一、CIM數字孿生平臺的功能有哪些
CIM數字孿生平臺是數字孿生城市建設(she)的(de)關鍵,主要運用BIM、GIS、物聯(lian)網、大數(shu)據(ju)、云計算(suan)、人工智(zhi)能等(deng)先進技術支撐數(shu)字孿生城市的(de)建設(she),它(ta)的(de)功能主要有:
1、空間數據處理
基(ji)于數(shu)字孿生(sheng)城市構(gou)(gou)建真實(shi)城市地理空(kong)間(jian)的需(xu)求,CIM平臺集(ji)成了(le)地形、遙感(gan)影像、傾斜(xie)攝(she)影、點云等數(shu)據以構(gou)(gou)建基(ji)本城市地理空(kong)間(jian),并疊加BIM模型以構(gou)(gou)建城市建(構(gou)(gou))筑(zhu)物,最后(hou)融合物聯網(wang)數(shu)據,實(shi)現全(quan)要素、全(quan)空(kong)間(jian)、全(quan)生(sheng)命周期的城市空(kong)間(jian)數(shu)字孿生(sheng)。
2、多源數據融合
CIM平臺(tai)匯(hui)聚了海(hai)量多源異構數(shu)(shu)據(ju)(ju),在三維(wei)場景中將GIS和BIM數(shu)(shu)據(ju)(ju)融(rong)(rong)合(he)(he)匹配到(dao)統一的(de)空(kong)間(jian)位(wei)(wei)置,平臺(tai)提(ti)供(gong)空(kong)間(jian)坐標轉換及三維(wei)數(shu)(shu)據(ju)(ju)配準(zhun)等(deng)功能(neng)以(yi)實(shi)(shi)現時(shi)空(kong)基(ji)(ji)準(zhun)的(de)統一。其次,傾斜(xie)攝(she)影(ying)、地(di)形(xing)、BIM模型(xing)等(deng)不(bu)同類型(xing)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)統一空(kong)間(jian)位(wei)(wei)置后,可能(neng)出現遮擋壓蓋問題(ti),平臺(tai)提(ti)供(gong)鑲嵌、挖洞(dong)、壓平等(deng)功能(neng)滿(man)足BIM模型(xing)與(yu)地(di)形(xing)、傾斜(xie)攝(she)影(ying)與(yu)BIM模型(xing)等(deng)不(bu)同數(shu)(shu)據(ju)(ju)融(rong)(rong)合(he)(he)需求。最后,在BIM與(yu)GIS數(shu)(shu)據(ju)(ju)融(rong)(rong)合(he)(he)的(de)基(ji)(ji)礎(chu)上,平臺(tai)基(ji)(ji)于統一的(de)空(kong)間(jian)位(wei)(wei)置編碼標準(zhun),通過語義(yi)化技術自(zi)動(dong)掛載監控攝(she)像(xiang)頭、傳感器、RFID等(deng)IoT數(shu)(shu)據(ju)(ju),實(shi)(shi)現動(dong)靜態(tai)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)融(rong)(rong)合(he)(he)。
3、空間分析
CIM平臺整合數百種城(cheng)市(shi)級經典空(kong)間(jian)數據(ju)的分(fen)析算子,并對這些算子進行分(fen)布式重構。如基于(yu)GPU實時的三維空(kong)間(jian)查詢分(fen)析技術(shu),通(tong)過可視(shi)域(yu)分(fen)析、開敞度分(fen)析、天際(ji)線分(fen)析等(deng)支撐(cheng)城(cheng)市(shi)規(gui)建(jian)(jian)管(guan)養運(yun)全(quan)過程;BIM指標計(ji)算,通(tong)過提供(gong)建(jian)(jian)筑(zhu)容積(ji)率、日照分(fen)析、用地面積(ji)、建(jian)(jian)筑(zhu)退線等(deng)指標數據(ju),助力工(gong)程建(jian)(jian)設項目全(quan)生命(ming)周期(qi)管(guan)理(li);人工(gong)智(zhi)能技術(shu),通(tong)過對象識別、地理(li)圍欄等(deng)實現城(cheng)市(shi)運(yun)行態勢實時監控,實施有(you)效(xiao)的預警聯動,保(bao)障城(cheng)市(shi)正(zheng)常運(yun)行。
4、三維可視化
數字(zi)孿(luan)生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)對于(yu)城(cheng)(cheng)市(shi)場(chang)景的模(mo)型精(jing)(jing)度和(he)逼真表現(xian)要求(qiu)(qiu)很高(gao)(gao),包括幾(ji)何體的精(jing)(jing)細程度,模(mo)型表面材質的金(jin)屬特(te)性(xing)、粗(cu)糙(cao)特(te)性(xing)、表面凹凸(tu)細節(jie),日照、云層、燈光等(deng)環境因(yin)素,水柱、火焰(yan)等(deng)業(ye)務元素以及植被系統等(deng)。基于(yu)這些城(cheng)(cheng)市(shi)場(chang)景可視化需(xu)求(qiu)(qiu),CIM平臺采用高(gao)(gao)性(xing)能二(er)三(san)維GIS圖形引擎、前沿HTML5 WebGL技術構建一個室內/室外(wai)一體化、宏(hong)觀/微觀一體化、地(di)上/地(di)表/地(di)下一體化的數字(zi)孿(luan)生(sheng)平行世界。
