開展了大量技術培訓和疑難解答，既鍛煉了調查隊伍，又提高了排查人員和數據審核人員的軟件熟悉度，使得工作人員能快速掌握軟件功能，熟練使用信息采集、錄入、鑒定、整治、銷號、動態管理及數據分析等功能，為開展城鄉自建房安全專項整治工作提供信息化支撐，如圖3 所示。

圖3 自建房排查系統工作界面

在海量數據和工作底圖應用中，通過采用在調查系統增加模塊開展工作，采用統一系統，使得自建房安全排查工作中能夠應用調查工作中形成的工作底圖和海量調查數據。在排查過程中基于調查數據的分析研究，根據自建房特性設置自定義篩選重點排查目標對象，從而自動歸集形成自建房安全排查整治臺賬，明確了各地自建房排查工作底數。同時，排查系統沿用了調查工作中形成的房屋建筑圖斑，共享房屋建筑普查數據成果，對于房屋圖斑及共同的數據指標進行了自動復用，從而實現了自建房“空間圖斑+屬性信息”采集管理，排查工作人員能夠根據已確定的空間定位準確找到房屋實體位置，并根據現場排查情況進一步確認、修改完善數據信息，并開展“回頭看”、房屋鑒定、安全整治等工作。

自建房排查安全整治專項工作是應用全國房屋建筑和市政設施調查數據的典型實例。通過在調查系統中開發相應模塊，耦合數據成果，能夠充分應用已有空間定位圖斑和調查數據成果，排查人員可以在已有數據基礎上進一步打磨、確認、修改、完善，盡可能減少現場工作量。同時，排查過程中形成的數據信息又反過來豐富完善了房屋建筑和市政設施調查數據，修正了存疑數據，夯實了數據底座，進一步強化了數據的基礎支撐作用。

可見，在住房和城鄉建設領域相關專項工作中充分運用普查系統和數據，既能為相關工作提供強有力的系統性支撐，又能結合專項工作進一步校核并豐富完善房屋建筑和市政設施數據庫，二者相輔相成，初步形成了一種耦合發展的普查系統，演化成長的工作模式。

1.3 以推進住建行業數字化轉型為目標的綜合平臺

早在2004 年，我國便開始了數字化城市管理的實踐研究，而2022 年印發的《“十四五”住房和城鄉建設信息化規劃》，貫徹落實國家信息化發展相關規劃及加強數字政府的指導意見，明確提出構建大數據慧治、大系統共治、大服務惠民的數字住建體系的發展目標，對建設數字住建數據中心和CIM 平臺、加強部省市三級系統互聯互通水平等提出了明確要求。而通過開展第一次全國自然災害綜合風險普查工作，完成了部省兩級部署的房屋建筑和市政設施一體化調查和數據平臺，形成了反映房屋建筑空間位置和物理屬性的海量數據。同時，在全國自建房安全專項整治工作中，依托普查系統開展了專項應用模塊開發，從而探索出一條以普查數據為基礎的數字住建基礎平臺建設之路。

在深入研究和工作實踐的基礎上，2023 年召開的全國住房和城鄉建設工作會以普查數據為底板，建設數據樞紐并動態更新，實現與已有信息系統互聯互通，推進住建行業各領域數字化應用和發展提出了要求，這為數字住建的建設發展提供了明確指導。

為開展第一次全國自然災害綜合風險普查工作，開發了全國房屋建筑和市政設施調查軟件系統，基于多源底圖融合形成了調查工作底圖，并在全國應用中逐步完善。通過全國自建房安全專項整治工作實踐，總結形成了普查系統與專項工作耦合發展的演化成長工作模式，并以此為基礎提出了數字住建建設研究。

