在智慧城市建設的熱潮中，數字孿生正成為新的風口。“十四五”規劃綱要中明確提出，要探索數字孿生城市建設。上海、浙江、海南等省份，貴陽、南京、合肥、福州等城市，均出臺了以數字孿生城市為導向推進新型智慧城市建設的文件。
2010年，NASA首次提出了“數字孿生”的概念，之后迅速在科技圈掀起一股新的浪潮。Gartner在2017年和2018年連續將“數字孿生”列為十大技術趨勢之一。而當數字孿生和智慧城市相遇后，落地應用的火花也被引爆，數字孿生正式從技術概念演變為一種新的智慧城市建設路徑。
8月16日，數字政通發布了“晶石”孿生平臺及新城市大腦產品，融合數字政通在城市運行“一網統管”方面的業務能力，將孿生能力與實際業務訴求進行深度結合，并基于“晶石”孿生平臺打造新城市大腦，樹立起城市運行“一網統管”新標桿。在智慧城市建設如火如荼的當下，數字政通通過“晶石”孿生平臺進一步刷新了人們對于未來智慧城市的想象空間。
數字孿生，推動城市管理平臺創新
數字孿生，可以理解為現實世界的鏡像，在不改變城市物理空間的前提下，可以利用數字孿生技術打造出對應的虛擬數字世界。站在城市治理的角度看，數字孿生城市等于是現實世界的“操作系統”，其價值逐漸被越來越多人所認可。
數字政通高級副總裁 王洪深
數字政通高級副總裁王洪深介紹，智慧城市發展有三個階段：信息化、智能化、智慧化。第一個階段是信息化，把物理世界數字化建模，轉化為商用模型；第二個階段是智能化，實現基于一定規則的智能化，比如在交通場景中，可以根據車流情況控制交通信號燈；第三個階段是智慧化，還在探索，還有很長的路要走。數字孿生技術的應用，則讓智慧城市建設從智能化到智慧化的演進進入一個新的階段。
回顧數字孿生技術之前的城市治理，基本是以二維平面，且以地面以上為主。地上、地下結合度不夠，建筑物內部架構偏少。而且在細節、全空間管理特別是動態感知和實時的處事能力都還不足。例如，在城市遇有災情時，往往由于感知能力不足，導致災情處置不及時。為了解決這些問題，就需要對城市的空間平臺進一步的更新換代，對于城市治理等都提出了進一步的創新和更新的需求。
王洪深介紹，數字政通發布的“晶石”孿生平臺，依托全空間、全要素、全過程從物理世界到數字世界的雙向映射理念，通過構建城市在數字空間的三維模型來實現三維立體空間乃至地下空間的可視化管理，通過引入BIM技術，將城市信息管理的力度從城市部件、建筑整體延伸到了內部構建，能夠實現從宏觀到微觀，從L1-L5完整的、全面的建立起城市的框架，并且把城市的管理領域和實際業務需求相結合，融合IoT、視頻、全景、城市業務等數據，形成動態的、高度仿真的孿生城市，為城市管理提供更加科學、更加直觀的技術平臺，從而實現城市管理的創新。
三大先進性，賦予智慧城市新的生命力
數字政通聚焦城市管理二十載，從數字化城市管理到智慧化城市管理，空間維度的評價一直扮演著非常重要的角色。如果說此前數字政通通過實施網格化管理推進城市運行“一網統管”，抓住了城市治理“牛鼻子”。那么，新一代“晶石”孿生平臺則將賦予智慧城市新的生命力。
首先，與目前市場上常見的可視化平臺相比，“晶石”孿生平臺將GIS與游戲引擎做了一個非常深度的融合，實現了從數據、工具、渲染的完整的一個產品鏈條。王洪深介紹，“晶石”孿生平臺突破了原有的WebGL的傳統解決方案，采用最先進、最前沿的游戲引擎技術作為技術基座自研而成，通過全要素快速構建能力，可實現對L1級（城市基礎地形模型）、L2級（城市白模）、L3級（建筑外觀模型）、L4級（城市部件模型）、L5級（城市樓體和室內結構模型）等三維模型的快速構建。
