数据超融合 孪生新城市

王立宝

利用数字城市信息模型，通过时空大数据与人工智能构建数字孪生能力，能够进一步将数据转化为影响现实世界的力量。

—山东慧创信息科技有限公司总经理 王立宝

我认为数据孪生是数字城市的升级应用，今天我想和大家分享数据孪生的发展层次。目前数据孪生的发展层次是利用数字城市信息模型，通过时空大数据与人工智能构建现状孪生能力，进一步将数据转化为影响现实世界的力量，这也是支撑“现状孪生”到“自主孪生”的一项重大研究。

孪生城市主体结构的核心是在时空空间构建与物理城市高度一致的城市孪生体，并在孪生体内以数据资源代替物理资源，实现城市各类应用。简单来讲就是采集数据，将物理空间数据化。作为智慧城市的创新应用，孪生城市总体架构包含城市泛在感知层、孪生城市支撑层、孪生城市平台层、孪生城市应用层和孪生城市规划层，每个层面都有不同的应用需求。

数字超融合的技术支撑主要分为三个方面：一是城市数据的超融合，二是超大城市空间三维信息化建设，三是城市全域信息智能化提取。城市数据的超融合也就是时空大数据多元融合，是將城市时空大数据以统一的标准与单位进行融合与交叉分析，让城市、社会、行业的时空发展形成一个有机交融的整体。实现城市的模拟、监控、诊断、控制和预测，满足城市规划、建设、运行、管理和服务等需要，赋予人类“前可追溯历史，后可预测未来”的力量。我们通过城市数据的超融合，实现了源数据的关联和使用，提高了资产的价值和可利用性，用户可以快速通过源数据的搜索，筛选出对决策者最有用的信息。城市数据的超融合以立体框架为中心融合标准，从原本的平面网格体系升级融合为立体框架规则。使数字孪生城市中的人、设施、环境等万事万物可依据网格编码，从物理空间映射至数字空间。

超大三维空间是数据孪生现代智慧城市建设的一大挑战，我们通过三维信息构建整合了卫星影像、倾斜摄影等，构建全要素的城市空间信息模型。城市空间信息的更新能力直接影响智慧城市运营的水平，必须响应迅速、作业周期短、投资成本低、作业重点清晰，要能够对大量的建筑物、交通道路和地下管线等占比较大的要素进行实时更新和全周期检测，利用协同管理体制实现智慧城市实时更新能力。

城市全域信息智能化提取是孪生城市在数字城市进行应用推广的一个重大科学评估，建立智慧空间语意模型和语意分类体系，实现城市空间分类要素的空间管理，才能给予孪生城市鲜活的生命。原始数据采集建立的模型需要进一步识别地物要素，这一过程是数字地面模型生成、复杂场景三维重建等后续应用的基础。一个城市空间只是一个影像城市，我们赋予这个城市的各类管线、树木、道路、房屋以及商店等编码和语意指令之后，再进行自主提取，从而实现智慧城市各个层面的应用，并应用到不同场景中来。在不同的应用场景中，所需的建筑物细节粒度和所需采集成本也不同，例如，应急管理部门需要实时动态全空间数据，水务管理部门需要水利设施数据，市政管理部门需要公共设施数据，建设管理部门需要高层建筑数据。因此我们要根据需求生成经济且适用的细节模型，为智慧城市建设运行提供菜单式服务。

下面我再分享一下孪生城市的场景落地，目前涉及公路交通、农业农村、数据大脑、建设规划等方面。

在公路交通方面，我们通过交通标志性线、路缘石、树木特征、杆特征、道路三维特征等的提取，为智慧交通建设提供数据基础。基于路面高精度、高密度激光点云，生成路面病害特征图像，采用稳健特征聚类算法，自动化分析路面坑槽沉陷病害目标。在农业农村方面，我们通过二三维数据融合的方式，实现土地承包、四荒地、养殖水面、林地林木、农产品期权、活体畜禽所有权、知识产权、组织股权、农村房屋、闲置宅基地、生产性设施、涉农金融不良债权和不良资产12项农村产权的综合管理。以“党建统领，四治融合”为目标，打造“以德治为核心、以法治为底线、以人治为手段、以智治为动力”的乡村治理新模式。在数字大脑方面，打通城市的神经网络，对整个城市进行即时分析和研判，让数据帮助城市思考、决策和运营。在建设规划方面，我们基于数字孪生城市，有效解决空间规划冲突，推演城市发展。通过多方案比选，红线、控高、视域分析等合规性审查，实现各级部门信息联动、审批协调一致，规划动态评估，保障规划指标在建设过程中的执行落地。此外，我们通过物联网及现场智能监测设备等手段，实现建设工程项目从报建到竣工交付信息的全生命周期的数字化监管，全面提升工程项目监管效能。

慧创信息科技公司是一家综合性的地理信息高新技术企业，拥有全面的项目实施资质，公司已通过了ISO质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全体系、信息安全管理体系等认证，拥有先进的技术研发优势、项目管理服务优势。目前，公司主要的业务领域分为地理信息、空间规划、数字创意和智慧城市四大业务板块，打造了一条通过地理信息和空间规划进行数据采集，支撑数据应用和智慧城市建设，通过数字创意实现智慧城市场景化的完整产业链。

（根据演讲内容整理，未经本人审核）