數(shù)字孿生這一概念起源于航空航天、工業(yè)領(lǐng)域，并且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，逐漸落地各行各業(yè)，數(shù)字孿生城市也成為了一個(gè)新的風(fēng)口。數(shù)字孿生城市強(qiáng)調(diào)建立一個(gè)與物理城市實(shí)時(shí)交互的虛擬城市，精準(zhǔn)映射物理城市運(yùn)行情況，形成虛實(shí)交互格局，以提升、優(yōu)化城市的綜合治理規(guī)劃水平。本章節(jié)將從概念入手，分析數(shù)字孿生城市的特征、內(nèi)涵、技術(shù)架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理，并重點(diǎn)探討數(shù)字孿生城市與新型智慧城市之間的狀態(tài)并幫助工作人員進(jìn)行操控演示。隨后，Grieves教授在美國(guó)密歇根大學(xué)的管理課程上提出可以建立虛擬孿生體來(lái)管控產(chǎn)品全生命周期，將該設(shè)想稱為ConceptualIdealforPLM。

為ConceptualIdealfor

Twin

的虛擬世界。數(shù)字孿生需要具有五維結(jié)構(gòu)：物理實(shí)體(PhysicalEntity)、虛擬實(shí)體(VirtualEntity)、服務(wù)(Services)、孿生數(shù)據(jù)(DTData)和連接(Connection)。物理實(shí)體：物理實(shí)體是數(shù)字孿生的基礎(chǔ)，通過(guò)在物理實(shí)體上部署傳感器等基礎(chǔ)設(shè)施，監(jiān)測(cè)其環(huán)境數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)。虛擬實(shí)體：物理實(shí)體的虛擬化數(shù)字鏡像，通過(guò)幾何、物理、行為、規(guī)則等多種模型相互加成以表現(xiàn)物理實(shí)體實(shí)時(shí)狀態(tài)及變化。孿生數(shù)據(jù)：是建立虛擬孿生體的核心，包括以上三維度所有信息數(shù)據(jù)，并隨著物理實(shí)體的運(yùn)行實(shí)時(shí)更新，推動(dòng)整體數(shù)字孿生體系運(yùn)轉(zhuǎn)，也是數(shù)字孿生系統(tǒng)的核心驅(qū)動(dòng)。來(lái)源：FTAO,etal.Digitaltwindrivenprognosticsandhealthmanagementforcomplexequipment[J].CIRPAnnals-ManufTech,2018

e數(shù)據(jù)識(shí)別知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián) 城市規(guī)劃數(shù)字孿生城市強(qiáng)調(diào)全域感知和實(shí)時(shí)交互，這也是其與傳統(tǒng)城市D模型不同之處。在精準(zhǔn)感知、分析現(xiàn)實(shí)城市一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，依靠大數(shù)據(jù)算法、人工智能等技術(shù)手段制定符合城市情況的管理和決策分析。 通過(guò)全域數(shù)字化感知智慧城市在百度百科的定義是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。中國(guó)智慧城市建設(shè)從2008年開(kāi)始概念探索，已有十余年歷史。隨著技術(shù)、理念的發(fā)展創(chuàng)新，對(duì)智慧城市的理解與要求也在不斷升級(jí)。6年后開(kāi)始提出建設(shè)更強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，以人為本、統(tǒng)籌集約的新型智慧城市，利用人工智能、5G、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，打破無(wú)線通信、光纖寬帶、RFID、云計(jì)算、移動(dòng)通信等國(guó)外企業(yè)引 政府指導(dǎo)，市場(chǎng)主導(dǎo) 政府指導(dǎo)，市場(chǎng)主導(dǎo)政企合 政企合

為了檢驗(yàn)新型智慧城市建設(shè)情況，國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合中央網(wǎng)信辦、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委制定了《新興智慧城市評(píng)價(jià)指標(biāo)》，2019年評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)顯示，隨著新興信息技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，新型智慧城市建設(shè)在城市精準(zhǔn)治理，打造宜居生態(tài)環(huán)境等方面表現(xiàn)良好，但是仍面臨缺少整體設(shè)計(jì)方案、數(shù)據(jù)孤島、信息不互通、為能聯(lián)合市場(chǎng)多元參與等多種挑戰(zhàn)。急需一種符合新型智慧城市建設(shè)目標(biāo)，集成多種數(shù)據(jù)資源和信息技術(shù)的統(tǒng)籌集約式發(fā)展方案。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)：數(shù)字化進(jìn)程加劇，新型通信技術(shù)迅速發(fā)展，為建設(shè)新型智慧城市打下基礎(chǔ)缺乏統(tǒng)籌設(shè)計(jì)：雖然有政策驅(qū)動(dòng)，但缺乏全局統(tǒng)籌規(guī)劃和具體建設(shè)建設(shè)方案，大部分項(xiàng)目仍是局部建設(shè)數(shù)據(jù)孤島：由于各部門(mén)、各行業(yè)多仍獨(dú)自為戰(zhàn)，不能實(shí)現(xiàn)信息共享和技術(shù)融合，沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字孿生城市核心能 數(shù)字孿生城市特 新型智慧城市核心目經(jīng)過(guò)近五年的概念發(fā)展與技術(shù)框架建設(shè)，數(shù)字孿生城市已經(jīng)成為近些年中國(guó)城市建設(shè)新方向。以政策導(dǎo)向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，多個(gè)省市設(shè)立數(shù)字孿生城市試點(diǎn)項(xiàng)目，產(chǎn)業(yè)端積極配合，更多企業(yè)加速入局，帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，同時(shí)，G、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的出現(xiàn)也對(duì)完善數(shù)字孿生城市建設(shè)起到了基礎(chǔ)保證作用。本章將重點(diǎn)從政策、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)等方面分析中國(guó)數(shù)字孿生城市發(fā)展現(xiàn)狀，并分析南京江北新區(qū)數(shù)字孿生城市建設(shè)方案。中國(guó)數(shù)字孿生城市興起于207年，由中國(guó)信通院在基于智慧城市研究基礎(chǔ)上提出。7-8年間，對(duì)于其概念和理解逐漸豐富。同時(shí)，對(duì)于城市而言，數(shù)字孿生城市的三大優(yōu)勢(shì)是能提升城市規(guī)劃質(zhì)量和水平、推動(dòng)以人為核心的城市設(shè)計(jì)和建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新、優(yōu)化并評(píng)估智慧城市建設(shè)成效。2018年，河北雄安新區(qū)發(fā)布《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》，提出設(shè)立與現(xiàn)實(shí)城市同步規(guī)劃建設(shè)、具有深度學(xué)習(xí)能力的數(shù)字城市，成為中國(guó)首個(gè)將數(shù)字孿生理念應(yīng)用于城市建設(shè)的規(guī)劃項(xiàng)目。9年，隨著“數(shù)字孿生城市”熱度不斷上升，百度、騰訊、阿里、京東、華為等多家互聯(lián)網(wǎng)、通信巨頭陸續(xù)加入，提出數(shù)字孿生城市架構(gòu)，構(gòu)建生態(tài)。另一方面資本入場(chǎng)，多支“數(shù)字孿生”概念股漲停，多家專注數(shù)字孿生城市企業(yè)獲大額融資。在技術(shù)架構(gòu)逐漸豐富明確之下，陸續(xù)有省市提出建設(shè)數(shù)字孿生城市的行動(dòng)規(guī)劃，其中以南京江北新區(qū)為例，在《南京江北新區(qū)智慧城市2025規(guī)劃》中，明確提出數(shù)字孿生城市建設(shè)方案。在基礎(chǔ)建設(shè)期完成之后，中國(guó)數(shù)字孿生城市建設(shè)將于203年之后進(jìn)入數(shù)據(jù)資源、技術(shù)架構(gòu)融合完善期，這也是數(shù)字孿生城市建設(shè)過(guò)程中最復(fù)雜階段和建設(shè)核心，預(yù)計(jì)建設(shè)速度將會(huì)放緩。術(shù)融合共享，協(xié)同發(fā)展，生城市建立術(shù)融合共享，協(xié)同發(fā)展，生城市建立