2 以普查數據為基礎的數字住建體系建設思考研究

2.1 數字住建體系發展與實踐研究

在2004 年數字化城市管理項目實踐中，我國就在部分地級以上城市推廣數字化城市管理模式研究[4]。這一時期是我國數字化技術快速發展階段，提出了利用信息處理技術和網絡技術，將諸如城市規劃、建設與管理的信息進行數字化和可視化。此時的平臺，從宏觀上是對城市的一切事務進行綜合的數字化管理，從狹義上是對城市基礎平臺的建設和運維進行管理，但在實際操作中，受限于當時的技術能力，只對這類發展模式進行了探索性研究。

隨著BIM 技術的逐漸成熟，研究人員逐步提出了一種集成BIM 與GIS 來建立CIM 的技術體系，CIM技術應運而生并逐步發展，并在雄安、北京城市副中心、廣州、南京、廈門等城市進行了試點研究[5]。從平臺運行中發現，CIM 憑借其全面的信息集成能力，能夠為智慧城市和數字孿生城市提供重要模型基礎。但實踐中發現，CIM 應用大都只參與了城市生命周期的特定階段，歷史數據難以數字化應用是制約CIM 全面發展的重要因素。

在政府數字化監管新趨勢，數字住建新理念的發展過程中，許多地方政府和企業開展了基于大數據、智能化、物聯網、移動互聯網、云計算、5G、BIM 和CIM 的數字住建體系研究。2021 年，湖北省就發布《湖北省數字住建行動計劃（2021-2025 年）， 圍繞構建“1+1+4”（1個住建大數據中心，1個城市信息模型（CIM）基礎平臺，數字建設、數字城管、數字住房、數字建造4 個板塊）工作體系重點任務[6]。江蘇省推進住房和城鄉建設領域數字化轉型，圍繞推進房屋建筑智慧動態管理、強化城市基礎設施安全運行智慧監管、城市治理數字化、建筑產業數字化轉型、推進歷史文化保護傳承數字化、提升數字化政務服務能力等六個方面推進數字化轉型[7]。

在企業層面，中國建筑科學研究院有限公司下屬子公司北京構力科技有限公司從設計階段入手推進BIM 技術應用，基于自主研發國產BIM 平臺，打造BIM 交付BIM 審查對接CIM 平臺整體解決方案，形成BIM 數據推動CIM+智慧應用的模式[8]。中國聯通構建以大數據、AI、物聯網、CIM 等支撐平臺的核心基座，城管、房管、建管三個應用場景的智慧住建體系[9]。還有部分企業形成了數字住建廳的針對性監管體系[10]。但這上述研究探索仍以CIM 等已有平臺為支撐，重點關注對新技術的應用，并未解決歷史數據難以數字化應用這一制約數字住建建設的核心問題。

2.2 以普查數據為基礎的數字住建體系研究

在完成了第一次全國自然災害綜合風險普查房屋建筑和市政設施調查工作后，我國城鄉房屋建筑第一次有了包含空間位置和屬性信息的數字身份證，從而為推進數字住建建設提供了堅實的數據基礎?；趯ζ詹閿祿难芯糠治龊凸ぷ鲗嵺`，對其數據底座、數據互聯互通、數據應用等方面進行了研究思考，并提出了以普查數據為基礎的數字住建建設架構，如圖4 所示。

圖4 以普查數據為基礎的數字住建建設架構

（1）數據底座

通過開展普查工作，基本掌握了全國房屋建筑和市政設施的空間位置、屬性信息，并對房屋圖斑賦碼，從而形成了統一管理。其中，城鎮房屋分為住宅和非住宅，農村房屋分為住宅（獨立住宅和集合住宅）和非住宅，市政設施包含市政道路、市政橋梁、市政管網和供水場站。

以普查數據作為核心數據，加強在老舊小區改造、自建房排查整治、房屋定期體檢、房屋質量保險、房屋養老金和危房改造等工作中的應用，可以形成一種動態更新的工作機制。一方面，普查數據可以在相關工作中提供位置、基本屬性等信息；另一方面，開展住建行業的相關工作所獲取的信息又進一步補充完善了數據基礎，自建房排查正是應用這種模式，通過在統一平臺上開發模塊，既應用普查數據進行篩選和基本信息提取，又通過排查工作進一步完善了自建房的房屋建筑數據信息。這種相輔相承的數據底座建設模式，形成了一種自循環穩增效的數字住建數據底座建設方式。