5、模擬仿真
CIM平臺(tai)(tai)平臺(tai)(tai)通過算(suan)法與仿真(zhen)技術(shu)不斷將城(cheng)市運行規則、業務(wu)模型、深度學習(xi)預測結果等(deng)模擬仿真(zhen)呈現給(gei)所有城(cheng)市用(yong)戶(hu),實現包括日照時(shi)長計(ji)算(suan)、水(shui)體(ti)氣體(ti)淹(yan)沒(mei)擴散跟蹤、人群疏散推(tui)演、疫情防控、大型復雜(za)交通態勢仿真(zhen)等(deng)典型場景的應用(yong),支(zhi)撐城(cheng)市生(sheng)產、生(sheng)活、生(sheng)態等(deng)諸(zhu)多領域的智能化、智慧化管理。
二、數字孿生CIM平臺的應用場景
CIM平(ping)(ping)臺作為(wei)(wei)數(shu)字孿生(sheng)城市實現的必(bi)不可少的基(ji)礎性(xing)支撐平(ping)(ping)臺,已經成為(wei)(wei)智慧城市的新型(xing)基(ji)礎設施,它的應用也越來(lai)越廣泛(fan),其中比較典型(xing)的應用場景有:
1、在虛擬環境中,1:1還原一座城
依(yi)托CIM平臺(tai),利用(yong)數(shu)字(zi)(zi)孿生、物(wu)聯網、大數(shu)據等關鍵(jian)技術(shu),人們完全可以在(zai)虛擬(ni)環(huan)境(jing)中1:1的還原一座(zuo)城(cheng),并且讓這座(zuo)“數(shu)字(zi)(zi)城(cheng)市(shi)”與現實中被還原的物(wu)理城(cheng)市(shi)如影隨形、同(tong)生共長(chang)。
基于(yu)這樣的(de)“還(huan)原”,城市(shi)管理者可以對城市(shi)進行管理、分(fen)析、預測,并且不斷試錯,調整(zheng)優化(hua)得到最優解決方案,逐步(bu)實現數字城市(shi)與現實城市(shi)同(tong)步(bu)規劃、同(tong)步(bu)建(jian)設,推(tui)動(dong)城市(shi)向著智(zhi)能化(hua)、智(zhi)慧(hui)化(hua)的(de)方向發展。
2、服務城市全生命周期,支撐多樣智慧場景
CIM平(ping)臺以(yi)CIM為核(he)心,打通(tong)各系統割裂孤島情況(kuang),進行數(shu)據(ju)共享服務(wu),并整合基于建筑(zhu)空(kong)間和位置(zhi)信息的時(shi)空(kong)大數(shu)據(ju)平(ping)臺,提供三維(wei)可視化數(shu)字(zi)孿生底板共享服務(wu),為城(cheng)市的規劃、建設、管理、運營(ying)全流程(cheng)賦能。
在城(cheng)市規劃建設(she)(she)方面,工(gong)(gong)(gong)程建設(she)(she)項目設(she)(she)計、施工(gong)(gong)(gong)、竣工(gong)(gong)(gong)等階(jie)段(duan)制作的BIM(建筑信息模型)都可(ke)以通過平臺實現(xian)(xian)信息融(rong)合(he)(he)、流轉、共享,設(she)(she)計單(dan)位可(ke)以自檢BIM模型是否符合(he)(he)報建要求,政府部(bu)門(men)或審圖(tu)單(dan)位可(ke)以實現(xian)(xian)智(zhi)能化審查審批,提高辦事效(xiao)率(lv)。
在城(cheng)市管理方面,平(ping)臺可對分散在智慧城(cheng)管、智慧社(she)區、智慧交通、智慧水(shui)務、智慧園(yuan)區等各(ge)業務系統(tong)中(zhong)的(de)數(shu)據進行集(ji)中(zhong)和整(zheng)合,形成統(tong)一(yi)視(shi)圖,有效促進業務協同。
3、創新城市治理模式,讓智慧城市觸手可及
通過CIM平臺,利(li)用數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)技術、大數(shu)據(ju)技術,以(yi)及(ji)遍布大街小巷的(de)物聯感知設備,建立物理城(cheng)市(shi)和數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)城(cheng)市(shi)之間的(de)精(jing)準映射,為城(cheng)市(shi)大腦提供海量運行(xing)數(shu)據(ju),實現對城(cheng)市(shi)更(geng)透徹地感應、更(geng)深(shen)入地管理,大大提高了城(cheng)市(shi)事件的(de)處置效率。