2020年4月，國(guó)家發(fā)改委和中央網(wǎng)信辦聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》中，著重提及數(shù)字孿生技術(shù)字孿生、5G、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用和集成創(chuàng)新”，開(kāi)展數(shù)字孿生創(chuàng)新計(jì)劃，引導(dǎo)各方參與提出數(shù)字孿生解決方案。

《2020

CIM

數(shù)字孿生城市強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，真實(shí)、即時(shí)的城市信息是保障數(shù)字孿生城市模型運(yùn)行的基礎(chǔ)。數(shù)字孿生城市技術(shù)架構(gòu)復(fù)雜，由數(shù)字化標(biāo)識(shí)、自動(dòng)感知、網(wǎng)絡(luò)連接、協(xié)同計(jì)算、新型測(cè)繪、3D建模等多種信息技術(shù)體系綜合支撐，每一種技術(shù)的發(fā)展與變革都會(huì)影響數(shù)字孿生城市建設(shè)過(guò)程。全域感知體系、邊緣計(jì)算、G、人工智能等基礎(chǔ)技術(shù)的日趨成熟是構(gòu)成數(shù)字孿生城市的基石，實(shí)現(xiàn)采集更多更準(zhǔn)確的物理城市信息，更快的信息交互能力、更完善的數(shù)據(jù)處理整合水平、以及更優(yōu)化的決策能力，將推動(dòng)數(shù)字孿生城市的落地建設(shè)與成熟。

地理環(huán) 5G社會(huì)數(shù) 建筑樓

智慧樓宇智慧園

多功能桿 感知

網(wǎng)絡(luò)連接端，5G作為數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、輸出的重要媒介，將數(shù)字孿生城市推入一個(gè)新進(jìn)程。與4G相比，G性能大大提升：數(shù)據(jù)傳輸速率提高約100倍、延遲降低30-50倍、移動(dòng)性增加15倍，同時(shí)降低成本，節(jié)約能源，增加系統(tǒng)容量。這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)將在數(shù)據(jù)采集與處理的基礎(chǔ)上，從以下四個(gè)方面大力推動(dòng)數(shù)字孿生城市建設(shè)：5G+AIoT基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)： 5G+MEC技術(shù)融合加速 5G作為底層技術(shù)，加速融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G+IOC數(shù)據(jù)資源傳輸 5G推動(dòng)建立人、事、物之間的泛在連接，推動(dòng)傳感器和智5G行業(yè)創(chuàng)新場(chǎng)景應(yīng)用

計(jì)算機(jī)視覺(jué)機(jī)器學(xué)習(xí)知識(shí)圖譜

城市模型中嵌入AI生城市建設(shè)提供城市基礎(chǔ)信息；從事三維建模、BIM/CIM、可視化、場(chǎng)景渲染等業(yè)務(wù)的企南京江北新區(qū)于2015年6月27日由國(guó)務(wù)院批復(fù)建立，是全國(guó)第13個(gè)，江蘇省唯一的國(guó)家級(jí)新區(qū)。2019年6月，江北新區(qū)在“2019南京創(chuàng)新周-創(chuàng)新江北專場(chǎng)”上發(fā)布了由華為技術(shù)有限公司編制的《南京江北新區(qū)智慧城市5規(guī)劃》。該規(guī)劃根據(jù)江北新區(qū)建設(shè)國(guó)內(nèi)一流智慧新區(qū)目標(biāo)，全力建設(shè)“數(shù)字化、智能化、網(wǎng)格化、融合化”的智慧新區(qū)目標(biāo)，將建立“數(shù)字孿生城市”作為新區(qū)建設(shè)重點(diǎn)。 來(lái)源：《南京江北新區(qū)智慧城市2025按照規(guī)劃，江北新區(qū)數(shù)字孿生城市建設(shè)分為兩大階段：一是91年為加速推進(jìn)期，以“強(qiáng)基礎(chǔ)、據(jù)核心、出亮點(diǎn)”為主，基于數(shù)字孿生城市信息模型匯聚城市運(yùn)行多類型數(shù)據(jù)，整合政府和市場(chǎng)服務(wù)資源，提升城市服務(wù)體系。同時(shí)依靠全域數(shù)字標(biāo)識(shí)和一體化感知監(jiān)測(cè)體系，通過(guò)高性能協(xié)同計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的機(jī)器智能建設(shè)城市信息中樞，推進(jìn)城市智能化運(yùn)行。第二階段是25年的深化應(yīng)用期，強(qiáng)調(diào)“深應(yīng)用、強(qiáng)功能、擴(kuò)影響”，在建立“全國(guó)數(shù)字孿生城市第一城”基礎(chǔ)上加強(qiáng)城市規(guī)劃、社會(huì)治理、城市服務(wù)等智能場(chǎng)景應(yīng)用。在兩階段建設(shè)期內(nèi)，江北新區(qū)的數(shù)字孿生城市需達(dá)到既定指標(biāo)。來(lái)源：《南京江北新區(qū)智慧城市2025

在數(shù)據(jù)信息收集端，城市涉及數(shù)據(jù)類別眾多，來(lái)源繁雜，目前仍存在“信息孤島”現(xiàn)象。主要涉及靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)包括城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和城市3D模型；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是通過(guò)傳感器、攝像頭、智能終端等感知終端對(duì)城市基礎(chǔ)公共設(shè)施、運(yùn)行情況、交通信息、天氣環(huán)境變化等實(shí)時(shí)感知。由于城市靜態(tài)信息基本由政府不同部門(mén)掌握，如住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部掌握城市基礎(chǔ)設(shè)施、樓宇建設(shè)信息、自然資源和國(guó)土規(guī)劃部掌握城市時(shí)空數(shù)據(jù)、公安政法部門(mén)掌握城市安全和綜合治理信息。目前各部門(mén)都有自己的信息系統(tǒng)和應(yīng)用體系，嚴(yán)重缺乏數(shù)據(jù)的整合與協(xié)同使用。雖然為了能夠解決信息孤島問(wèn)題，綜合處理各部門(mén)掌握的數(shù)據(jù)建立了大數(shù)據(jù)局，但目前大數(shù)據(jù)局的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，并不能整合城市運(yùn)行的綜合信息。另一方面，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的收集需要大量硬件設(shè)備，目前的感知硬件終端數(shù)量雖然逐年增長(zhǎng)，但并不足以抓取城市基本運(yùn)行數(shù)據(jù)。

房人宏社屋口觀會(huì)建數(shù)經(jīng)數(shù)筑據(jù)濟(jì)

