12月15日，由中國信息通信研究院牽頭舉辦的2020年ICT+深度觀察報告會--數(shù)字孿生城市發(fā)展論壇在京舉行。大會發(fā)布了由中國信息通信研究院牽頭編制的《數(shù)字孿生城市白皮書（2020）》。四方偉業(yè)作為唯一一家能夠提供完整大數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系的參編單位，受邀參與本次論壇，與各方共同探討構建數(shù)字孿生城市發(fā)展的思考和實踐。這是信通院發(fā)布數(shù)字孿生城市白皮書以來首次與大數(shù)據(jù)產(chǎn)品公司合作共同深化研究數(shù)字孿生城市核心能力要素。
四方偉業(yè)基于自身多年來在智慧城市大腦及城市運行管理指揮中心（IOC）建設的寶貴經(jīng)驗，從數(shù)字孿生城市核心要素“數(shù)據(jù)”全生命周期的角度，深度參與了數(shù)據(jù)融合供給、自學習自優(yōu)化和可視化呈現(xiàn)等九大核心能力能力，并提供了豐富的落地項目案例。
01.
數(shù)據(jù)融合供給能力：建立數(shù)據(jù)資源體系
數(shù)據(jù)孿生城市建設的核心就是在虛擬世界中以數(shù)據(jù)驅動的方式來感知城市運行態(tài)勢、分析城市管理問題、預測城市發(fā)展趨勢，但實現(xiàn)這一目標的前提必須要解決城市多源異構數(shù)據(jù)的集成融合。通過將城市各種原始的、離散的業(yè)務數(shù)據(jù)以管理對象為關聯(lián)標識，疊加在統(tǒng)一三維空間、一維時間之中，通過對各種管理對象的屬性信息、業(yè)務狀態(tài)信息進行關聯(lián)融合，構建以城市管理對象（人、組織、城市部件、建筑物、車輛等）為集成單元的數(shù)據(jù)融合模型，形成跨領域、跨部門、跨系統(tǒng)的關聯(lián)融合數(shù)據(jù)全息視圖，破解數(shù)據(jù)碎片化問題，形成有價值的數(shù)據(jù)服務。
四方偉業(yè)在數(shù)據(jù)融合供給能力方面，為用戶提供從數(shù)據(jù)接入?yún)R集、數(shù)據(jù)融合治理、到數(shù)據(jù)開發(fā)服務的完整數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控平臺，為數(shù)字孿生城市建設提供標準規(guī)范、關聯(lián)融合的數(shù)據(jù)資產(chǎn)支撐。
02.
自學習自優(yōu)化能力：輔助城市管理決策
自學習自優(yōu)化的智能決策是綜合運用計算機視覺、機器學習、知識圖譜等人工智能技術，針對某一類型決策問題，構建自我學習、迭代優(yōu)化的數(shù)據(jù)挖掘模型，為管理者做出科學合理的分析研判和推演預測。數(shù)字孿生的核心是智能決策，而數(shù)據(jù)挖掘是智能決策的關鍵，它是基于知識經(jīng)驗沉淀的推理分析，從海量數(shù)據(jù)中挖掘出隱含的、先前未知的并有潛在價值的一種決策支持過程，其前提是需要借助業(yè)務專家和數(shù)據(jù)算法分析師共同構建數(shù)據(jù)挖掘模型。
目前很多數(shù)字孿生城市項目的建設都提出了智能決策的需求，四方偉業(yè)已在城市經(jīng)濟發(fā)展、民生服務、城市管理、應急管理、市場監(jiān)管、交通出行、公共安全領域積累落地了大量的數(shù)據(jù)挖掘模型應用：
03.
