數(shù)字孿生:邁向未來，智慧城市大腦運營方案及整體建設解決方針

    近幾年，在5G、區(qū)塊鏈和新基建的科技浪潮的推動下，運用新一代物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，以建設實景三維中國為目標，打造”城市大腦“成為城市建設和各部門行業(yè)發(fā)展的前沿科技領域的新熱點。實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、資源共享，對城市進行全時空數(shù)據(jù)的即時分析，有效調(diào)配公共資源支撐環(huán)境，不斷完善社會治理，推動城市可持續(xù)發(fā)展。

    建設原則

    數(shù)字孿生智慧城市大腦建設將遵循以人為本、統(tǒng)籌節(jié)約、創(chuàng)新引領、平戰(zhàn)結合、安全可控的建設原則，以科技服務社會，以創(chuàng)新帶動發(fā)展，為城市智慧化轉型升級帶來新動能。

    堅持以人為本：

    以便民、利民、惠民為根本原則，解決城市發(fā)展中的難點、痛點和堵點，提升公眾獲得感、體驗感、幸福感、安全感。

    堅持統(tǒng)籌集約：

    充分整合和利用現(xiàn)有信息基礎設施和數(shù)據(jù)資源體系，最大限度發(fā)揮已有資源的作用，減少重復建設。

    堅持創(chuàng)新引領：

    結合城市發(fā)展現(xiàn)狀，探索新技術、新模式、新機制，創(chuàng)新城市治理運行新模式，滿足政府、企業(yè)和市民等多方面需求。

    堅持平戰(zhàn)結合：

    著眼“平時好用、戰(zhàn)時管用”，做到平戰(zhàn)結合、統(tǒng)一調(diào)度和應急聯(lián)動，實現(xiàn)城市態(tài)勢全面感知、隱患及時排除、問題實時處置和趨勢前瞻洞察。

    堅持安全可控：

    積極落實網(wǎng)絡安全等級保護制度，深化關鍵基礎設施、關鍵數(shù)據(jù)資源保護，定期開展檢查、等級評測和風險評估。

    整體架構

    基于云端的智慧城市大腦平臺，為城市數(shù)字孿生應用場景提供了一個開發(fā)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，同時平臺依托ZTMAP3DGIS系統(tǒng)、人工智能、集成指揮中心平臺、大數(shù)據(jù)資源管理，通過數(shù)字孿生為底座，建設實景三維展現(xiàn)，承載起城市信息模型和交互共享查詢，允許每一個參與方都可以實時追蹤和共享每個階段的信息；

    實現(xiàn)對城市各個項目綜合運營的應用數(shù)據(jù)對接和全鏈管理，并整合城市視頻監(jiān)控資源、體征檢測管理、城市事件管理等功能，實現(xiàn)相關事件從多源頭受理變?yōu)榻y(tǒng)一收集、分撥、處置、反饋到評價的全流程、大聯(lián)動的閉環(huán)式管理全過程，助力城市高質量可持續(xù)發(fā)展，解決城市管理的難點痛點。

    實景三維模型

    隨著國家自然資源部對“實景三維中國”的推進，將通過無人機傾斜攝影、3DGIS+BIM、室內(nèi)外實景三維、ZTMAP技術、VR全景三維可視化、數(shù)字孿生等技術在各個行業(yè)的廣泛應用。以數(shù)字孿生的形式實時展示城市運行的全貌，形成沙盤集中治理模式；

    從城市的運行監(jiān)測、管理、決策、處置等多方面治理領域，建立物理世界與虛擬空間的數(shù)據(jù)映射和展示平臺；融合多尺度、多分辨率、多源空間數(shù)據(jù)、城市時空大數(shù)據(jù)、城市物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從宏觀微觀、地上地下、室內(nèi)室外構筑一個高精度、多聯(lián)動、全程在線、智能處置的曾是治理體系。

    業(yè)務功能：

    數(shù)字孿生為智慧城市底座

    通過在數(shù)字空間再造一個“虛擬仿真城市”，可以借助數(shù)字孿生技術在數(shù)字世界建設虛擬映像，實現(xiàn)“物理 - 數(shù)字”虛實融合交互，推動城市現(xiàn)實世界的建筑、設施、人、物、事件等所有要素數(shù)字化，提升城市治理“一網(wǎng)統(tǒng)管” 水平，推動實現(xiàn)城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化。

    城市體征監(jiān)測

    依托云計算、AI智能分析、物聯(lián)感知、大數(shù)據(jù)應用服務技術，滿足不同場景的“人、事、物、地、組織”五大要素的信息從采集需求，將各個業(yè)務應用系統(tǒng)進行統(tǒng)一部署，對事件的來源、類型、區(qū)域、處置過程等進行多維度分析和全空間性的精細化表達；

    通過各種圖表和視頻聯(lián)動的展示，實行對事件的AI智能識別，高度整合、信息系統(tǒng)搞懂集成、統(tǒng)一規(guī)范處置、精細化網(wǎng)格管理，打造一站式服務，實現(xiàn)城市的一網(wǎng)統(tǒng)管，使重點開展人口態(tài)勢、城市管理、生態(tài)環(huán)境、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、政務服務等領域的運行狀態(tài)監(jiān)測，賦能城市全域管理及智能化決策。

