全国房屋建筑和市政设施调查系统演化发展与数字住建建设研究

于静 周硕文 武彦清 张宁 秦海春 姜波

（1.住房和城乡建设部信息中心，北京 100044；2.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013；3.住房和城乡建设部遥感应用中心，北京 100044；4.紫光集团有限公司，北京100089）

引言

随着建筑信息模型（BIM）、城市信息模型（CIM）等技术的不断发展，住建行业数字化水平大大提高，而随着“云大物移智链边”技术的迭代发展，又为行业的理念重塑和模式转型奠定了基础。为推进住建行业数字化转型，全国住房和城乡建设工作会明确要求，要大力推进数字化建设，举全行业之力打造“数字住建”，这为数字中国战略在住房和城乡建设领域的落地实施指明了目标和方向。在BIM 技术发展中，现有技术逐步向着高水平造型能力和建模技术、海量数据高效管理、强大显示渲染模型能力、国产自主知识产权的方向发展[1]，而CIM 也随着近年来的探索研究，逐步形成了基于GIS、BIM 和物联网（IoT)等技术，融合城市全要素和全生命周期运营的数字孪生体系，并在雄安等城市开展了应用实践研究[2]。

通过对现有主要数字化技术的分析研究发现，当前主要还是对新建建设工程的数字化进行技术研发，对于量大面广的既有建筑和市政设施的数据采集、处理、存储、交换、共享，主要是通过GIS 等地理信息系统方法进行研究，缺少建筑层数、结构类型、车道数、桥梁结构等模型属性信息，且平台建设费用较高，也影响了广大三四线城市的数字住建建设，难以形成全方位集成多种属性信息和空间定位的行业服务平台。

2020 年起，我国决定开展第一次全国自然灾害综合风险普查工作，其中住房和城乡建设领域负责全国房屋建筑和市政设施调查工作，并明确要求开发普查软件系统。在房屋建筑和市政设施调查过程中，充分运用数字化技术，建设统一调查数据平台，开发统计调查数据服务支撑技术，开展全国调查底图制备工作，解决高并发数据难题，摸清了家底，并在演化发展过程中为数字住建建设提供有力支撑。

1 全国房屋建筑和市政设施调查系统演化研究

基于全国房屋建筑和市政设施调查工作，制备了调查工作底图，开发了用以支撑全国全面调查工作的调查系统，并在全国自建房安全专项整治工作中进行二次开发，有力地支持了相关重点专项工作，为加快推进住建行业信息化、数字化、智能化发展奠定了基础。在发展过程中，调查系统经历了由简单到复杂、由单一到综合、由基础到全面的历程，形成了体系型综合系统，持续推动数字住建建设发展。

1.1 以支撑全国全面调查为核心的调查系统

为推进调查工作，住房和城乡建设部信息中心统一制备了全国房屋建筑和市政设施调查工作底图和软件系统，为外业调查工作提供基础的空间数据信息，支撑调查过程中的数据采集、质检核查和数据汇交等工作。

在工作底图制备中，此次调查以“天地图”为空间参考，结合精度更高的遥感影像服务，通过解译与多源信息辅助判别，形成单体或单线矢量数据，从而为调查工作提供数据基础。根据底图制备工作安排，通过对各地调查后续工作情况的研究分析，合理确定调查底图工作计划，在充分收集整合现有和各地已有资料的基础上，推进房屋建筑和市政设施矢量数据的采集工作，并通过信息化技术对底图制备结果进行检查，确保形成的调查底图满足准确性、完备性、完整性的要求，之后将制备成果集成整合，形成调查底图，如图1 所示[3]。

在软件系统建设之初先进行分析研判，充分考虑了大数据并发、海量数据填报、巨量数据存储等重点问题。基于调查指标、质检核查、在线巡检等工作要求，对基础设施层、数据资源层、软件平台层、软件应用层、用户管理层等方面的功能要求进行深入研究，形成了普查软件系统。系统实行部省两级部署，部省间互联互通，支持PC 端和APP 端应用，实现了调查数据采集、数据质检、在线巡检、抽样核查和数据审核汇交等核心功能，为全国全面调查及数据汇交工作提全方位信息化技术支撑，如图2 所示[3]。