建市氣交生城筑政象通態(tài)市監(jiān)設(shè)監(jiān)監(jiān)環(huán)運(yùn)測(cè)施測(cè)測(cè)境行 來(lái)源：住建部、公開(kāi)資料整 從目前的發(fā)展情況來(lái)看，很多省市對(duì)“數(shù)字孿生城市”持積極態(tài)度，在踴躍嘗試建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目，但由于沒(méi)有目前對(duì)于數(shù)字孿生城市建設(shè)并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一、明確的建設(shè)方案而陷入困境。同時(shí)，數(shù)字孿生城市建設(shè)并不是萬(wàn)丈高樓平地起，也不是單純依靠技術(shù)架構(gòu)從基礎(chǔ)設(shè)施層逐步建設(shè)到應(yīng)用服務(wù)層，而是依托現(xiàn)有的技術(shù)體系和數(shù)字化成果，設(shè)立最佳建設(shè)路徑。因此建議先提出數(shù)字孿生城市的基本建設(shè)階段，明確各個(gè)階段建設(shè)任務(wù)和核心，在此基礎(chǔ)上各省/市可依照自身信息化、數(shù)字化進(jìn)程制定符合自身情況和要求的建設(shè)方案。 在探索建設(shè)智慧城市的道路上，新加坡一直被當(dāng)成全球智慧城市建設(shè)標(biāo)桿，被世界各地爭(zhēng)相效仿學(xué)習(xí)。動(dòng)下設(shè)立長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。自20世紀(jì)80年代，新加坡政府提出《國(guó)家計(jì)算機(jī)化計(jì)劃》開(kāi)始，信息化建設(shè)就是新加坡發(fā)展的重要領(lǐng)域，為之后智慧城市建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2014年，新加坡在順利完成其之前的智慧建設(shè)規(guī)劃后，提出《智慧國(guó)（eSmartatione）》計(jì)劃，在2025年實(shí)現(xiàn)“全球第一個(gè)智慧國(guó)家愿景”。作為建成“智慧國(guó)”的重要一環(huán)，5年，新加坡政府與法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)等多家公司和研究機(jī)構(gòu)簽訂協(xié)議，啟動(dòng)“虛擬新加坡”計(jì)劃。造一個(gè)可感知?jiǎng)討B(tài)信息的三維城市模型和協(xié)作數(shù)據(jù)平臺(tái)。該模型基于達(dá)索系統(tǒng)的3D數(shù)字孿生城市平臺(tái)技術(shù)要求目??次數(shù)字孿生城市平臺(tái)技術(shù)要求 4范圍 4規(guī)范性引用文件 4術(shù)語(yǔ)和定義 4概述 5核心能力功能要求 6數(shù)據(jù)融合供給能力 6數(shù)據(jù)接入加載能力 6數(shù)據(jù)清洗處理能力 7數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合能力 7數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力 7全要素?cái)?shù)字化表達(dá)能力 8數(shù)字化標(biāo)識(shí)能力 8城市要素時(shí)空表達(dá)能力 9可視化呈現(xiàn)能力 10場(chǎng)景可視化渲染能力 10業(yè)務(wù)可視化渲染能力 10物聯(lián)感知操控能力 11全息感知能力 11感知設(shè)備管理能力 11遠(yuǎn)程操控能力 12空間分析計(jì)算能力 12矢量空間分析能力 12柵格空間分析能力 12三維空間分析能力 12時(shí)空數(shù)據(jù)計(jì)算能力 13虛實(shí)融合互動(dòng)能力 13視頻虛實(shí)融合能力 13人機(jī)交互能力 14模擬仿真推演能力 14算法模型構(gòu)建能力 14可提供模型融合及定制化開(kāi)發(fā)能力。仿真推演過(guò)程管理能力 14仿真推演應(yīng)用能力 15自學(xué)習(xí)自優(yōu)化能力 15算法模型構(gòu)建能力 15知識(shí)分析預(yù)測(cè)能力 16眾創(chuàng)擴(kuò)展能力 16數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力 16應(yīng)用眾創(chuàng)能力 17核心能力性能要求 17數(shù)據(jù)融合供給能力 17全要素?cái)?shù)字化表達(dá)能力 17可視化呈現(xiàn)能力 18物聯(lián)感知操控能力 18空間分析計(jì)算能力 18虛實(shí)融合互動(dòng)能力 18模擬仿真推演能力 18自學(xué)習(xí)自優(yōu)化能力 19眾創(chuàng)擴(kuò)展能力 19數(shù)字孿生城市平臺(tái)技術(shù)要求范圍本文件規(guī)定了數(shù)字孿生城市平臺(tái)的技術(shù)要求本標(biāo)準(zhǔn)適用于數(shù)字孿生城市平臺(tái)的研發(fā)、測(cè)試、評(píng)估和驗(yàn)收等工作。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5271.31-2006信息技術(shù)詞匯第31部分：人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)CJJ/T157-2010城市三維建模技術(shù)規(guī)范CH/T9015-2012三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1數(shù)字孿生城市DigitalTwinCity數(shù)字孿生城市是利用感知標(biāo)識(shí)、地理信息、建模渲染、算法仿真、虛實(shí)交互等技術(shù)構(gòu)建的一個(gè)與城市物理空間和社會(huì)空間一一對(duì)應(yīng)、相互映射、同生共長(zhǎng)、協(xié)同交互的復(fù)雜巨系統(tǒng)。3.2數(shù)字孿生城市平臺(tái)DigitalTwinCityPlatform數(shù)字孿生城市平臺(tái)是數(shù)字孿生城市的核心技術(shù)與應(yīng)用平臺(tái)，是集成數(shù)據(jù)融合供給、全要素?cái)?shù)字化表達(dá)、可視化呈現(xiàn)、物聯(lián)感知操控、空間分析計(jì)算、虛實(shí)融合互動(dòng)、模擬仿真推演、自學(xué)習(xí)自優(yōu)化、眾創(chuàng)擴(kuò)展等能力，支撐數(shù)字孿生城市建設(shè)、應(yīng)用和服務(wù)的信息系統(tǒng)。3.3人工智能ArtificialIntelligence是通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。本文件中的人工智能主要包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)。3.4仿真推演SimulationAndInferring仿真推演是指通過(guò)人工智能、仿真計(jì)算、模擬渲染、數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)，對(duì)物理世界及其運(yùn)行發(fā)展全過(guò)程進(jìn)行仿真模型構(gòu)建、模擬分析、智能推演等，實(shí)現(xiàn)仿真對(duì)象未來(lái)運(yùn)行規(guī)律以及狀態(tài)的推測(cè)演變。3.5城市要素EntityObject城市要素是城市物理空間和社會(huì)空間的事物或現(xiàn)象在數(shù)字空間界中的表達(dá)，本文件主要指地形要素、建筑要素、交通要素、水系要素、植被要素、場(chǎng)地要素、管線及地下空間設(shè)施要素、城市部件要素及其狀態(tài)、事件、關(guān)系、相互作用等。3.6實(shí)體對(duì)象EntityObject通常是指現(xiàn)實(shí)世界中的事物在數(shù)字世界中的反映。3.7數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型StandardizedDataModel通常是指通過(guò)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)信息封裝的基礎(chǔ)，是一種標(biāo)準(zhǔn)化的用戶定義的引用數(shù)據(jù)類型。概述為衡量數(shù)字孿生城市平臺(tái)對(duì)城市的遠(yuǎn)程監(jiān)控、運(yùn)行模擬、精確診斷、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和智能控制的程度和水平，展現(xiàn)數(shù)字孿生城市全域一體的先進(jìn)理念和建設(shè)重點(diǎn)，真正意義上的數(shù)字孿生城市平臺(tái)應(yīng)至少具備九大核心能力。一是物聯(lián)感知操控能力，采集城市“脈搏”數(shù)據(jù)，反映城市實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。二是全要素?cái)?shù)字化表達(dá)能力，構(gòu)建城市語(yǔ)義信息模型，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界一一映射。三是可視化呈現(xiàn)能力，渲染數(shù)字空間效果，是數(shù)字空間城市的“打開(kāi)方式”。四是數(shù)據(jù)融合供給能力，有序治理數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)資源關(guān)系，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源高效開(kāi)發(fā)利用。