數(shù)字政通：晶石數(shù)字孿生平臺(tái)以技術(shù)賦能驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新

    城市信息模型（City Information Model/Modeling，CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)是現(xiàn)代城市的新型基礎(chǔ)設(shè)施，是智慧城市建設(shè)的重要支撐，可以推動(dòng)城市物理空間數(shù)字化和各領(lǐng)域數(shù)據(jù)、技術(shù)、業(yè)務(wù)融合，可以推動(dòng)城市規(guī)劃建設(shè)管理運(yùn)行服務(wù)的信息化、智能化和智慧化，對(duì)推動(dòng)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(chǔ)支撐技術(shù)。以BIM為代表，主要實(shí)現(xiàn)城市小場(chǎng)景、微觀環(huán)境的還原與表達(dá)，如城市建筑單體、市政設(shè)施、橋梁、部件構(gòu)建等；以GIS（3D GIS）為代表，主要實(shí)現(xiàn)大場(chǎng)景、宏觀環(huán)境的還原與表達(dá)，如地形地貌、水系、道路等；同時(shí)接入車流、物流、人流、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)、AI、VR等新技術(shù)，最終有機(jī)地整合形成CIM平臺(tái)。因此CIM平臺(tái)具備大尺度、多粒度、真實(shí)感、對(duì)象化、數(shù)據(jù)化、可分析、可驅(qū)動(dòng)、跨屏幕的特點(diǎn)。

    數(shù)字政通作為一家傳統(tǒng)的GIS廠商，深耕GIS領(lǐng)域20載，連續(xù)五年排在全國地理信息產(chǎn)業(yè)百強(qiáng)榜單前十。同時(shí)由于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(tái)，致力于借助完整且強(qiáng)大的CIM產(chǎn)品，推動(dòng)城市治理提質(zhì)增效。

    充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，以住建部頒布的《城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)導(dǎo)則（修訂版）》為基準(zhǔn)、以《城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為指南，同時(shí)經(jīng)過全國多個(gè)項(xiàng)目打磨，及自身技術(shù)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(chǔ)平臺(tái)+場(chǎng)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(gè)平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)也是核心。沒有數(shù)據(jù)的平臺(tái)就好比沒有燃料的機(jī)器、沒有血液的軀體。數(shù)字政通一方面不斷主動(dòng)加強(qiáng)自身實(shí)力、突破技術(shù)壁壘，一方面積極尋求與國內(nèi)頂尖技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作，目前已形成了完整的CIM數(shù)據(jù)加工體系。

    模型自動(dòng)化構(gòu)建技術(shù)

    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(chǔ)地物要素、建筑物、管線、橋梁等的自動(dòng)化快速構(gòu)建，從而大大提高城市大范圍三維場(chǎng)景的輸出能力，以最低成本、在最短時(shí)間內(nèi)構(gòu)建CIM1和CIM2城市三維模型。

院士級(jí)數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)助力

    CIM3和CIM4是CIM空間數(shù)據(jù)建設(shè)的核心，它們對(duì)應(yīng)的區(qū)域是城市人口最密集、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的建成區(qū)和中心城區(qū)，是城市重點(diǎn)治理，同時(shí)也是最能夠體現(xiàn)CIM核心價(jià)值的區(qū)域。數(shù)字政通與中國工程院院士、中國測(cè)繪科學(xué)研究院名譽(yù)院長劉先林的團(tuán)隊(duì)“四維遠(yuǎn)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(shù)，實(shí)現(xiàn)空天地一體化全要素?cái)?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(shí)景真三維單體模型，同時(shí)能與各類屬性無縫掛接，服務(wù)城市各類治理場(chǎng)景的構(gòu)建。

持續(xù)的本地化數(shù)據(jù)更新及服務(wù)能力

    CIM數(shù)據(jù)是時(shí)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(chǔ)平臺(tái)、“CIM+”行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)持續(xù)且高效運(yùn)行的關(guān)鍵。數(shù)字政通從三個(gè)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(jī)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(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

    02

    強(qiáng)大的CIM基礎(chǔ)支撐平臺(tái)

    CIM基礎(chǔ)平臺(tái)可支撐各行業(yè)領(lǐng)域信息與空間的融合匯聚，構(gòu)建形成城市級(jí)統(tǒng)一的空間底座；可作為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行、服務(wù)工作的基礎(chǔ)型操作系統(tǒng)，是智慧城市基礎(chǔ)型、關(guān)鍵性和實(shí)體性的新型基礎(chǔ)設(shè)施；可全方位開放式地賦能于各行業(yè)、各領(lǐng)域的信息化工作開展，助力城市治理全面升級(jí)。

    多源異構(gòu)數(shù)據(jù)友好兼容

    作為一個(gè)開放性、包容性的平臺(tái)，“晶石”CIM基礎(chǔ)平臺(tái)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(chǎng)景表達(dá)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(chǎng)景展示；影像、灰模、精模、傾斜攝影、BIM、點(diǎn)云、實(shí)景的多源數(shù)據(jù)綜合展示。于此同時(shí)，還能對(duì)國內(nèi)常用的三維服務(wù)規(guī)范進(jìn)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(chǔ)平臺(tái)的可視化引擎是基于當(dāng)前火熱的游戲引擎深度開發(fā)，可為推動(dòng)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)行、服務(wù)提供高質(zhì)量的可視化基礎(chǔ)支撐，重點(diǎn)解決場(chǎng)景構(gòu)建、對(duì)象處理、場(chǎng)景渲染、時(shí)間處理、碰撞檢測(cè)等問題。基于此打造的城市場(chǎng)景，真實(shí)感更強(qiáng)烈、光線更細(xì)膩、表達(dá)特效更豐富，所還原的場(chǎng)景具備電影級(jí)畫質(zhì)。