图2 普查软件框架结构图

1.2 以支持全国自建房安全专项整治等工作为主线的耦合发展

全国房屋建筑和市政设施调查始终贯彻“边普查、边应用、边见效”的方针，形成的工作底图、调查软件系统和海量调查数据，有力支持了住房和城乡建设领域相关工作。在全国自建房安全专项整治工作中，没有机械式地新开发系统，而是充分利用现有成熟系统，开发专项工作模块，编制数据挖掘提取程序，明确自建房安全专项整治工作底数和房屋空间位置，从而为开展工作提供了全面的系统性支撑。

在调查模块建设中，以全国房屋建筑和市政设施调查软件系统为基础底座，开发自建房安全排查模块，采用部省两级部署模式，提供PC 段和移动APP 端应用，缩短了软件开发时间，减少了平台资源消耗。同时，由于调查工作中开展了大量技术培训和疑难解答，既锻炼了调查队伍，又提高了排查人员和数据审核人员的软件熟悉度，使得工作人员能快速掌握软件功能，熟练使用信息采集、录入、鉴定、整治、销号、动态管理及数据分析等功能，为开展城乡自建房安全专项整治工作提供信息化支撑，如图3 所示。

图3 自建房排查系统工作界面

在海量数据和工作底图应用中，通过采用在调查系统增加模块开展工作，采用统一系统，使得自建房安全排查工作中能够应用调查工作中形成的工作底图和海量调查数据。在排查过程中基于调查数据的分析研究，根据自建房特性设置自定义筛选重点排查目标对象，从而自动归集形成自建房安全排查整治台账，明确了各地自建房排查工作底数。同时，排查系统沿用了调查工作中形成的房屋建筑图斑，共享房屋建筑普查数据成果，对于房屋图斑及共同的数据指标进行了自动复用，从而实现了自建房“空间图斑+属性信息”采集管理，排查工作人员能够根据已确定的空间定位准确找到房屋实体位置，并根据现场排查情况进一步确认、修改完善数据信息，并开展“回头看”、房屋鉴定、安全整治等工作。

自建房排查安全整治专项工作是应用全国房屋建筑和市政设施调查数据的典型实例。通过在调查系统中开发相应模块，耦合数据成果，能够充分应用已有空间定位图斑和调查数据成果，排查人员可以在已有数据基础上进一步打磨、确认、修改、完善，尽可能减少现场工作量。同时，排查过程中形成的数据信息又反过来丰富完善了房屋建筑和市政设施调查数据，修正了存疑数据，夯实了数据底座，进一步强化了数据的基础支撑作用。

可见，在住房和城乡建设领域相关专项工作中充分运用普查系统和数据，既能为相关工作提供强有力的系统性支撑，又能结合专项工作进一步校核并丰富完善房屋建筑和市政设施数据库，二者相辅相成，初步形成了一种耦合发展的普查系统，演化成长的工作模式。

1.3 以推进住建行业数字化转型为目标的综合平台

早在2004 年，我国便开始了数字化城市管理的实践研究，而2022 年印发的《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》，贯彻落实国家信息化发展相关规划及加强数字政府的指导意见，明确提出构建大数据慧治、大系统共治、大服务惠民的数字住建体系的发展目标，对建设数字住建数据中心和CIM 平台、加强部省市三级系统互联互通水平等提出了明确要求。而通过开展第一次全国自然灾害综合风险普查工作，完成了部省两级部署的房屋建筑和市政设施一体化调查和数据平台，形成了反映房屋建筑空间位置和物理属性的海量数据。同时，在全国自建房安全专项整治工作中，依托普查系统开展了专项应用模块开发，从而探索出一条以普查数据为基础的数字住建基础平台建设之路。

在深入研究和工作实践的基础上，2023 年召开的全国住房和城乡建设工作会以普查数据为底板，建设数据枢纽并动态更新，实现与已有信息系统互联互通，推进住建行业各领域数字化应用和发展提出了要求，这为数字住建的建设发展提供了明确指导。