五是空間分析計(jì)算能力，呈現(xiàn)廣域范圍內(nèi)萬(wàn)物三維空間精確關(guān)系，是模擬仿真的基礎(chǔ)條件能力。六是模擬仿真推演能力，基于城市運(yùn)行規(guī)律構(gòu)建行業(yè)分析算法模型，數(shù)字空間提前推演運(yùn)行效果。七是虛實(shí)融合互動(dòng)能力，從數(shù)字空間觀看實(shí)體空間情況和控制實(shí)體空間設(shè)施，通過(guò)實(shí)體空間設(shè)備隨時(shí)進(jìn)入孿生城市空間。八是自學(xué)習(xí)自優(yōu)化能力，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，預(yù)警城市發(fā)展問(wèn)題，制定應(yīng)對(duì)措施并持續(xù)優(yōu)化。九是眾創(chuàng)擴(kuò)展應(yīng)用能力，發(fā)揮公共服務(wù)平臺(tái)屬性，支撐行業(yè)應(yīng)用持續(xù)創(chuàng)新。數(shù)字孿生城市平臺(tái)技術(shù)要求是指作為軟件產(chǎn)品本身所具備功能和性能的概括，以數(shù)字孿生城市技術(shù)架構(gòu)與核心能力為分類依據(jù)，從九大能力評(píng)價(jià)數(shù)字孿生城市平臺(tái)的技術(shù)要求。通過(guò)設(shè)置指標(biāo)，將數(shù)字孿生城市平臺(tái)產(chǎn)品從不同維度進(jìn)行分級(jí)歸納，相關(guān)能力項(xiàng)如表1所示。表1數(shù)字孿生城市平臺(tái)技術(shù)要求指標(biāo)框架核心能力功能要求數(shù)據(jù)融合供給能力數(shù)據(jù)接入加載能力數(shù)據(jù)接入加載能力是數(shù)字孿生城市系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需要根據(jù)應(yīng)用需求，平臺(tái)按照不同方式接入不同類型的數(shù)據(jù)，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持接入服務(wù)型數(shù)據(jù)：基礎(chǔ)地理信息類服務(wù)，包括但不限于符合OGCWMS、WMTS、WFS、WCS以及矢量瓦片（MVT）服務(wù)等；三維模型類服務(wù)，包括但不限于3DTiles數(shù)據(jù)規(guī)范，宜支持I3S、S3M、O3dml三維地形類服務(wù)，宜支持QuantizedMeshTerrain、Terrain-RGB應(yīng)支持接入文件型數(shù)據(jù):矢量數(shù)據(jù)，包括但不限于SHP、DXF、KML、KMZ、GeoJSON等格式，宜支持UDB、MIF、DWG、GeoBuf柵格數(shù)據(jù)，包括但不限于TIFF、GeoTIFF、IMG、SIT、SCI、JPG、PNG、BMP等格式；手工模型數(shù)據(jù)，包括但不限于OBJ、FBXDAE、3DS、STL、C4DOSGBLAS、LAZ、TXT、XYZ、PLY、PCD、CVSBIMIFCRVT、TEK、DNG、DWG、3DDCityGML、CityJSONGeo3DML數(shù)據(jù)清洗處理能力數(shù)據(jù)清洗能力是指經(jīng)過(guò)清洗、轉(zhuǎn)換等操作，數(shù)據(jù)預(yù)處理部分可以解決數(shù)據(jù)可能存在的質(zhì)量問(wèn)題（如不一致、無(wú)效、缺失、重復(fù)等），將數(shù)據(jù)加工為模型開(kāi)發(fā)能夠直接使用的形式，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展后續(xù)環(huán)節(jié)，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持元數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)關(guān)系等至少3項(xiàng)；應(yīng)支持非空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，包括數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性檢查、數(shù)據(jù)冗余性檢查；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，包括空間拓?fù)錂z查、空間一致性檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查等；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、拓?fù)浼m正、不完整數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一等空間轉(zhuǎn)換處理；應(yīng)支持非空間數(shù)據(jù)的重復(fù)數(shù)據(jù)處理、不完整數(shù)據(jù)處理、沖突數(shù)據(jù)處理、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)處理等數(shù)據(jù)處理。應(yīng)支持基于設(shè)定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合能力基于業(yè)務(wù)運(yùn)行模型以及實(shí)體模型對(duì)象之間相互的邏輯、空間關(guān)系，在數(shù)字孿生場(chǎng)景中構(gòu)建物理實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、指標(biāo)關(guān)系、空間關(guān)系等,該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多源異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)：2000（CGCS2000）2000高程基準(zhǔn)：1985時(shí)間基準(zhǔn)：應(yīng)采用公歷紀(jì)元，北京時(shí)間。應(yīng)支持多源數(shù)據(jù)融合，包括但不限于三維地形數(shù)據(jù)、手工模型數(shù)據(jù)、傾斜攝影模型數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等：空間層面數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景無(wú)縫拼接、空間位置準(zhǔn)確；語(yǔ)義層面數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義互操作。應(yīng)支持通過(guò)GIS要素編碼、地理實(shí)體編碼、BIM模型編碼、物聯(lián)網(wǎng)編碼等不同形式的標(biāo)識(shí)將實(shí)體空間信息和靜態(tài)屬性信息進(jìn)行關(guān)聯(lián):建筑單體與標(biāo)準(zhǔn)地址、實(shí)體基礎(chǔ)信息、人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、納稅等關(guān)聯(lián);城市基礎(chǔ)設(shè)施類實(shí)體與部門(mén)、型號(hào)、功能、類型、運(yùn)維信息等業(yè)務(wù)屬性關(guān)聯(lián)。應(yīng)支持構(gòu)建實(shí)體對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)模型，描述實(shí)體的空間幾何特征、屬性特征和關(guān)系特征：ID、實(shí)體類型、分類名稱、對(duì)象之間關(guān)系定義、來(lái)源等；應(yīng)支持實(shí)體對(duì)象之間關(guān)系構(gòu)建，包括但不限于空間關(guān)系、從屬關(guān)系、業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系構(gòu)建等；IoT應(yīng)支持定義實(shí)體模型關(guān)系圖譜的可視化表達(dá)，以架構(gòu)邏輯圖的展示實(shí)體對(duì)象分類之間的關(guān)系展示，展示內(nèi)容包括分類名稱、屬性、分類之間的關(guān)系線、全覽圖的放大縮小、移動(dòng)、調(diào)整布局等。數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力是指在保證海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求、質(zhì)量要求下，以數(shù)據(jù)流方式供給各類業(yè)務(wù)機(jī)理模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型以及各類子系統(tǒng)，更準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)全域可視、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、趨勢(shì)預(yù)判、虛實(shí)融合等核心功能，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持以服務(wù)形式進(jìn)行數(shù)據(jù)供給，包括：OGCWMS、WMS-C、WMTS、WFS、WFS-G、WCS、WPS、CSW、KMLMVTS3M、I3S、M3D、3DTilesQuantizedMeshTerrain、Terrain-RGB通用的數(shù)據(jù)服務(wù)協(xié)議，包括但不限于RPC、HTTP、RESTful、WebSocket、WebRTC應(yīng)支持以文件導(dǎo)出形式進(jìn)行數(shù)據(jù)供給：導(dǎo)出矢量文件數(shù)據(jù)，包括但不限于SHP、KML、DXF、DWG、UDB、DGN、Tab、E00、MIFVCT、GeoJSON、GeoBufTIFF、BMP、ArcGISGridErdasImageDIMAP)、電信柵格文件、SITOSG、OSGB、3DTiles、SLPK、S3M、OBJ、FBX、GLTF數(shù)據(jù)服務(wù)管理，包括但不限于以下功能：應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)管理，包含數(shù)據(jù)服務(wù)目錄、服務(wù)查詢、服務(wù)詳情、服務(wù)測(cè)試、接口協(xié)議、接口定義等功能；應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)的全生命周期管理，如服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)布、編輯、注銷、刪除、取回、運(yùn)行監(jiān)控等；應(yīng)支持歷史數(shù)據(jù)服務(wù)能力,包含歷史數(shù)據(jù)的查詢與分析；應(yīng)支持服務(wù)使用審批及服務(wù)細(xì)粒度權(quán)限控制，包括允許設(shè)置訪問(wèn)時(shí)間、圖層限定、查詢字段限定、范圍的空間范圍等；應(yīng)支持服務(wù)運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，支持對(duì)服務(wù)實(shí)時(shí)訪問(wèn)監(jiān)控；應(yīng)支持服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控、服務(wù)器狀態(tài)異常告警；應(yīng)支持服務(wù)器監(jiān)控拓?fù)鋱D查看；應(yīng)支持對(duì)服務(wù)訪問(wèn)日志的管理；應(yīng)支持基于日志管理的服務(wù)統(tǒng)計(jì)分析、平臺(tái)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析的可視化展示，并可生成綜合分析報(bào)告，幫助管理員了解平臺(tái)及服務(wù)的總體運(yùn)行情況。B/SC/S宜滿足數(shù)據(jù)服務(wù)對(duì)渲染引擎的多級(jí)、多尺度適配。全要素?cái)?shù)字化表達(dá)能力數(shù)字化標(biāo)識(shí)能力數(shù)字化標(biāo)識(shí)能力是指對(duì)城市要素進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)識(shí)，從而對(duì)城市實(shí)體對(duì)象快速索引、定位及關(guān)聯(lián)信息加載，可利用地理空間網(wǎng)格碼、行政區(qū)域網(wǎng)格碼等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)各實(shí)體要素進(jìn)行數(shù)字化標(biāo)識(shí)和快速定位，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對(duì)城市實(shí)體進(jìn)行唯一編碼，包括但不限于統(tǒng)一身份標(biāo)識(shí)、統(tǒng)一時(shí)空標(biāo)識(shí)等；應(yīng)支持城市事件的信息標(biāo)識(shí)，包括但不限于事件類型、事件發(fā)生位置定位等信息；應(yīng)支持各類動(dòng)態(tài)信息的標(biāo)識(shí)，包括但不限于各類物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)；應(yīng)支持對(duì)城市要素的快速檢索和定位。CGCS2000、O-XYZ應(yīng)支持局部坐標(biāo)系或物體坐標(biāo)系，如物體原點(diǎn)坐標(biāo)等；BIMCAD宜具有三點(diǎn)坐標(biāo)，即模型上三點(diǎn)的坐標(biāo)，以確認(rèn)定位、朝向等。城市要素時(shí)空表達(dá)能力城市要素時(shí)空表達(dá)能力指對(duì)城市不同場(chǎng)景與圖層進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，主要包括地表層、道路層、水域?qū)?、地形層、建筑層等，該?xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對(duì)實(shí)體對(duì)象的時(shí)空三維表達(dá)，包括：地形模型，主要表達(dá)地面起伏形態(tài)；建筑要素模型，主要表達(dá)建（構(gòu)）筑物及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時(shí)間屬性、外觀效果及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；交通要素模型，主要表達(dá)道路、橋梁、軌道交通及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時(shí)間屬性、外觀效果及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；水系要素模型，主要表達(dá)江、河、湖、海、水庫(kù)、溝渠、池塘及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時(shí)間屬性、外觀效果及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；植被要素模型，主要表達(dá)人工綠地、花圃花壇、帶狀綠化樹(shù)等空間位置、幾何形態(tài)、時(shí)間屬性、外觀效果及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；場(chǎng)地模型，主要表達(dá)除建筑、交通、水系、植被所占地面意外的自然或人工修筑場(chǎng)地的空間位置、幾何形態(tài)、時(shí)間屬性、外觀效果及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；管線及地下空間設(shè)施要素模型，主要表達(dá)地上地下管線、地下交通、地下人防工程、地下商業(yè)體等設(shè)施的空間位置、分布、形態(tài)、時(shí)間屬性、種類及標(biāo)識(shí)信息、質(zhì)量信息、維護(hù)信息、生產(chǎn)信息等；城市部件模型，主要表達(dá)城市內(nèi)部市政基礎(chǔ)設(shè)施、道路設(shè)施、市容環(huán)境設(shè)施、園林綠化設(shè)施、房屋土地設(shè)施、電力及通訊設(shè)備設(shè)施、防汛排水設(shè)施及其他公共基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施等。應(yīng)支持對(duì)實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)、事件、關(guān)系的表達(dá)，包括：實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)，包括但不限于定位、氣溫、能耗、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向、健康度等；注1：實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)是指事物、對(duì)象、事物-對(duì)象系統(tǒng)所處的狀況。實(shí)體對(duì)象的事件，可以通過(guò)圖像、聲音的方式變化表達(dá)事件的重要、緊急程度，包括但不限于圖層形式、圖層顏色、圖層大小、特效樣式、特效頻率、音頻音高、界面變化；注2：實(shí)體對(duì)象的事件是指事物、對(duì)象、事物-對(duì)象系統(tǒng)所處的狀況超過(guò)某一閾值時(shí)的瞬時(shí)狀態(tài)。實(shí)體對(duì)象的關(guān)系，應(yīng)包含空間關(guān)系，宜包含系統(tǒng)關(guān)系、領(lǐng)域關(guān)系；注3：實(shí)體對(duì)象的關(guān)系是指事物、對(duì)象、事物-對(duì)象系統(tǒng)之間的關(guān)系。應(yīng)支持對(duì)實(shí)體對(duì)象的交互：對(duì)實(shí)體對(duì)象的時(shí)空三維表達(dá)內(nèi)容的編輯，包括但不限于點(diǎn)選、框選、索引選中、復(fù)選、添加、剖切、切割、表達(dá)風(fēng)格選擇、開(kāi)挖、綁定、解綁、刪除、圖層順序調(diào)整、對(duì)象及圖層要素搜索、保存；多種瀏覽交互方式，如顯隱、重疊、縮放、旋轉(zhuǎn)、環(huán)視、鳥(niǎo)瞰、平移、漫游、飛行、查詢等。可視化呈現(xiàn)能力場(chǎng)景可視化渲染能力場(chǎng)景可視化渲染是指根據(jù)業(yè)務(wù)需求和場(chǎng)景條件，提供豐富多樣的可視化效果，在自然地形、城市模型、地下模型、室內(nèi)模型等方面都最大可能地還原真實(shí)世界中的景觀，提供多種可視化渲染特效。