空间智能提速企业数字化转型

文｜本刊记者 陈桂龙

企业数字化转型是将企业的业务、运营和营销等数字化，帮助企业更好地适应快速变化的市场环境，让企业增长从量变走向质变。过去三年，越来越多的企业走上了数字化转型之路，期望通过数据驱动，规避经营风险，提高生产效率和运营效率，降本增效，让企业实现高质量发展。

2020 年，国务院出台了《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》，工信部、财政部也针对中小企业发布了相关指南和意见，做了方向上的引领。这些文件不约而同把数字孪生作为企业数字化转型的基础性支撑工作。

企业数字孪生的三大问题和三大对策

自2020 年开始，大量企业先后开展数字孪生实践。但因为思维惯性和经验不足等原因，一些企业在实施过程中，还存在棘手的问题。超图软件集团副总裁王垒将其总结为“三重、三轻和两忽视”。重展示，轻应用。一些企业很看重三维的炫酷效果，但与实际应用关联不起来，甚至脱节，因而价值不大。重三维、轻二维。一些企业过于强调三维可视化效果展现，却忽视了企业多年来沉淀的二维数据，也不重视基于二维的空间分析能力，殊不知基于数据的分析能力是企业数字孪生的重要抓手。重单机，轻交互。还有一些企业过于依赖单机模式而忽视交互能力。这导致的结果就是：虽然显示效果很好，业务构建能力也强，但更新困难，很难真正融合业务场景。两忽视：忽视数据格式标准、忽视信创。在构建数字孪生底座时，忽视数据格式标准会使工作进退维谷，大量数据无法导入，即使导入了，也无法很好地使用和输出；忽视信创需求带来的后果则是：进行信创环境迁移，不仅需要耗费大量时间和精力，还存在众多安全隐患。

王垒介绍，在企业数字化转型中，要解决上述问题，就必需做到“三个一体化，两个重视”。首先，要实现看算一体化。即通过计算来处理所见的三维数据，这样才能发挥其真正的业务价值；其次，要实现二三维一体化，通过同一套软件打开、查看，按需查看二维或三维数据；最后，实现多端一体化，基于同一个平台实现不同端的融合，以便与业务实现交互和对接。同时，我们还需要重视数据格式标准化，确保所有数据都按照同一标准数据格式构建，才能更好地适用和挖掘数据的价值。此外，还要重视跨平台设计，确保数据和平台能够高效平稳地运行在信创环境中。

数据融合和技术融合双管齐下

“我们把以上思路融合在数字孪生服务平台中，以SuperMap 时空大数据为基础，通过数据融合和技术融合构建强大的平台能力，并不断迭代，以支持企业数字孪生应用发展。”王垒说。

首先是数据融合。我们引入S3M 标准，并以BIM+时空大数据为基础，建立了标准的空间底板，将物联网和业务数据融入其中；其次，所有的数据更新、使用、分析都基于统一的标准格式进行，从而使数据具备更好的规范性和开放性，有助于在后期更好地发挥数据价值。

其次是技术融合。在整体的数字孪生技术架构方面，平台通过与国产服务器、操作系统、数据库等进行深度的对接和融合，实现跨平台设计。同时，通过融合，既实现了高保真的渲染效果，又保留了强大的空间分析能力，实现二三维一体化、“看算”一体化。

在最上层，平台通过集成或兼容多种PC端和移动端设备，为客户提供更多样化的方式使用数字孪生应用，不断扩展应用场景。

基于数据融合和技术融合构建的上述能力，旨在服务客户和业务，并最终实现业务价值。

服务企业数字化转型实践

王垒通过具体案例实践助力企业数字化转型发展。

1.厦门数字孪生机场

厦门作为我国大型旅游城市，拥有两座机场。其中一座是目前正在运行的被誉为“国内最繁忙的单跑道机场”的高崎国际机场。

2021 年至今，超图协助高崎机场构建了数字孪生平台，并打造了几大核心应用系统：一是飞行区运行监控系统，二是机坪运行管理系统，三是综合管网管理系统。这几个系统基于空间框架系统，接入了机场范围内所有飞行器和车辆的位置数据，并集成了机场运行规则和飞行器规则，极大地方便了指挥员进行洞察、调度、引导，也为制定安全预案和预警提供了重要依据。

在系统的支撑保障下，高崎机场的机坪车辆违章量减少逾20%，航空器运行冲突处置效率提升了15%，车辆保障里程缩短了15%以上，有效提高了地面指挥与保障效率。每一个百分点，对企业而言都意味着经济价值的提升。

