數(shù)字政通：晶石數(shù)字孿生平臺以技術賦能驅(qū)動業(yè)務創(chuàng)新

    城市信息模型（City Information Model/Modeling，CIM）基礎平臺是現(xiàn)代城市的新型基礎設施，是智慧城市建設的重要支撐，可以推動城市物理空間數(shù)字化和各領域數(shù)據(jù)、技術、業(yè)務融合，可以推動城市規(guī)劃建設管理運行服務的信息化、智能化和智慧化，對推動國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化具有重要意義。

    建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是CIM的三大基礎支撐技術。以BIM為代表，主要實現(xiàn)城市小場景、微觀環(huán)境的還原與表達，如城市建筑單體、市政設施、橋梁、部件構(gòu)建等；以GIS（3D GIS）為代表，主要實現(xiàn)大場景、宏觀環(huán)境的還原與表達，如地形地貌、水系、道路等；同時接入車流、物流、人流、監(jiān)控數(shù)據(jù)流等實時動態(tài)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)、AI、VR等新技術，最終有機地整合形成CIM平臺。因此CIM平臺具備大尺度、多粒度、真實感、對象化、數(shù)據(jù)化、可分析、可驅(qū)動、跨屏幕的特點。

    數(shù)字政通作為一家傳統(tǒng)的GIS廠商，深耕GIS領域20載，連續(xù)五年排在全國地理信息產(chǎn)業(yè)百強榜單前十。同時由于自主知識產(chǎn)權的GIS產(chǎn)品“通圖GIS”，基于“通圖GIS”，2021年8月16日，數(shù)字政通重磅發(fā)布“晶石”CIM平臺，致力于借助完整且強大的CIM產(chǎn)品，推動城市治理提質(zhì)增效。

    充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，以住建部頒布的《城市信息模型（CIM）基礎平臺技術導則（修訂版）》為基準、以《城市信息模型基礎平臺技術標準》為指南，同時經(jīng)過全國多個項目打磨，及自身技術積淀，數(shù)字政通目前已經(jīng)形成了具備“數(shù)據(jù)底板+基礎平臺+場景賦能”的全套解決方案。

    01

    一流的CIM數(shù)據(jù)加工體系

    數(shù)據(jù)是每個平臺運行的基礎，同時也是核心。沒有數(shù)據(jù)的平臺就好比沒有燃料的機器、沒有血液的軀體。數(shù)字政通一方面不斷主動加強自身實力、突破技術壁壘，一方面積極尋求與國內(nèi)頂尖技術團隊合作，目前已形成了完整的CIM數(shù)據(jù)加工體系。

    模型自動化構(gòu)建技術

    依托自主研發(fā)的數(shù)據(jù)加工工具，數(shù)字政通目前能夠?qū)崿F(xiàn)城市基礎地物要素、建筑物、管線、橋梁等的自動化快速構(gòu)建，從而大大提高城市大范圍三維場景的輸出能力，以最低成本、在最短時間內(nèi)構(gòu)建CIM1和CIM2城市三維模型。

院士級數(shù)據(jù)團隊助力

    CIM3和CIM4是CIM空間數(shù)據(jù)建設的核心，它們對應的區(qū)域是城市人口最密集、經(jīng)濟最發(fā)達的建成區(qū)和中心城區(qū)，是城市重點治理，同時也是最能夠體現(xiàn)CIM核心價值的區(qū)域。數(shù)字政通與中國工程院院士、中國測繪科學研究院名譽院長劉先林的團隊“四維遠見”在2022年4月2日，正式簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，依托其多傳感器技術，實現(xiàn)空天地一體化全要素數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)，打造具備結(jié)構(gòu)化、單體化、語義化的實景真三維單體模型，同時能與各類屬性無縫掛接，服務城市各類治理場景的構(gòu)建。

持續(xù)的本地化數(shù)據(jù)更新及服務能力

    CIM數(shù)據(jù)是時效特性非常明顯的一類數(shù)據(jù)，完善的數(shù)據(jù)更新體系，是保障上層CIM基礎平臺、“CIM+”行業(yè)應用系統(tǒng)持續(xù)且高效運行的關鍵。數(shù)字政通從三個維度采取措施，保障了CIM數(shù)據(jù)的鮮活性：（1）形成數(shù)據(jù)變化多源快速發(fā)現(xiàn)機制；（2）優(yōu)化完善數(shù)據(jù)長效更新流程；（3）構(gòu)建統(tǒng)一的基礎數(shù)據(jù)庫。