可視化呈現(xiàn)能力：數(shù)字城市“打開方式”
可視化呈現(xiàn)能力是通過圖形引擎，多層次多維度實時渲染呈現(xiàn)數(shù)字孿生體的能力。既可以渲染城市全貌場景，又可以展示高精度單體三維模型，實現(xiàn)城市全貌大場景到城市細節(jié)，再到城市實時視頻的多層渲染，最終實現(xiàn)城市空間分析、大數(shù)據(jù)分析、仿真結果等可視化，實現(xiàn)大屏端、桌面端、網(wǎng)頁端、移動端、AR/VR設備端等多終端一體化展示，滿足不同業(yè)務應用場景需求。
四方偉業(yè)在可視化呈現(xiàn)能力方面，為用戶提供成熟專業(yè)的多維可視化產(chǎn)品，實現(xiàn)二維數(shù)據(jù)圖表、三維虛擬空間、數(shù)字沙盤、仿真模擬等多維度可視化場景的自由編排能力，以所見即所得的方式，實現(xiàn)分析與可視化展現(xiàn)的一體化。
未來的“數(shù)字中國，智慧社會”的建設，必將走向“大數(shù)據(jù)+城市三維空間仿真+AI”的融合模式，而四方偉業(yè)近年來在相關技術領域全面發(fā)力，在諸多智慧城市、智慧園區(qū)、工業(yè)數(shù)字孿生等領域，形成了一系列具有示范意義的成功建設案例。
案例一.
成都高新區(qū)構建智慧治理中心
成都高新區(qū)智慧治理中心，是數(shù)字孿生城市建設的新起點，利用數(shù)字化仿真、虛擬化交互等技術，通過對城市各方面的傳感器布設，實現(xiàn)對城市道路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑等基礎設施的全面數(shù)字化建模，以及對城市運行狀態(tài)的充分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬城市在信息維度上對實體城市的精準信息表達和映射。通過在“數(shù)字孿生城市”上規(guī)劃設計、模擬仿真等，將城市可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險進行智能預警，并提供合理可行的對策建議，以未來視角智能干預城市原有發(fā)展軌跡和運行，進而指引和優(yōu)化實體城市的規(guī)劃、管理、改善市民服務供給，賦予城市生活“新智慧”。
場景1：三維模型構筑虛擬數(shù)字城市，助力時空分析計算
對建筑物、構筑物通過GIS、BIM等數(shù)字化手段形成血肉，搭載IoT物聯(lián)感知形成神經(jīng)系統(tǒng)，在三維可視化平臺建立完整詳細的城市運行狀態(tài)。
場景2：可視化感知城市運行狀態(tài)，助力實時監(jiān)測預警
成都高新區(qū)智慧治理中心全面感知和監(jiān)測城市相關領域運行狀態(tài)，實時研判城市特定區(qū)域出現(xiàn)的異常情況，利用虛擬服務現(xiàn)實，實現(xiàn)對城市規(guī)律的識別，輔助態(tài)勢預測和政策制定，為改善和優(yōu)化城市系統(tǒng)提供有效的指引。
l? 經(jīng)濟運行 風險預警
l? 環(huán)境保護 動態(tài)監(jiān)測
l? 應急指揮 及時救援
l? 重大項目 確保推進
成都高新區(qū)智慧治理中心建設，利用數(shù)字孿生技術實現(xiàn)智慧城市的管理，成功喚醒“沉睡”的數(shù)據(jù)，以大數(shù)據(jù)為依據(jù)進行相關城市建設決策，實現(xiàn)以虛擬網(wǎng)絡為現(xiàn)實服務的目的，達到智能化、現(xiàn)代化精準映射的要求，成為城市治理、民生服務、社會發(fā)展賦能的重要力量。在2020年，成都高新區(qū)作為國內(nèi)10個杰出案例之一入選2020年IDC亞太區(qū)智慧城市大獎評選，成為國內(nèi)智慧城市建設的典型代表。
案例二.
