一、數字孿生城市具備九大核心能力分別是什么
數字孿生城市核心能力支撐構建城市現代化治理能力,對于數字孿生城市來說,應至少具備以下九(jiu)大核心能力(li):
1、物聯感知操控能力
采集(ji)城市“脈(mo)搏”數(shu)據,反映城市實時(shi)運行狀態。
2、全要素數字化表達能力
構建城(cheng)市(shi)語義(yi)信息模(mo)型,實現現實世界與數字(zi)世界精準映射。
3、可視化呈現能力
渲染數字空間效果,是(shi)數字空間城市的(de)“打開方式”。
4、數據融合供給能力
有(you)序治(zhi)理(li)數據資(zi)源,建立數據資(zi)源關系,促進數據資(zi)源高效開發利用。
5、空間分析計算能力
呈現廣(guang)域范圍內萬物三維(wei)空間精(jing)確關系(xi),是模(mo)擬(ni)仿真的基礎(chu)條件能力。
6、模擬仿真推演能力
基于城市運(yun)行(xing)規律構建行(xing)業(ye)分(fen)析算法模(mo)型,數字空(kong)間提前推演運(yun)行(xing)效(xiao)果。
7、虛實融合互動能力
從數字(zi)空(kong)間(jian)(jian)(jian)觀(guan)看實體(ti)空(kong)間(jian)(jian)(jian)情況和控制(zhi)實體(ti)空(kong)間(jian)(jian)(jian)設(she)施,通(tong)過實體(ti)空(kong)間(jian)(jian)(jian)設(she)備(bei)隨時進入孿(luan)生(sheng)城市(shi)空(kong)間(jian)(jian)(jian)。
8、自學習自優化能力
通過機器(qi)學習(xi)算法,預警城(cheng)市發展問題(ti),制定應對措施并持(chi)續優化。
9、眾創擴展能力
發揮公共服務平(ping)臺屬性,支(zhi)持能(neng)力擴(kuo)展(zhan)和應(ying)用(yong)持續創新。
九大(da)核(he)心能力有力呼應(ying)精準映(ying)射、虛(xu)實交互、軟件定義、智能干預(yu)四大(da)特(te)征,成(cheng)為(wei)數(shu)字孿生城市(shi)的標準配置,有望規范(fan)數(shu)字孿生城市(shi)建設市(shi)場。
二、數字孿生城市建設的四大關鍵要素
根據(ju)數字孿(luan)生城市(shi)的研究和(he)實踐案(an)例,數字孿(luan)生城市(shi)建(jian)設(she)主要(yao)涵蓋4個關鍵要(yao)素:
1、信息基礎設施
信息基(ji)礎設(she)施是(shi)數字孿生(sheng)的數據(ju)庫(ku)。物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)傳(chuan)感設(she)施和城市(shi)(shi)一級物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)平臺(tai)是(shi)感知城市(shi)(shi)運行(xing)條件的觸角,并(bing)為(wei)城市(shi)(shi)零部件的遠程控制提供了起點。數字孿生(sheng)技術(shu)對(dui)大(da)規模數據(ju)聚合和實時數據(ju)處理(li)的需求,增加了對(dui)城市(shi)(shi)云(yun)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)資源的需求。5G網(wang)(wang)(wang)絡(luo)、窄帶以及泛(fan)在傳(chuan)感網(wang)(wang)(wang)絡(luo)等(deng)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)設(she)施為(wei)完全互聯(lian)提供了通道;多級數據(ju)存(cun)儲(chu)中心和云(yun)數據(ju)中心滿足了整個領域全數據(ju)存(cun)儲(chu)的需求;先進的高性能計算(suan)、分(fen)布式計算(suan)、人(ren)工智能計算(suan)、云(yun)計算(suan)和邊緣計算(suan)等(deng)計算(suan)設(she)施為(wei)數字孿生(sheng)城市(shi)(shi)提供了可靠(kao)的數據(ju)處理(li)。
2、數據資源
全(quan)天候和全(quan)容量的(de)(de)數(shu)據(ju)資源是數(shu)字(zi)孿生城市(shi)的(de)(de)關鍵組(zu)成部分。目前,數(shu)字(zi)孿生城市(shi)的(de)(de)建設不僅促(cu)進(jin)(jin)了政府和工業(ye)數(shu)據(ju)的(de)(de)融合,也(ye)促(cu)進(jin)(jin)了城市(shi)時(shi)空數(shu)據(ju)的(de)(de)開放獲取(qu)。同時(shi),數(shu)據(ju)收集(ji)設備(bei)和能力不斷提高,通(tong)過(guo)攝影和激光(guang)掃描獲取(qu)地理數(shu)據(ju),通(tong)過(guo)深度學習(xi)等(deng)人工智能技(ji)術自動提取(qu)三維數(shu)據(ju),所(suo)有這些措(cuo)施都(dou)有助(zhu)于形成一個綜(zong)合的(de)(de)、高度精確的(de)(de)數(shu)字(zi)孿生城市(shi),投射實(shi)體城市(shi)的(de)(de)各個方面。
3、平臺能力
數字孿生城市的建設需要得到城市級平臺的支持,為數字孿生城市提供統一的對話界面、操作系統和開發環境。城市一級的平臺作為一個核心樞紐,向下連接各種基礎設施,聚合城市運營和城市組件的多源數據;該平臺為不同應用的開發提供了一個低成本、無障礙、多因素的平臺,顯著降低了政府和企業的成本。同時,該平臺提供了數字孿生模擬和空間計算等多種技術能力,為開發數字孿生應用的企業和享受(shou)虛擬-真實集(ji)成服務的公民提供了多維能力(li)支(zhi)持。
4、應用程序場景
數(shu)字孿生(sheng)嘗試的(de)應用(yong)(yong)已經進入了(le)城市(shi)生(sheng)產(chan)、生(sheng)活(huo)和(he)(he)(he)(he)生(sheng)態的(de)許多(duo)領域。應用(yong)(yong)場景(jing)為數(shu)字孿生(sheng)城市(shi)帶來了(le)生(sheng)命。例如,通過模擬光和(he)(he)(he)(he)陰(yin)影的(de)強度使城市(shi)照(zhao)明能夠(gou)得到優化,以(yi)(yi)實現安全要求和(he)(he)(he)(he)節(jie)能目(mu)標之間的(de)平衡,這有(you)助于(yu)城市(shi)的(de)低碳(tan)轉型和(he)(he)(he)(he)宜居性。城市(shi)規(gui)劃者還可(ke)以(yi)(yi)完善能源系統的(de)使用(yong)(yong)、運行(xing)和(he)(he)(he)(he)維護(hu),記錄城市(shi)的(de)碳(tan)排(pai)放軌跡,促進碳(tan)中和(he)(he)(he)(he)。與此(ci)同時,數(shu)字孿生(sheng)技(ji)術可(ke)以(yi)(yi)幫助監(jian)測和(he)(he)(he)(he)預(yu)測城市(shi)內人員、地(di)點和(he)(he)(he)(he)物體的(de)移(yi)動(dong),實現全面和(he)(he)(he)(he)系統的(de)提前規(gui)劃和(he)(he)(he)(he)設計,避免了(le)因施工問(wen)題而(er)造成(cheng)的(de)昂貴和(he)(he)(he)(he)隨機拆除。