厦门还有另一座在建新机场，规模非常庞大，属于4F 级别，预计2026 年正式投入使用。超图参与了厦门新机场的项目构建，主要面向四个核心需求展开工作：首先，通过数智的方式护航航空安全；其次，提高机场运行效率；第三，无缝衔接新旧机场动能；最后，打破数据孤岛，使机场内部的数据流动起来，充分发挥数据价值，赋能业务。早在厦门新机场的规划建设阶段，超图就致力于打通新旧机场之间的数据壁垒。一旦厦门新机场投入运营，预计每年约有4500 万人次的旅客和38 万架次的起降航班，届时高崎机场的所有规则都将迁移到新机场。数字孪生平台为“高崎机场”运营提速增效，为“厦门新机场”建设保驾护航。

厦门新机场规划场景

厦门高崎国际机场

2.国家管网集团线路设计平台创新应用

2019 年，国家管网集团全面接管三大石油公司相关油气管网资产，全国主要油气管道实现并网运行。在国资委的推进下，国家管网集团与三大石油公司携手进行了变革和组织架构升级，其核心工作目标包括三个方面：第一，全面接管三大石油公司的油气管网资产，并实现并网运行，即处理存量问题；第二，在“十四五”期间，规划新建管道2.5 万公里以上；第三，管理覆盖全国范围内近13 万公里长输管道。

超图针对线路设计进行工作，包含四个核心任务：

第一，统一标准，是将之前分散的200 多种规范和统计计算的算法进行整合，以便不同设计院和专业公司进行协同工作。同时，超图还整合了分散在不同公司中的数据，实现真正的数据共享。此外，超图还将空间智能技术应用到设计中，整体提高管网集团的智能化水平。

第二，在“线路设计平台”里超图整合了六大核心技术能力，如面向所有数据的整合知识图谱的能力、以及客户比较关切的GIS+CAD联动的能力等，将100 多个实体、1000 多条规则、80 多种部件、11 类模板统一整合，构建了一套统一的协同平台、一套标准规则和一套数据底板，以支持近3000 位资深专家在平台上进行管网的规划和设计协同。该平台上线后，将全面运行在信创环境之中。

在项目实施过程中，超图也在不断做技术突破和模式创新。除了上文介绍的协同设计、标准统一之外，在标准设计上也值得一提。由于所有的规则是统一的，所以能够基于规则来生成实体，并且可以计算实体需要用到多少原料，再用统一的模板输出。超图把这套设计方案以数字的方式交付给后台具体实施单位，就形成了从设计阶段到施工阶段的完整闭环。

此外，基于规则构建模型，模型由点、线、面组成，在角度和边线之间进行参数化。随着边线长度或角度的变化，模型将动态呈现。尽管这个功能看起来用处不大，但实际上在整体的规划设计中，将极大提高设计专家的效率。

3.数字孪生明珠湾

明珠湾数字孪生系统

明珠湾地处粤港澳大湾区的几何中心，拥有得天独厚的区域优势。2023 年初，广州强化规划引领高质量发展，并重新确定了南沙新区的“双核”定位，打造大湾区标杆城区，构建智慧化新基建创新高地。明珠湾位于南沙核心城区的正中间，因此承担了创新策源地和拉动经济发展的双重使命。

超图参与了明珠湾数字孪生的建设，助力构建了一套综合的数字化平台，实现了规划设计、运营管理全生命周期的贯通，赋能上层业务。在这个过程中，目睹了一座城市的智慧生长：物理世界和孪生世界的共同生长。

我们为明珠湾打造了“城市会客厅”，做了精细化的高保真建模。现在湾区的建设正处于招商引资阶段，需要一张能够全面展示城市的数字化名片，便于企业、置业单位等多方位、大视角和局部精细化地观察明珠湾。

在规划和建设阶段，明珠湾首创了“地方总师加行业总师”的机制。湾区是一个创新型园区，具有许多独特之处，没有先例可循，既要考虑本地特色，也要顾及行业和规范。所以，“地方总师加行业总师”团队的核心职责是把控整体规划，包括一期、二期的开发以及后期建设的品质，而数字孪生平台就是这个工作的支撑平台。

在运营管理阶段，结合地上地下的空间数据，模拟降雨、推演雨情的情况，为整体的海绵城市进行赋能；对地下所有的管线进行了三维重构，可以清楚地了解到不同的管线类型，以及其埋深、位置以及铺设的进度如何，便于管理城市的每一条生命线。

湾区非常有前瞻性，面向未来也做了三个方向的规划：“岭南宜居、绿色低碳、科技智慧”。相信将有更多的场景构建和运行在数字孪生平台上，呈现更鲜活的业务价值。

王垒表示，大道三千，殊途同归。在企业数字化转型的时代浪潮中，数字孪生正逐渐展现出巨大的价值和潜力。未来，为了更好地服务用户，将坚持做好以下两项工作：

第一，坚持自主可控、安全兜底的原则，所有的数字孪生能力都必须建立在此红线之上。

第二，继续坚持做数据融合和技术融合：把技术做深，通过技术突破来解决目前存在的技术难题；把技术做宽，整合更多的横向技术，使得数字孪生服务平台的承载力进一步加强；把技术做高，与业务互相赋能，不断引领新的应用场景。