天津數(shù)字孿生智慧港口
數(shù)字孿生天津港，充分利用可視化、物聯(lián)網(wǎng)等技術，依托三維建模模型構建港口的倉庫、堆位、罐區(qū)、集裝箱、貨架、船舶等的逐級可視；以出入庫作業(yè)、資產(chǎn)監(jiān)控可視化為重點，集成視頻監(jiān)控、碼頭泊位、堆場管理、倉庫管理、罐區(qū)管理等系統(tǒng)，構建港口的三維展示、監(jiān)控、告警、定位、分析一體化的三維可視化平臺；達到數(shù)據(jù)全面集成、信息直觀可視、預警實時智能、處置規(guī)范高效等效果，為天津港智能管控中心實現(xiàn)扁平化、集約化運作發(fā)揮強大的作用。
場景1：構建數(shù)字孿生虛擬港口
通過BIM、三維GIS、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能化等先進數(shù)字技術，搭建港區(qū)三維仿真場景，在數(shù)字孿生空間實現(xiàn)合并、疊加，實現(xiàn)港口從規(guī)劃、建設到管理的全過程、全要素、全方位的數(shù)字化仿真及可視化展示。
場景2：港區(qū)作業(yè)動態(tài)模擬仿真
結合船舶、堆場、交通、氣象以及物聯(lián)網(wǎng)設備和攝像頭等數(shù)據(jù)，通過三維可視化平臺展示港區(qū)全要素的實時動態(tài)，可以幫助調(diào)度指揮人員準確、實時、全面監(jiān)測和掌握全港生產(chǎn)作業(yè)信息，實現(xiàn)對設備的預測性維護、基于模擬仿真的決策推演以及綜合防災的快速響應和應急處理能力。
場景3：港口智能操控
數(shù)字孿生技術對于港口的三維實景仿生可視化展現(xiàn)，實時接收港口各子系統(tǒng)傳回的數(shù)據(jù)信息并進行梳理、儲存、分析、呈現(xiàn)，總攬全局，協(xié)調(diào)各方。能實現(xiàn)對各環(huán)節(jié)的遠程操作、遠程傳話和調(diào)度控制，從而加快推動天津港數(shù)字化轉型升級，提升港口運營效率。
場景4：虛實融合數(shù)據(jù)驅動
提供全景視角、港口多維度觀測和全量數(shù)據(jù)分析，對港口發(fā)展態(tài)勢提前推演預判，以數(shù)據(jù)驅動決策，以仿真驗證決策，線上線下虛實迭代，促使資源和能力的最優(yōu)配置。
天津港運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術，與港口各領域深度融合，基于數(shù)字孿生技術，實現(xiàn)了智慧港口的高精度仿真、全要素監(jiān)控、精細化管理、智能化交互，基于虛擬控制現(xiàn)實，實現(xiàn)遠程調(diào)控和遠程維護，使調(diào)度指揮人員能夠對航道、錨地、所有泊位的作業(yè)資源進行智能化調(diào)度。大幅度提升了全港作業(yè)效率，優(yōu)化了各流程環(huán)節(jié)，港口裝卸運載效率提升了30%，對本地經(jīng)濟的引擎作用進一步得到了凸顯。
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展望未來? 探討數(shù)字孿生城市發(fā)展
在討論數(shù)字孿生城市發(fā)展未來展望的圓桌會議上，四方偉業(yè)專家指出，數(shù)字孿生城市建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要緊緊圍繞數(shù)字孿生城市建設愿景，建立一套能夠真實反映城市運行狀況的虛擬城市，以數(shù)據(jù)驅動的方式來感知城市運行態(tài)勢、分析城市管理問題、預測城市發(fā)展趨勢。四方偉業(yè)基于自主研發(fā)的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品和數(shù)據(jù)挖掘分析服務，可以從大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控、大數(shù)據(jù)價值挖掘和大數(shù)據(jù)價值可視化呈現(xiàn)三個關鍵環(huán)節(jié)，為數(shù)字孿生城市建設提供完整的大數(shù)據(jù)平臺解決方案。
他表示，目前四方偉業(yè)在智慧城市建設領域，已在北京、上海、廣東、廣西、山東、江蘇、重慶、江西、四川、湖南、浙江、云南、遼寧和吉林等地落地多個典型成功案例，為各省市建設數(shù)字孿生城市提供技術支撐，協(xié)助城市管理者解決數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、跨部門數(shù)據(jù)共享難、數(shù)據(jù)利用率不高等問題，快速構建集實時感知、協(xié)同聯(lián)動、業(yè)務交互、態(tài)勢推演等多種功能于一體的數(shù)字孿生城市應用。
未來，四方偉業(yè)將積極發(fā)揮技術優(yōu)勢，持續(xù)支撐智慧園區(qū)、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧警務、智慧消防、智慧環(huán)保以及智慧黨建等智慧城市各應用場景落地，賦能城市高質量發(fā)展，營造未來美好生活。
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