其次，“晶石”孿生平臺具備全時空的精細仿真能力，實現對季節、氣象、晝夜、城市變遷、地上與地下設施等時空場景的精細仿真；通過引入時間的維度，構建4D空間，模擬城市的春夏秋冬、風霜雨雪、晝夜變換，讓城市不僅局限于三維數據，還能夠體現其動態效果。同樣還可以基于規劃數據來推演城市的現在與未來。同時還可以支持地上、地下的一體化表達，實景和視頻[1] 也能夠非常容易的裝載于“晶石”孿生平臺之中。在CIM領域比較關注的BIM數據、IoT數據、視頻數據等也能夠在平臺中進行融合。
最后，“晶石”孿生平臺與城市運行“一網統管”需求深度融合，構建可管理的“城市部件”“城市事件”“城市路燈”“城市道路”等城市運行管理三維應用場景，實現治理要素三維精細化表達，打造“可管理”的數字孿生平臺。王洪深表示，“在新城市大腦中，我們‘晶石’孿生平臺已經實現了一百多種場景”。
總結來看，“晶石”孿生平臺具備更精細的自動化建模能力、更強大的渲染仿真能力、更快捷的數據共享能力、更全面的業務賦能能力，可以助力全國各地因地制宜快速升級基于“晶石”孿生平臺的新城市大腦應用，打造城市運行“一網統管”新標桿。
融入場景，讓城市大腦“好看”“好用”
城市大腦發展至今，已經從單一的業務場景發展成了對多個場景的感知認知、探索自動決策和跨越協同的階段，在這個階段，有效數據的分析碰撞成為了一個非常核心的環節，空間數據無論是從數據分析還是從信息表達來看，都尤為重要。從這個意義上說，孿生平臺不是終點，而是新的起點。
“晶石”孿生平臺如何與城市大腦相融合？如何實戰？
發布會現場，數字政通副總裁吳江壽介紹了基于“晶石”孿生平臺的新城市大腦場景。依托升級后的“晶石”孿生平臺，數字政通將全面升級城市管理中的各類行業應用，深入管理過程的細節和末梢，在1:1還原的數字孿生場景基礎上，借助虛實結合、天空地一體化、預測分析等手段，助推城市精細化、智能化管理能力提升。
例如，在疫情防控中，針對于重點人群的管控，需要去摸排信息。在之前在二維地圖上，只能基于樓棟去建立的一些樓盤表，再關聯樓盤信息。但是在三維場景下，可以進行立體化的建模，直接生成樓棟里的單元、樓層等內部結構，實現三維場景下的樓-房關聯，再通過關聯住戶的人口基本信息，就可以實現在三維場景下更好的開展精細化管理。
再以城市照明為例，通過對路燈桿進行建模，可以非常直觀地看到燈桿的分布、查看燈桿的運行狀態。除此之外，“晶石”孿生平臺還有特殊的用途，比如為有燈效的這類部件提供了夜景模型，將燈效與燈桿的運行狀態進行關聯，路燈出現了運行故障，在平臺中就會能直觀體現。
同樣城市橋梁也是城市管理中非常關注的重點，膠州灣跨海大橋全長30公里，“晶石”孿生平臺將橋梁模型和在橋梁上安裝的IoT設備進行了建模，同時將監控到的實時的信息與模型進行疊加，實現了對橋梁運行狀態的精細化管理。
在數字政通看來，城市大腦的建設是不可能一蹴而就的，城市大腦的建設應該是邊應用邊探索，逐步把越來越多的管理對象，納入進來的過程，城市大腦也將成為驅動城市智慧化精準治理的利器。“晶石”孿生平臺融合數字政通在城市管理方面近20年的業務能力，將孿生平臺與城市精細化管理的業務訴求進行深度結合，讓平臺不僅是“好看”，而且“好用”。幫助政府和管理部門更精準、更高效地治理城市，為探索實現更加智能化、精細化、立體化城市管理提供更好的支撐，助力智慧城市建設。
來源：IT168
作者：盧敏