为开展第一次全国自然灾害综合风险普查工作，开发了全国房屋建筑和市政设施调查软件系统，基于多源底图融合形成了调查工作底图，并在全国应用中逐步完善。通过全国自建房安全专项整治工作实践，总结形成了普查系统与专项工作耦合发展的演化成长工作模式，并以此为基础提出了数字住建建设研究。

2 以普查数据为基础的数字住建体系建设思考研究

2.1 数字住建体系发展与实践研究

在2004 年数字化城市管理项目实践中，我国就在部分地级以上城市推广数字化城市管理模式研究[4]。这一时期是我国数字化技术快速发展阶段，提出了利用信息处理技术和网络技术，将诸如城市规划、建设与管理的信息进行数字化和可视化。此时的平台，从宏观上是对城市的一切事务进行综合的数字化管理，从狭义上是对城市基础平台的建设和运维进行管理，但在实际操作中，受限于当时的技术能力，只对这类发展模式进行了探索性研究。

随着BIM 技术的逐渐成熟，研究人员逐步提出了一种集成BIM 与GIS 来建立CIM 的技术体系，CIM技术应运而生并逐步发展，并在雄安、北京城市副中心、广州、南京、厦门等城市进行了试点研究[5]。从平台运行中发现，CIM 凭借其全面的信息集成能力，能够为智慧城市和数字孪生城市提供重要模型基础。但实践中发现，CIM 应用大都只参与了城市生命周期的特定阶段，历史数据难以数字化应用是制约CIM 全面发展的重要因素。

在政府数字化监管新趋势，数字住建新理念的发展过程中，许多地方政府和企业开展了基于大数据、智能化、物联网、移动互联网、云计算、5G、BIM 和CIM 的数字住建体系研究。2021 年，湖北省就发布《湖北省数字住建行动计划（2021-2025 年）， 围绕构建“1+1+4”（1个住建大数据中心，1个城市信息模型（CIM）基础平台，数字建设、数字城管、数字住房、数字建造4 个板块）工作体系重点任务[6]。江苏省推进住房和城乡建设领域数字化转型，围绕推进房屋建筑智慧动态管理、强化城市基础设施安全运行智慧监管、城市治理数字化、建筑产业数字化转型、推进历史文化保护传承数字化、提升数字化政务服务能力等六个方面推进数字化转型[7]。

在企业层面，中国建筑科学研究院有限公司下属子公司北京构力科技有限公司从设计阶段入手推进BIM 技术应用，基于自主研发国产BIM 平台，打造BIM 交付BIM 审查对接CIM 平台整体解决方案，形成BIM 数据推动CIM+智慧应用的模式[8]。中国联通构建以大数据、AI、物联网、CIM 等支撑平台的核心基座，城管、房管、建管三个应用场景的智慧住建体系[9]。还有部分企业形成了数字住建厅的针对性监管体系[10]。但这上述研究探索仍以CIM 等已有平台为支撑，重点关注对新技术的应用，并未解决历史数据难以数字化应用这一制约数字住建建设的核心问题。

2.2 以普查数据为基础的数字住建体系研究

在完成了第一次全国自然灾害综合风险普查房屋建筑和市政设施调查工作后，我国城乡房屋建筑第一次有了包含空间位置和属性信息的数字身份证，从而为推进数字住建建设提供了坚实的数据基础。基于对普查数据的研究分析和工作实践，对其数据底座、数据互联互通、数据应用等方面进行了研究思考，并提出了以普查数据为基础的数字住建建设架构，如图4 所示。

图4 以普查数据为基础的数字住建建设架构

（1）数据底座

通过开展普查工作，基本掌握了全国房屋建筑和市政设施的空间位置、属性信息，并对房屋图斑赋码，从而形成了统一管理。其中，城镇房屋分为住宅和非住宅，农村房屋分为住宅（独立住宅和集合住宅）和非住宅，市政设施包含市政道路、市政桥梁、市政管网和供水场站。