該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多格式模型和圖層的幾何、關(guān)系可視化（見(jiàn)5.1.1）；多要素場(chǎng)景的幾何、材質(zhì)、紋理特征可視化：1）應(yīng)支持地下場(chǎng)景可視化；應(yīng)支持建筑場(chǎng)景可視化；應(yīng)支持路網(wǎng)場(chǎng)景可視化；應(yīng)支持室內(nèi)場(chǎng)景可視化；應(yīng)支持水面以及水下場(chǎng)景可視化；應(yīng)支持不同天氣與光照下的場(chǎng)景可視化，包括但不限于雨、雪、風(fēng)、雷電、四季、24應(yīng)支持動(dòng)態(tài)場(chǎng)景可視化以及動(dòng)態(tài)模擬，如非實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)的場(chǎng)景，包括但不限于交通流、人流、水流、施工進(jìn)度等需要數(shù)據(jù)更新的場(chǎng)景；PBR（基于物理的光照）技術(shù)，具有貼圖、材質(zhì)、紋理等屬性；應(yīng)支持豐富的粒子特效、動(dòng)畫(huà)特效、后處理特效、光照特效等，包括但不限于爆炸、火焰、煙霧、噴泉等；應(yīng)支持多種瀏覽模式，包括但不限于縮放、環(huán)視、鳥(niǎo)瞰、平移、漫游、飛行、查詢；應(yīng)支持LOD細(xì)節(jié)層次渲染技術(shù)：LOD下進(jìn)行性能優(yōu)化渲染；全自動(dòng)化場(chǎng)景下，同一個(gè)空間要素在不同的地理尺度下，提供不同粒度的幾何表示形態(tài)，實(shí)現(xiàn)從大范圍到具體模型細(xì)節(jié)的動(dòng)態(tài)連貫、平滑、細(xì)粒度加載顯示，無(wú)需進(jìn)行畫(huà)面切換。應(yīng)支持空間場(chǎng)景相關(guān)的組合集成以及可視化管理：組合集成包括空間場(chǎng)景、觀察視角、二三維圖形內(nèi)容的組合集成，形成復(fù)雜主題，并支持編輯、保存；/演示，支持連貫展示、自由調(diào)度以及演示內(nèi)容管理。應(yīng)支持B/S和C/S兩種架構(gòu)的渲染能力，滿足不同終端場(chǎng)景的使用。業(yè)務(wù)可視化渲染能力業(yè)務(wù)可視化渲染是指針對(duì)空間場(chǎng)景、建筑模型、設(shè)備信息等屬性，根據(jù)業(yè)務(wù)需求將靜態(tài)空間地理信息、傳感網(wǎng)絡(luò)采集的動(dòng)態(tài)位置等數(shù)據(jù)通過(guò)豐富的可視化組件進(jìn)行呈現(xiàn)，具備海量數(shù)據(jù)的加載和可視化能力，數(shù)據(jù)預(yù)處理和加載能力，數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)等能力。該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持業(yè)務(wù)流、工藝流、過(guò)程流等數(shù)據(jù)在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持統(tǒng)計(jì)類、指標(biāo)類數(shù)據(jù)在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持感知類、動(dòng)態(tài)檢測(cè)類數(shù)據(jù)在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持大數(shù)據(jù)分析結(jié)果數(shù)據(jù)在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持復(fù)雜業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景在二三維場(chǎng)景中全流程、全信息的融合顯示和交互；應(yīng)支持頁(yè)面可視化和三維場(chǎng)景可視化的交互聯(lián)動(dòng)、下鉆上卷和上下文同步；應(yīng)支持業(yè)務(wù)語(yǔ)義可視化，包括物理連接、上下游、邏輯關(guān)聯(lián)、依賴等；應(yīng)支持多種形態(tài)的可視化，包括文字、圖表、圖片、視頻、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等；應(yīng)支持物聯(lián)網(wǎng)控制指令上傳下達(dá)過(guò)程在二三維場(chǎng)景中的融合顯示和交互。應(yīng)支持業(yè)務(wù)邏輯的圖形化編輯，能夠以圖形化的方式閱讀業(yè)務(wù)交互邏輯，并支持交互邏輯編輯；物聯(lián)感知操控能力全息感知能力全息感知能力是指通過(guò)采用物聯(lián)感知技術(shù)，對(duì)城市靜態(tài)設(shè)施、社會(huì)動(dòng)態(tài)事件、環(huán)節(jié)場(chǎng)景等實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備設(shè)施的精準(zhǔn)映射、智能化感知和數(shù)據(jù)處理，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持自然地理信息感知：多種接入方式，包括但不限于有線寬帶、公眾移動(dòng)通信網(wǎng)、NB-IoT多種感知要素，包括但不限于地形、地貌、土壤酸堿度、水溫、水位、流速、水質(zhì)、溫度、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、空氣質(zhì)量、降雨量、照度。應(yīng)支持社會(huì)信息感知：多種接入方式，包括但不限于有線寬帶、公眾移動(dòng)通信網(wǎng)、NB-IoT多種感知要素，包括但不限于能源信息，監(jiān)控視頻信息，人員位置信息，車(chē)輛信息，人員公開(kāi)交互內(nèi)容，政府公司等實(shí)體的公開(kāi)信息，個(gè)人自媒體信息，用戶生成內(nèi)容。感知設(shè)備管理能力設(shè)備管理能力是指針對(duì)數(shù)字孿生城市系統(tǒng)所接入的各類設(shè)備，形成感知設(shè)備臺(tái)賬，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)管理，同時(shí)可對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行全生命周期管理，設(shè)備管理模塊支持功能。該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持設(shè)備注冊(cè)注銷管理、身份認(rèn)證管理、空間點(diǎn)位管理等；應(yīng)支持設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、動(dòng)態(tài)信息傳輸、運(yùn)維信息管理等；應(yīng)支持內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，對(duì)海量感知的實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)存儲(chǔ)；應(yīng)支持處理后的數(shù)據(jù)和歷史存檔數(shù)據(jù)的搜索、軌跡回放、時(shí)間軸播放等；應(yīng)支持設(shè)備基礎(chǔ)信息配置，狀態(tài)監(jiān)控、告警管理及故障診斷管理、OTA固件升級(jí)以及獲取固件信息操作等。遠(yuǎn)程操控能力遠(yuǎn)程操控能力是指將數(shù)字孿生場(chǎng)景中對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)體的操作映射為對(duì)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體的指令，實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市對(duì)現(xiàn)實(shí)城市的反向控制，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對(duì)設(shè)備管理命令進(jìn)行定義、管理和下發(fā)過(guò)程的管理等；應(yīng)支持對(duì)命令關(guān)聯(lián)設(shè)備發(fā)送命令，并能夠監(jiān)控命令執(zhí)行的過(guò)程；應(yīng)支持上層應(yīng)用通過(guò)平臺(tái)開(kāi)放的接口對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理和控制；應(yīng)支持通過(guò)管理門(mén)戶或API進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)備命令下發(fā)，例如開(kāi)啟、關(guān)閉等，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的手動(dòng)遠(yuǎn)程控制；應(yīng)支持基于規(guī)則引擎遠(yuǎn)程開(kāi)啟或關(guān)閉設(shè)備。應(yīng)支持設(shè)備安全防護(hù)管理，包含設(shè)備安全加固、設(shè)備唯一可信認(rèn)證、設(shè)備通訊加密等?？臻g分析計(jì)算能力矢量空間分析能力針對(duì)矢量數(shù)據(jù)，利用空間分析算子，對(duì)城市地理對(duì)象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息進(jìn)行分析計(jì)算，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持緩沖區(qū)分析，包括但不限于點(diǎn)緩沖區(qū)、線緩沖區(qū)、面緩沖區(qū)、線的單邊緩沖區(qū)等；應(yīng)支持疊加分析，包括但不限于相交、擦除、合并、對(duì)比等；應(yīng)支持鄰近分析，包括但不限于鄰近匯總、鄰近查詢等；應(yīng)支持空間查詢，包括但不限于對(duì)象空間查詢、圖層空間查詢等。