    02

    強大的CIM基礎支撐平臺

    CIM基礎平臺可支撐各行業(yè)領域信息與空間的融合匯聚，構(gòu)建形成城市級統(tǒng)一的空間底座；可作為城市規(guī)劃、建設、管理、運行、服務工作的基礎型操作系統(tǒng)，是智慧城市基礎型、關鍵性和實體性的新型基礎設施；可全方位開放式地賦能于各行業(yè)、各領域的信息化工作開展，助力城市治理全面升級。

    多源異構(gòu)數(shù)據(jù)友好兼容

    作為一個開放性、包容性的平臺，“晶石”CIM基礎平臺能夠?qū)崿F(xiàn)海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效融合展示，從而提高城市場景表達的整體性、多樣性、層次性。具體而言包括：地上、地表、地下的全場景展示；影像、灰模、精模、傾斜攝影、BIM、點云、實景的多源數(shù)據(jù)綜合展示。于此同時，還能對國內(nèi)常用的三維服務規(guī)范進行解析接入展示。

高性能可視化渲染能力

    數(shù)字政通的“晶石”CIM基礎平臺的可視化引擎是基于當前火熱的游戲引擎深度開發(fā)，可為推動城市規(guī)劃、建設、管理、運行、服務提供高質(zhì)量的可視化基礎支撐，重點解決場景構(gòu)建、對象處理、場景渲染、時間處理、碰撞檢測等問題。基于此打造的城市場景，真實感更強烈、光線更細膩、表達特效更豐富，所還原的場景具備電影級畫質(zhì)。

云端渲染+像素流推動技術，極大降低對硬件性能的要求

    對于空間數(shù)據(jù)是否能高效地進行可視化渲染，通常受到硬件設備的制約，從節(jié)約成本、提高平臺運行效率的角度出發(fā)，數(shù)字政通“晶石”CIM基礎平臺基于云端渲染技術，在服務器端將多類模型渲染好，同時借助像素流技術，最終將渲染成果推送至多種終端設備進行呈現(xiàn)。配合游戲引擎的強大性能，使得整個“晶石”CIM基礎平臺不僅具備渲染質(zhì)量高、渲染速度快的特點，同時實現(xiàn)了跨終端輸出（大屏端、PC端、移動端）。

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)模型輕量化技術

    CIM數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)復雜、空間占用量大問題，為了使CIM數(shù)據(jù)在可視化端可以快速調(diào)度、高效渲染，“晶石”CIM基礎平臺通過簡化節(jié)點、紋理壓縮、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模型結(jié)構(gòu)復用等技術來實現(xiàn)多類復雜模型的輕量化處理，如3dsMax人工精細化模型、傾斜攝影模型以及輕量化中提的最多的BIM模型。輕量化處理后的模型數(shù)據(jù)更加有利于存儲及網(wǎng)絡傳輸，同時更能提高模型的渲染效率。

部件建模分級分類自動化構(gòu)建及精準化展示

    能夠?qū)崿F(xiàn)城市部件模型分級分類的快速化自動構(gòu)建及精準化展示能力，具體包括有部件模型精確方位計算算法；基于地形約束的自動化建模，使得模型能夠貼地形疊加；大規(guī)模部件的高性能展示；基于線性部件的自動化符號模型拼接。

統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)組織規(guī)范E3D（eGova3D）

    為打通WebGL引擎和游戲引擎之間的數(shù)據(jù)共享，提高產(chǎn)品適用范圍廣度以及可打造場景的多樣性，數(shù)字政通獨創(chuàng)了一種統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)組織規(guī)范E3D（eGova3D），用于“晶石”CIM基礎平臺的構(gòu)建，并獲得了相關的國家專利（一種面向三維地理數(shù)據(jù)的傳輸和渲染方法及系統(tǒng)）。

    各類坐標系數(shù)據(jù)相互融合

    能夠?qū)崿F(xiàn)各種坐標系數(shù)據(jù)的相互融合，提高系統(tǒng)的包容性及數(shù)據(jù)處理的靈活性。具體的功能包括有：谷歌高德瓦片無偏移加載、百度瓦片無偏移加載、城市坐標系無偏移加載、二三維展示要素的自動切換、城市坐標系數(shù)據(jù)WMS、WFS方式加載。