以普查数据作为核心数据，加强在老旧小区改造、自建房排查整治、房屋定期体检、房屋质量保险、房屋养老金和危房改造等工作中的应用，可以形成一种动态更新的工作机制。一方面，普查数据可以在相关工作中提供位置、基本属性等信息；另一方面，开展住建行业的相关工作所获取的信息又进一步补充完善了数据基础，自建房排查正是应用这种模式，通过在统一平台上开发模块，既应用普查数据进行筛选和基本信息提取，又通过排查工作进一步完善了自建房的房屋建筑数据信息。这种相辅相承的数据底座建设模式，形成了一种自循环稳增效的数字住建数据底座建设方式。

（2）数据互联互通

为加强住房和城乡建设行业数字化管理水平，近年来开发了工改系统、全国建筑市场监管公共服务平台、全国建筑工人管理服务信息平台、全国工程质量安全监管信息平台等一批信息管理系统，并采集了大量企业、人员、项目、工人及机械等数据。通过加强已有平台数据与普查平台数据的互联互通，能够进一步推动行业数据共用共享，完善数字住建的管理平台和数据底座。

各地开展了一系列数据互联互通工作探索。如兵团住房和城乡建设局开发统一平台对接已有的公积金管理、开发项目管理、工程项目管理、智慧工地云等系统，部分地区还耦合了基层社会治理和不动产登记等系统，推进集成融合，加强数据分析。未来，在基于普查数据和行业数据的数字底座建设后，可进一步实现以统一平台为门户，以多源数据集成融合为基础，打通不同管理系统间的数据壁垒，形成不同系统协同联动、新旧多源数据融合的互联互通平台。

（3）数据应用

通过建设数据底座，加强互联互通，基本实现了数据共用共享，为进一步推进数字住建体系建设，要推动工作平台建设，实现三级互联，才能拓展数据应用范围，将数字住建落到实处。在工作平台建设中，聚焦不同利益相关方的实际需求，站在市场主体、监管部门、业主用户的角度推进平台建设，促进行业数字化转型，提高数字化监管水平。在三级互联中，普查系统已实现部省两级部署，可以此为基础，通过地市级枢纽建设，实现源头数据汇聚，省级枢纽对地市级枢纽进行互联互通，部级枢纽与省级枢纽互联互通，从而形成全国数据系统，支撑住房和城乡建设领域各项工作。

基于互联互通的系统平台，以工程质量检测等日常工作为切口，逐步拓展在城镇危改、老旧小区改造、抗震救灾等工作中的应用，以监管要求带动住建行业数字化转型。在“9·5”泸定6.8 级地震抗震救灾过程中，四川省基于对普查数据的研究分析，第一时间调取房屋数量、结构类型、分布位置、建造年代等重要参数指标，按照普查系统图斑对受灾地所有房屋安全状态进行评估，在此基础上研究开发数据快速调取模块，为后续抗震救灾工作提供第一手数据支撑。山东省青岛市基于普查数据建立市政设施全生命周期应用系统平台，整合“勘察、设计、施工、验收、交付、使用、维修、拆除”八大环节。

江苏省盐城市响水县以普查数据为基础，叠加行业数据，形成空间数据融通底板，并与相关系统对接，建设住建一张图信息平台，实现“一楼一档、人房合一”。

3 结语

本文基于普查系统建设发展情况，并结合全国自建房排查工作实践，对数字住建建设进行了研究思考，主要内容如下：

（1）加强数据应用。通过加强对具有空间定位和属性信息的房屋建筑和市政设施调查数据应用，形成了数字住建的核心数据，为开展住建行业各项工作奠定了基础；

（2）拓展平台场景。在全国自建房安全专项整治过程中，通过对普查数据的研究分析，确定了排查工作底数和空间位置，基于普查系统建设了排查模块，在完成工作的基础上进一步丰富完善了普查数据，从而形成了一套通过拓展平台应用场景从而进一步完善数据基础的工作模式；

（3）打造协同平台。通过加强普查系统与已有平台的互联互通，打造更全面的住建行业平台，将多种数据进行耦合分析，并联通省级、市级系统，形成服务多方的工作平台，从而系统化推进数字住建建设。