（2）數據互聯互通

為加強住房和城鄉建設行業數字化管理水平，近年來開發了工改系統、全國建筑市場監管公共服務平臺、全國建筑工人管理服務信息平臺、全國工程質量安全監管信息平臺等一批信息管理系統，并采集了大量企業、人員、項目、工人及機械等數據。通過加強已有平臺數據與普查平臺數據的互聯互通，能夠進一步推動行業數據共用共享，完善數字住建的管理平臺和數據底座。

各地開展了一系列數據互聯互通工作探索。如兵團住房和城鄉建設局開發統一平臺對接已有的公積金管理、開發項目管理、工程項目管理、智慧工地云等系統，部分地區還耦合了基層社會治理和不動產登記等系統，推進集成融合，加強數據分析。未來，在基于普查數據和行業數據的數字底座建設后，可進一步實現以統一平臺為門戶，以多源數據集成融合為基礎，打通不同管理系統間的數據壁壘，形成不同系統協同聯動、新舊多源數據融合的互聯互通平臺。

（3）數據應用

通過建設數據底座，加強互聯互通，基本實現了數據共用共享，為進一步推進數字住建體系建設，要推動工作平臺建設，實現三級互聯，才能拓展數據應用范圍，將數字住建落到實處。在工作平臺建設中，聚焦不同利益相關方的實際需求，站在市場主體、監管部門、業主用戶的角度推進平臺建設，促進行業數字化轉型，提高數字化監管水平。在三級互聯中，普查系統已實現部省兩級部署，可以此為基礎，通過地市級樞紐建設，實現源頭數據匯聚，省級樞紐對地市級樞紐進行互聯互通，部級樞紐與省級樞紐互聯互通，從而形成全國數據系統，支撐住房和城鄉建設領域各項工作。

基于互聯互通的系統平臺，以工程質量檢測等日常工作為切口，逐步拓展在城鎮危改、老舊小區改造、抗震救災等工作中的應用，以監管要求帶動住建行業數字化轉型。在“9·5”瀘定6.8 級地震抗震救災過程中，四川省基于對普查數據的研究分析，第一時間調取房屋數量、結構類型、分布位置、建造年代等重要參數指標，按照普查系統圖斑對受災地所有房屋安全狀態進行評估，在此基礎上研究開發數據快速調取模塊，為后續抗震救災工作提供第一手數據支撐。山東省青島市基于普查數據建立市政設施全生命周期應用系統平臺，整合“勘察、設計、施工、驗收、交付、使用、維修、拆除”八大環節。

江蘇省鹽城市響水縣以普查數據為基礎，疊加行業數據，形成空間數據融通底板，并與相關系統對接，建設住建一張圖信息平臺，實現“一樓一檔、人房合一”。

3 結語

本文基于普查系統建設發展情況，并結合全國自建房排查工作實踐，對數字住建建設進行了研究思考，主要內容如下：

（1）加強數據應用。通過加強對具有空間定位和屬性信息的房屋建筑和市政設施調查數據應用，形成了數字住建的核心數據，為開展住建行業各項工作奠定了基礎；

（2）拓展平臺場景。在全國自建房安全專項整治過程中，通過對普查數據的研究分析，確定了排查工作底數和空間位置，基于普查系統建設了排查模塊，在完成工作的基礎上進一步豐富完善了普查數據，從而形成了一套通過拓展平臺應用場景從而進一步完善數據基礎的工作模式；

（3）打造協同平臺。通過加強普查系統與已有平臺的互聯互通，打造更全面的住建行業平臺，將多種數據進行耦合分析，并聯通省級、市級系統，形成服務多方的工作平臺，從而系統化推進數字住建建設。