    強大的空間資源發(fā)布與共享能力

    依托“晶石”CIM基礎平臺，可實現(xiàn)全時空數(shù)據(jù)、服務的快捷匯聚、更新、發(fā)布，從而供第三方調(diào)用。其主要特點包括：操作連貫，可在同一平臺上完成數(shù)據(jù)的上傳、地圖的編輯、服務的發(fā)布、服務的共享；使用在線更新的策略，保證數(shù)據(jù)的時效性；以瀏覽器為操作臺，無需安裝插件。

全方位智能感知

    通過接入城市各類物聯(lián)感知設備，實時把握城市運行脈搏。同時依托“晶石”CIM的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測中心，實現(xiàn)各類終端設備與各類業(yè)務系統(tǒng)之間的深度連接，掌握城市運行狀態(tài)。

AR技術與CIM平臺深度融合

    將AR技術與“晶石”CIM平臺進行深度融合，共同打造虛實結(jié)合的應用場景，為使用者帶來超越現(xiàn)實的感官體驗。

    全面適配信創(chuàng)國產(chǎn)化要求

    隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和信息化不斷深入，國家對軟件安全的需求也同樣日子增長，尤其是政府、軍事、金融等重點領域，軟件安全已經(jīng)成為了信息安全的重要組成部分，關乎國家信息安全�！熬�石”CIM基礎平臺憑借20余年的項目經(jīng)驗打磨，目前已能夠具備兼容多款國產(chǎn)化桌面操作系統(tǒng)、處理器、服務器、數(shù)據(jù)庫、中間件、智能密鑰，從而充分滿足各方建設單位的需求。同時，相關產(chǎn)品也已通過了國內(nèi)多個權威機構(gòu)的國產(chǎn)化適配認證，如國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心鑒定所的國產(chǎn)化測評認證、統(tǒng)信軟件的國產(chǎn)化認證、華為云的“沃土云創(chuàng)”認證。

    03

    豐富的“CIM+”智能決策應用

    依托新技術、新理念，“晶石”CIM可促進城市治理多種應用場景、多個行業(yè)專題的數(shù)字賦能提質(zhì)增效，從而能夠更加智慧化、科學化、精細化的服務于新型智慧城市、新型基礎設施建設。譬如城市生命線綜合管理、燃氣監(jiān)管、智慧管網(wǎng)、綜合執(zhí)法、工地監(jiān)管等領域，數(shù)字政通已經(jīng)形成了以CIM為數(shù)字底座、賦能上層應用的完整解決方案，并且擁有相關產(chǎn)品。與此同時，這種新型智慧城市應用場景構(gòu)建的模式也已在全國多個城市或地區(qū)，如濟南先行區(qū)、重慶江北區(qū)、宿州市等，得到落地。

    04

    展望：依托“晶石”CIM平臺，打造數(shù)字孿生城市

    當前，數(shù)字化場景已經(jīng)進入了快速發(fā)展的關鍵階段，無論是政府還是企業(yè)，都需要加強戰(zhàn)略層面的思考。一方面，數(shù)字化應用場景并不是新鮮事物，共享出行、智慧零售等場景早已進入我們的生活之中，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速期，眾產(chǎn)業(yè)紛紛拓展新技術在各自產(chǎn)業(yè)領域的應用場景，可以說我們已經(jīng)進入了“場景為王”的時代。另一方面，數(shù)字化應用場景存在大量的待定要素，如數(shù)據(jù)的共享與保護問題，如何與公共領域市場有效融合等等，又是十足的新鮮事物。那么，發(fā)展數(shù)字化應用場景未來面臨的發(fā)展態(tài)勢是什么？如何設計其戰(zhàn)略發(fā)展目標和原則？如何打造一個好的數(shù)字化應用場景？

    打造以城市信息模型（CIM）技術為支撐的數(shù)字孿生城市，將是解決上述若干問題的一個良好途徑�；�于高精度的CIM模型數(shù)據(jù)，通過接入關鍵部位、關鍵節(jié)點的動態(tài)業(yè)務數(shù)據(jù)、智能感知數(shù)據(jù)，借助數(shù)據(jù)綜合治理、智能算法植入等手段，打造一個又一個的數(shù)字化應用場景，不僅能夠在數(shù)字世界獲得實體世界的同步鏡像，同時打造“會思考、會行動”的城市大腦，在數(shù)字世界進行模擬仿真，優(yōu)化現(xiàn)實世界的決策執(zhí)行，最終實現(xiàn)城市的數(shù)字孿生。