云端渲染+像素流推動(dòng)技術(shù)，極大降低對(duì)硬件性能的要求

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

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)模型輕量化技術(shù)

    CIM數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)復(fù)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(chǔ)平臺(tái)通過簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)、紋理壓縮、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模型結(jié)構(gòu)復(fù)用等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多類復(fù)雜模型的輕量化處理，如3dsMax人工精細(xì)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(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)更能提高模型的渲染效率。

部件建模分級(jí)分類自動(dòng)化構(gòu)建及精準(zhǔn)化展示

    能夠?qū)崿F(xiàn)城市部件模型分級(jí)分類的快速化自動(dòng)構(gòu)建及精準(zhǔn)化展示能力，具體包括有部件模型精確方位計(jì)算算法；基于地形約束的自動(dòng)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(dòng)化符號(hào)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(chǎng)景的多樣性，數(shù)字政通獨(dú)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(chǔ)平臺(tái)的構(gòu)建，并獲得了相關(guān)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(biāo)系數(shù)據(jù)相互融合

    能夠?qū)崿F(xiàn)各種坐標(biāo)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(biāo)系無偏移加載、二三維展示要素的自動(dòng)切換、城市坐標(biāo)系數(shù)據(jù)WMS、WFS方式加載。

    強(qiáng)大的空間資源發(fā)布與共享能力

    依托“晶石”CIM基礎(chǔ)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全時(shí)空數(shù)據(jù)、服務(wù)的快捷匯聚、更新、發(fā)布，從而供第三方調(diào)用。其主要特點(diǎn)包括：操作連貫，可在同一平臺(tái)上完成數(shù)據(jù)的上傳、地圖的編輯、服務(wù)的發(fā)布、服務(wù)的共享；使用在線更新的策略，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性；以瀏覽器為操作臺(tái)，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(shè)備，實(shí)時(shí)把握城市運(yùn)行脈搏。同時(shí)依托“晶石”CIM的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)中心，實(shí)現(xiàn)各類終端設(shè)備與各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的深度連接，掌握城市運(yùn)行狀態(tài)。

AR技術(shù)與CIM平臺(tái)深度融合

    將AR技術(shù)與“晶石”CIM平臺(tái)進(jìn)行深度融合，共同打造虛實(shí)結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景，為使用者帶來超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。

    全面適配信創(chuàng)國產(chǎn)化要求

    隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和信息化不斷深入，國家對(duì)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(diǎn)領(lǐng)域，軟件安全已經(jīng)成為了信息安全的重要組成部分，關(guān)乎國家信息安全。“晶石”CIM基礎(chǔ)平臺(tái)憑借20余年的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)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(wù)器、數(shù)據(jù)庫、中間件、智能密鑰，從而充分滿足各方建設(shè)單位的需求。同時(shí)，相關(guān)產(chǎn)品也已通過了國內(nèi)多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的國產(chǎn)化適配認(rèn)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(cè)評(píng)認(rèn)證、統(tǒng)信軟件的國產(chǎn)化認(rèn)證、華為云的“沃土云創(chuàng)”認(rèn)證。

    03

    豐富的“CIM+”智能決策應(yīng)用

    依托新技術(shù)、新理念，“晶石”CIM可促進(jìn)城市治理多種應(yīng)用場(chǎng)景、多個(gè)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(xué)化、精細(xì)化的服務(wù)于新型智慧城市、新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。譬如城市生命線綜合管理、燃?xì)獗O(jiān)管、智慧管網(wǎng)、綜合執(zhí)法、工地監(jiān)管等領(lǐng)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(yīng)用的完整解決方案，并且擁有相關(guān)產(chǎn)品。與此同時(shí)，這種新型智慧城市應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建的模式也已在全國多個(gè)城市或地區(qū)，如濟(jì)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(tái)，打造數(shù)字孿生城市

    當(dāng)前，數(shù)字化場(chǎng)景已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的關(guān)鍵階段，無論是政府還是企業(yè)，都需要加強(qiáng)戰(zhàn)略層面的思考。一方面，數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景并不是新鮮事物，共享出行、智慧零售等場(chǎng)景早已進(jìn)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(shù)在各自產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，可以說我們已經(jīng)進(jìn)入了“場(chǎng)景為王”的時(shí)代。另一方面，數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景存在大量的待定要素，如數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)問題，如何與公共領(lǐng)域市場(chǎng)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(yīng)用場(chǎng)景未來面臨的發(fā)展態(tài)勢(shì)是什么？如何設(shè)計(jì)其戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)和原則？如何打造一個(gè)好的數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景？

    打造以城市信息模型（CIM）技術(shù)為支撐的數(shù)字孿生城市，將是解決上述若干問題的一個(gè)良好途徑。基于高精度的CIM模型數(shù)據(jù)，通過接入關(guān)鍵部位、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)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(gè)又一個(gè)的數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景，不僅能夠在數(shù)字世界獲得實(shí)體世界的同步鏡像，同時(shí)打造“會(huì)思考、會(huì)行動(dòng)”的城市大腦，在數(shù)字世界進(jìn)行模擬仿真，優(yōu)化現(xiàn)實(shí)世界的決策執(zhí)行，最終實(shí)現(xiàn)城市的數(shù)字孿生。