柵格空間分析能力對(duì)以二維矩陣形式表達(dá)空間地物或現(xiàn)象分布的柵格數(shù)據(jù)的空間分析和模擬，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持代數(shù)運(yùn)算，包括但不限于加、減、乘、除等常用運(yùn)算符，最大值、最小值、取整等運(yùn)算，條件運(yùn)算，三角函數(shù)運(yùn)算，指數(shù)運(yùn)算等；應(yīng)支持柵格統(tǒng)計(jì)，包括但不限于對(duì)柵格數(shù)據(jù)集的基本統(tǒng)計(jì)分析，指定區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析，柵格密度分析；應(yīng)支持地形分析，包括但不限于坡度分析、坡向計(jì)算、三維暈渲圖、流向分析、水文分析等；應(yīng)支持空間插值，包括但不限于二維插值分析，利用已知的樣點(diǎn)去預(yù)測(cè)或評(píng)估未知樣點(diǎn)的數(shù)值；三維插值分析，利用三維空間已知點(diǎn)預(yù)測(cè)或評(píng)估未知樣點(diǎn)的數(shù)值。三維空間分析能力基于立體空間，對(duì)城市地理對(duì)象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息進(jìn)行分析計(jì)算，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持可視域分析，包括通視分析、天際線分析；應(yīng)支持陰影分析、日照分析；應(yīng)支持開(kāi)敞度分析、剖面分析、淹沒(méi)分析等可視化分析；應(yīng)支持氣象分析，包括空氣流動(dòng)、煙霧擴(kuò)散、洋流、潮汐等可視化分析；應(yīng)支持可達(dá)性分析，包括單出行方式可達(dá)范圍、混合出行方式可達(dá)范圍等；應(yīng)支持空間測(cè)量分析，包括但不限于空間距離測(cè)量、貼地距離測(cè)量、水平距離測(cè)量、高程測(cè)量、空間面積測(cè)量、貼地表面積測(cè)量、體積測(cè)量等；應(yīng)支持基于二維面和三維體的三維空間查詢，查詢算子包括但不限于包含、相交等；應(yīng)支持三維空間分析，包括但不限于通過(guò)性分析、三維空間關(guān)系判斷等。應(yīng)支持基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（結(jié)點(diǎn)與弧段拓?fù)?、弧段的連通性）的網(wǎng)絡(luò)分析能力：二維網(wǎng)絡(luò)分析能力，包括但不限于最佳路徑分析、旅行商分析、最近設(shè)施分析、服務(wù)區(qū)分析、連通性分析、關(guān)鍵設(shè)施查找和追蹤分析功能；三維網(wǎng)絡(luò)分析能力，包括但不限于匯查找、源查找、上下游追蹤、上游基礎(chǔ)設(shè)施查找；空間路徑規(guī)劃，包括但不限于地圖匹配、軌跡預(yù)處理、動(dòng)態(tài)軌跡重建、最短路徑、室內(nèi)導(dǎo)航、通道分布。時(shí)空數(shù)據(jù)計(jì)算能力時(shí)空大數(shù)據(jù)計(jì)算能力處理和分析城市中各類多源時(shí)空數(shù)據(jù)，包含浮動(dòng)車(chē)軌跡、手機(jī)信令、社交網(wǎng)絡(luò)、Web訪問(wèn)日志、傳感器等，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：。應(yīng)支持流式計(jì)算，包括但不限于地理圍欄、屬性過(guò)濾、地理過(guò)濾、字段運(yùn)算、字段映射；應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)匯總計(jì)算，包括但不限于屬性匯總、區(qū)域匯總、構(gòu)建區(qū)域格網(wǎng)、格網(wǎng)匯總、空間匯總；應(yīng)支持模式分析，包括但不限于OD分析、熱點(diǎn)分析、密度分析、駐留分析、穿越分析；應(yīng)支持基于語(yǔ)義信息的計(jì)算和推理，包括但不限于指標(biāo)計(jì)算（如用于規(guī)劃和報(bào)建的指標(biāo)，容積率、建筑密度等）、環(huán)境影響分析（如噪音分析等）、實(shí)體關(guān)系推理等；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)篩選，包括但不限于異常檢測(cè)、相似位置篩選、要素連接、相似度計(jì)算。虛實(shí)融合互動(dòng)能力視頻虛實(shí)融合能力視頻虛實(shí)融合是在三維的地理參考系中，使用AR、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)，支持視頻嵌合、AR地圖、三維目標(biāo)重建等能力，從而支持將動(dòng)態(tài)的視頻與靜態(tài)的三維空間進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合、虛實(shí)交互，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)實(shí)現(xiàn)視頻畫(huà)面與默認(rèn)三維場(chǎng)景觀察視角的等視角嵌合；應(yīng)實(shí)現(xiàn)視頻畫(huà)面隨默認(rèn)三維場(chǎng)景觀察視角的縮放，拖拽；宜實(shí)現(xiàn)在三維場(chǎng)景下視頻畫(huà)面隨三維場(chǎng)景視角變換進(jìn)行仿射變換的功能；可實(shí)現(xiàn)兩路重疊度不少于30%的視頻畫(huà)面進(jìn)行場(chǎng)景三維重建，并將重建的結(jié)構(gòu)與三維場(chǎng)景進(jìn)行嵌合的功能；應(yīng)支持本地視頻及視頻流接入；應(yīng)支持視頻數(shù)據(jù)集多種顯示方式，包括但不限于視頻點(diǎn)、視頻范圍面、視頻實(shí)景等；應(yīng)支持視頻數(shù)據(jù)與矢量和柵格數(shù)據(jù)疊加，包括但不限于點(diǎn)、線、面、三維模型、管線、地形、影像等數(shù)據(jù)；應(yīng)支持基于三維空間的視頻數(shù)據(jù)交互操作，包括但不限于場(chǎng)景畫(huà)面中快進(jìn)、慢進(jìn)、單楨播放等多種播放控制；支持多種監(jiān)控?cái)z像設(shè)備類型，包括但不限于球機(jī)、槍機(jī)、魚(yú)眼等；支持將魚(yú)眼類型監(jiān)控?cái)z像設(shè)備拍攝到的視頻進(jìn)行矯正，矯正后與三維場(chǎng)景進(jìn)行融合展示；人機(jī)交互能力人機(jī)交互能力是指針對(duì)人員無(wú)法進(jìn)入或者還沒(méi)有物理實(shí)現(xiàn)的特殊場(chǎng)景，通過(guò)遠(yuǎn)程VR或AR的方式控制，實(shí)現(xiàn)人員對(duì)物理場(chǎng)景的決策增強(qiáng)。通過(guò)打通不同通知設(shè)備的執(zhí)行協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制終端的操作，完成虛實(shí)信息融合和控制融合，實(shí)現(xiàn)雙融合閉環(huán)，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：宜支持多模態(tài)感知，包括但不限于語(yǔ)音、圖像、視頻、手勢(shì)、眼球跟蹤等多模態(tài)的識(shí)別與交互；宜支持通過(guò)AR完成虛擬場(chǎng)景和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的融合展現(xiàn)；宜支持通過(guò)AR實(shí)現(xiàn)融合場(chǎng)景的量算，包括但不限于距離、高度、面積等數(shù)據(jù)；宜支持通過(guò)AR在融合場(chǎng)景中進(jìn)行內(nèi)容編輯，包括但不限于添加標(biāo)簽、文字、圖片、視頻、網(wǎng)頁(yè)等；宜支持通過(guò)AR在融合場(chǎng)景中添加特效，包括但不限于雨、雪、云、光線、粒子等；模擬仿真推演能力算法模型構(gòu)建能力算法模型構(gòu)建能力是指集成和構(gòu)建仿真推演算法模型，形成支撐城市仿真推演典型應(yīng)用的算法模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)模型管理。該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持仿真推演數(shù)據(jù)的接入，滿足本文件5.1.1要求；仿真推演算法集成：應(yīng)支持主流算法模型集成調(diào)用；宜集成流體力學(xué)、有限元、元胞自動(dòng)機(jī)、空間聚類、趨勢(shì)分析等數(shù)學(xué)算法；宜集成人口仿真、宜居仿真、環(huán)境仿真、安防仿真、交通仿真、能源仿真、市政設(shè)施運(yùn)行仿真等業(yè)務(wù)算法。仿真推演模型構(gòu)建優(yōu)化：應(yīng)支持模型訓(xùn)練、測(cè)試和優(yōu)化；應(yīng)支持模型管理、調(diào)用、發(fā)布和更新；應(yīng)支持仿真模型的云化部署；宜提供模型構(gòu)建環(huán)境；可提供模型融合及定制化開(kāi)發(fā)能力。仿真推演過(guò)程管理能力仿真推演管控能力是指對(duì)仿真推演任務(wù)管理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、結(jié)果管理和模型評(píng)估，實(shí)現(xiàn)仿真推演過(guò)程管控。該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：仿真推演任務(wù)管理，包括：應(yīng)支持任務(wù)新建、刪除、修改、查看等操作；應(yīng)支持任務(wù)啟動(dòng)、暫停、終止、排期等操作；應(yīng)支持仿真節(jié)點(diǎn)條件輸入及修改；宜支持仿真任務(wù)協(xié)同調(diào)節(jié)；可支持多用戶依據(jù)權(quán)限在線協(xié)作仿真任務(wù)管理。