    城市資源管理

    智慧城市大腦資源管理主要實現(xiàn)對城市設備管理、視頻監(jiān)控、應急資源、安防資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

    設備管理：基于ZTMAP3D和物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化新基建設施，實現(xiàn)對能源供應設備、環(huán)保監(jiān)測站點、綜合地下管廊、市政設施、自然災害監(jiān)測等運行狀態(tài)的實時動態(tài)監(jiān)測和全方位感知，開展城市生命線運行監(jiān)測，推進城市全域可感知。

    視頻監(jiān)控管理：通過整合智能化感知網(wǎng)絡和城市的視頻監(jiān)控資源，實現(xiàn)對視頻的統(tǒng)一聯(lián)動接入、實時共享、儲存、解碼、分布查看、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、應急調(diào)動和運營統(tǒng)一管理等功能。

    應急資源管理：面對城市突發(fā)的公共事件，整合各機關部門和政務管理部門的應急資源管理數(shù)據(jù)，對救援隊伍、救援裝備、救災物資、專家等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一集中管理，并建立全面、真實的應急資源動態(tài)數(shù)據(jù)庫，協(xié)助救援指揮中心的應急指揮能力，征程城市突發(fā)事件做出快速的智能響應。

    安防資源管理：基于安防人員、警力人員和網(wǎng)格員等手持終端與智慧云空間平臺間的系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)了現(xiàn)場巡邏和后臺管理的實時交互，人員分布實時查看、執(zhí)法記錄儀視頻查看、遠程通信等功能，提高巡查效率和準確性。

    城市事件管理

    智慧城市大腦整合公安、應急、消防、安全、氣象、交通、事業(yè)單位等領域信息資源，實現(xiàn)全方位三維可視化城市公共安全態(tài)勢感知和實時告警網(wǎng)絡狀態(tài)，從事件發(fā)生的不同階段在地理信息聯(lián)動大屏進行綜合管理和調(diào)度，提升綜合安全防控能力，切實保證城市安全。

    應用場景：

    l 城市綜合管理

    通過ZTMAP3D系統(tǒng)建設的智慧城市大腦管控平臺，實現(xiàn)城市大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通互動，可以挖掘發(fā)現(xiàn)城市中管理問題，對可能存在的隱患進行監(jiān)測及預測預警，實現(xiàn)城市全面綜合管理。

    針對城市管理中數(shù)據(jù)融合不兼容問題，建立市、區(qū)、鄉(xiāng)（街）、村（社區(qū)）四級跨部門、跨層級、跨區(qū)域的聯(lián)動機制，通過建立網(wǎng)格系統(tǒng)、智能化感知網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控、人員資料上傳等多種方式實現(xiàn)城市全方位、全時段、精細化的生態(tài)管理體系，和快速響應、高效聯(lián)動的處置能力。

    l  政務服務管理

    ZTMAP3D系統(tǒng)將整合數(shù)字政府建設中各政務應用數(shù)據(jù)資源，構建信息共享體系，針對數(shù)據(jù)孤島難題，建立跨部門、跨行業(yè)的信息共享機制和數(shù)據(jù)目錄。

    實現(xiàn)城市數(shù)據(jù)資源互聯(lián)互通、共享開放、安全可信，輔助數(shù)字政府政務決策，實現(xiàn)政務服務管理全流程可視化，打造廉潔、高效、透明的數(shù)字監(jiān)督系統(tǒng)。

    l 公共安全管理

    針對城市公共安全信息利用率低的問題，數(shù)字孿生智慧城市大腦云平臺將整合城管、公安、交通、安防等領域監(jiān)控資源，針對公共安全領域等問題，通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測分析，實現(xiàn)城市視頻資源全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全程可控、全面智能，提升城市在社會治安、生產(chǎn)安全、自然災害等場景的預警和處置能力。

    l 突發(fā)應急指揮

    ZTMAP3DGIS系統(tǒng)建設的智慧城市大腦平臺，可以優(yōu)化跨部門協(xié)調(diào)機制，構建城市級的突發(fā)應急響應處置體系，解決城市面對突發(fā)事件時應急處置的短板和不足。

    針對城市突發(fā)事件響應不及時的問題，城市大腦建設突發(fā)公共事件應急管理職能化系統(tǒng)，整合疾控、衛(wèi)健委、應急局、社區(qū)、儲備中心、醫(yī)療、衛(wèi)生、公安、消防、運營商等多個環(huán)節(jié)全面接入應急、網(wǎng)格、交通、電信、監(jiān)控、社區(qū)、城市運行等實時動態(tài)數(shù)據(jù)，提升處理突發(fā)社會公共事件的應急響應能力和處置能力。

    總結：

    上海臻圖信息通過ZTMAP3D數(shù)字孿生技術搭建智慧城市大腦平臺，打造了“智慧數(shù)字+智慧決策”智慧城市重要中樞系統(tǒng)，通過插件和節(jié)點，將城市各部門海量資源進行整合共享，讓高價值情報信息快速傳遞；大場景模型在云端渲染后，以視頻流形式在本地進行展示。形成一套有效提升跨部門決策運營和資源協(xié)調(diào)指揮效率，通過智慧城市建設，助力打造和諧城市、文明城市、平安城市、生態(tài)城市，不斷提升人民群眾的幸福感和滿意度。