仿真源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，包括：應(yīng)支持海量多源異構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的低延遲、高并發(fā)接入；應(yīng)支持最新源數(shù)據(jù)信息的快速響應(yīng)；應(yīng)支持基于在線、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的模擬仿真，仿真計(jì)算參數(shù)可自適應(yīng)設(shè)置，并能夠根據(jù)不同參數(shù)設(shè)定條件，進(jìn)行事件發(fā)展及影響范圍的推演；宜支持多維度、多場(chǎng)景、全生命周期數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。仿真推演結(jié)果呈現(xiàn)與管理：應(yīng)支持過(guò)程文件和結(jié)果文件的呈現(xiàn)、導(dǎo)入、提取、遷移、融合、存儲(chǔ)、發(fā)布和訂閱等；宜支持仿真結(jié)果的動(dòng)態(tài)解析。仿真推演模型評(píng)估優(yōu)化，包括：應(yīng)支持過(guò)程結(jié)果和最終結(jié)果的評(píng)估；宜支持仿真推演模型成效評(píng)估，對(duì)多種仿真推演模型和不同參數(shù)條件下產(chǎn)生的仿真推演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析和檢驗(yàn)。仿真推演應(yīng)用能力仿真推演應(yīng)用能力是指基于算法模型構(gòu)建、仿真推演管控能力，結(jié)合城市業(yè)務(wù)應(yīng)用需求及城市要素仿真推演特性，實(shí)現(xiàn)仿真推演賦能城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：宜支持多種方式實(shí)現(xiàn)仿真推演結(jié)果與物理城市的交互映射，方式包括但不限于：虛實(shí)互動(dòng)、預(yù)警報(bào)警、處置干預(yù)等；宜具備以下多種仿真推演應(yīng)用能力：空間類仿真，包括但不限于城市生態(tài)環(huán)境、自然現(xiàn)象、空間物體形態(tài)等城市要素空間形態(tài)的仿真推演；流程類仿真，包括但不限于城市突發(fā)事件、運(yùn)行策略、業(yè)務(wù)管理優(yōu)化、物流倉(cāng)儲(chǔ)接駁等生產(chǎn)生活活動(dòng)的仿真推演；綜合類仿真，包括但不限于綜合應(yīng)急預(yù)案評(píng)估、交通態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)、人群疏散推演、產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整等城市綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用仿真推演。宜支持多模型仿真融合，包括不限于氣象、交通、應(yīng)急、建設(shè)、水環(huán)境等不同事件的仿真關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)城市復(fù)雜系統(tǒng)下的融合推演。自學(xué)習(xí)自優(yōu)化能力算法模型構(gòu)建能力算法模型構(gòu)建是指集成了業(yè)內(nèi)較為成熟的各類基礎(chǔ)算法，可供用戶直接使用，以節(jié)省算法開(kāi)發(fā)的時(shí)間、降低使用門(mén)檻。平臺(tái)可根據(jù)功能、場(chǎng)景等維度對(duì)算法進(jìn)行分類管理，并支持開(kāi)放自定義算法接口，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多種深度學(xué)習(xí)算法，包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)支持多種類型的聚類分析，如空間熱點(diǎn)分析、空間密度聚類分析；應(yīng)支持多種類型的分類分析，如梯度提升分類、地址要素識(shí)別、基于森林的分類、地面匹配、邏輯回歸、決策樹(shù)分類、樸素貝葉斯分類、支持向量機(jī)；應(yīng)支持多種類型的回歸分析算法，如線性回歸、地理加權(quán)回歸、廣義線性回歸、決策樹(shù)回歸、基于森林的回歸、地理模擬等。應(yīng)支持多種空間總體特征類算法，如空間自相關(guān)性、空間分層異質(zhì)性、可變面元等；應(yīng)支持多種空間插值類算法，如反距離加權(quán)法、克里金方法、徑向基函數(shù)插值法、核密度評(píng)估等；應(yīng)支持多種空間抽樣類算法，如SPA模型、B-SHADE模型、空間隨機(jī)抽樣、空間分層抽樣、三明治抽樣等；應(yīng)支持多種度量地理分布分析功能，包括但不限于：中心要素、平均中心、中位數(shù)中心、方向分布、線性方向平均值、標(biāo)準(zhǔn)距離。應(yīng)支持構(gòu)建知識(shí)圖譜能力，提供關(guān)系抽取、實(shí)體抽取、事件抽取、實(shí)體搜索、知識(shí)融合等功能，可應(yīng)用于關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析、可視化決策支撐等。宜支持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)空化能力，包含語(yǔ)義解析、智能匹配、異常檢測(cè)、自動(dòng)擴(kuò)量等，應(yīng)用于海量時(shí)空數(shù)據(jù)治理與融合。應(yīng)支持時(shí)空?qǐng)D譜化能力，包含表示學(xué)習(xí)、節(jié)點(diǎn)分類、標(biāo)簽預(yù)測(cè)、關(guān)聯(lián)挖掘等，可應(yīng)用于高維時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)與推理。應(yīng)支持圖譜智能化能力，包含規(guī)劃推演、定位評(píng)估、歸因優(yōu)化、預(yù)測(cè)推算，為線下場(chǎng)景提供智能決策。知識(shí)分析預(yù)測(cè)能力知識(shí)分析預(yù)測(cè)能力是指利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等技術(shù)，學(xué)習(xí)歷史事件并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，形成優(yōu)化策略從而交通運(yùn)輸、城市管理、規(guī)劃建設(shè)、生態(tài)環(huán)境輔助決策支撐，有效提高城市運(yùn)行管理和服務(wù)效能，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：在交通管理和公共安全場(chǎng)景下，應(yīng)具備車(chē)輛識(shí)別、車(chē)輛特征識(shí)別、違法檢測(cè)分析、位置與速度計(jì)算、擁堵分析等能力；在交通控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和公共安全場(chǎng)景下，應(yīng)具備人流預(yù)測(cè)與異常事件檢測(cè)能力；基于城市路網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)和關(guān)系數(shù)據(jù)等，應(yīng)具備城市的交通流量變化預(yù)測(cè)、流向預(yù)測(cè)、出行目的地預(yù)測(cè)、人群行為模式分析能力；在交通監(jiān)控、路線規(guī)劃、乘客共享、出租車(chē)調(diào)度等場(chǎng)景下，應(yīng)提供基于交通軌跡數(shù)據(jù)分析的行程時(shí)間預(yù)估、出行目的地預(yù)測(cè)、通勤方式推斷等能力；基于傳感器數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)等，宜具備提供濕度、溫度、空氣質(zhì)量等相關(guān)預(yù)測(cè)能力；在零售場(chǎng)景、POI/AOI推薦、建筑規(guī)劃等場(chǎng)景下，宜具備智能推薦選址能力。眾創(chuàng)擴(kuò)展能力數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力是指政府、企事業(yè)單位、行業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者、個(gè)人用戶能在符合數(shù)據(jù)安全和保密要求的前提下，為數(shù)字孿生城市平臺(tái)提供更豐富的數(shù)據(jù)與持續(xù)應(yīng)用的特性，該項(xiàng)能力相關(guān)要求包括：宜支持第三方用戶上傳數(shù)據(jù)；宜支持多種格式數(shù)據(jù)的上傳（見(jiàn)5.1.1）；宜支持?jǐn)?shù)據(jù)和模型格式的轉(zhuǎn)化；宜支持實(shí)體對(duì)象場(chǎng)景的范圍切割；宜支持?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量的檢查和反饋；宜支持模型的分類管理；宜支持模型多版本的管理；可支持平臺(tái)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出；可支持公開(kāi)數(shù)據(jù)和模型庫(kù)的分享；可支持用戶數(shù)據(jù)和模型庫(kù)的加密管理；應(yīng)提供API操作手冊(cè)與開(kāi)發(fā)文檔；應(yīng)提供包括但不限于WebAPI、SDK、示例代碼、快速入門(mén)教學(xué)等資源；應(yīng)支持主流編程語(yǔ)言，包括但不限于JavaScript、C++、C#等；應(yīng)支持用戶注冊(cè)、登錄、權(quán)限管理等；應(yīng)支持多終端的訪問(wèn)；應(yīng)支持場(chǎng)景的編輯功能，包括但不限于點(diǎn)選、框選、索引選中、復(fù)選、添加、縮小、放大、旋轉(zhuǎn)、剖切、切割、表達(dá)風(fēng)格選擇、開(kāi)挖、綁定、解綁、刪除、顯示、隱