2022年數(shù)字孿生城市新型智慧城市建設(shè)的GIS路徑探索

1、P1P21234智慧城市的變與不變“一平臺” 構(gòu)筑統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺“多網(wǎng)格” 打造業(yè)務(wù)協(xié)同體系“泛場景” 拓展智慧城市應(yīng)用P3萌芽期(2008-2011)過熱期 低谷期(2012-2013) （ 2014-2017 ）復(fù)蘇期（ 2018- ）成熟期顯現(xiàn)度2008 年，IBM 提出“智慧地球”全國智慧城市試點 597 個，組織部門涉及 8 個部委：發(fā)改委、住建部、工信部、交通部、科技部、國標委、國家旅游局、國家測繪局 2014 年，八部委關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見 2015 年，中央網(wǎng)信辦、國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦提出 “新型智慧城市” 2018 年，數(shù)字孿生城市 2020 年，新基建的提出P4城

2、市管理向城市治理轉(zhuǎn)變大城市精細化治理需求迫切城鎮(zhèn)化率高增長：2010 年： 49.68%2019 年： 60.60%城鎮(zhèn)人口激增：10 年進城人口 1.82 億城鎮(zhèn)總?cè)丝?8.48 億城市治理重心下移基層治理P5打造國家生態(tài)文明社會提升國家空間治理能力構(gòu)建國土空間規(guī)劃體系2015年，中共中央 國務(wù)院印發(fā)生態(tài)文明體制改革總體方案2018年，成立自然資源部，明確“兩統(tǒng)一”職責2019年，中共中央國務(wù)院印發(fā)關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見P6無人機5G傾斜攝影物聯(lián)網(wǎng)新型測繪邊緣計算大數(shù)據(jù)人工智能區(qū)塊鏈數(shù)字孿生城市P7智慧城市數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)協(xié)同P8院士說：“人有智能是因為有 時間、空間的感知

3、能力 ，然后依據(jù)需要作出決策，并實現(xiàn)在精確位置精準的時刻對目標、對象或事件 實現(xiàn)調(diào)控 。如果讓萬事萬物都具備 精準的時空定位告知能力 和對變化了場景或狀態(tài)等進行適應(yīng)性調(diào)控，我們就使萬物具備了 類人的智能 ，人類就進入一個智能時代。 ”P9地理單元省市區(qū)縣街鄉(xiāng)社區(qū)網(wǎng)格實體城市時空大數(shù)據(jù)平臺/CIM平臺/數(shù)字底座智慧園區(qū)智慧場站面向樓宇智能建筑面向城市智慧城市綜合運行指揮平臺（平戰(zhàn)結(jié)合的城市大腦）面向園區(qū)網(wǎng)格化城市管理網(wǎng)格化社會治理網(wǎng)格化街鄉(xiāng)治理其他行業(yè)城市規(guī)劃自然資源生態(tài)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)人工智能北斗5G新型測繪一站式數(shù)據(jù)共享 一平臺網(wǎng)格化協(xié)同治理 多網(wǎng)格場景化應(yīng)用 泛場景P10P11如何統(tǒng)一空間

4、信息共享服務(wù)？時空大數(shù)據(jù)平臺國土空間基礎(chǔ)信息平臺城市信息模型平臺行業(yè)一張圖P12大中臺小前臺強后臺基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（ IaaS ）應(yīng)用服務(wù)（ SaaS ）平臺服務(wù)（ PaaS ） aPaaS iPaaS數(shù)據(jù)資源服務(wù)（ DaaS ）數(shù)據(jù)中臺目標 數(shù)據(jù)進得來 數(shù)據(jù)管得住 數(shù)據(jù)出得去 數(shù)據(jù)用得好P13精準映射能力體征感知能力共享服務(wù)能力模擬仿真能力統(tǒng)一數(shù)據(jù)中臺城市數(shù)據(jù)中心城市服務(wù)中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和治理系統(tǒng)服務(wù)資源池時空數(shù)據(jù)服務(wù)引擎方案可視化場景可視化統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)基礎(chǔ)地理自然資源空間規(guī)劃地理實體 + 場景調(diào)查 + 審批管理規(guī)劃編制成果地理環(huán)境指標地理認知模型資源

5、環(huán)境指標編制和評估指標資源保護利用模型編制和評估模型地理實體 API自然資源 API空間規(guī)劃 API三維數(shù)據(jù)底板城市建設(shè)模擬規(guī)劃方案仿真數(shù)據(jù)挖掘分析系統(tǒng)指標管理系統(tǒng)模型管理系統(tǒng)實體化數(shù)據(jù)進得來智能化數(shù)據(jù)管得住API 化數(shù)據(jù)出得去可視化數(shù)據(jù)用得好認知推理能力空間計算能力P14城市全空間場景數(shù)據(jù)的構(gòu)建能力基于地理實體的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合能力應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的快速接入能力專題數(shù)據(jù)的快速更新能力P15歷史現(xiàn)狀一體化二維三維一體化靜態(tài)動態(tài)一體化GIS、BIM一體化地上地下一體化室內(nèi)室外一體化P16基礎(chǔ)測繪建筑物面不動產(chǎn)幢面建筑物實體面公安戶籍人口企業(yè)分布不動產(chǎn)信息人口關(guān)聯(lián)P17應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的快速接入、快速發(fā)布、快

6、速分析實時，無延遲現(xiàn)場實時畫面播放實時，分鐘級圖像快拼成果準實時，小時級傾斜攝影成果準實時，小時級DOM成果P182任務(wù)領(lǐng)取3信息采集4入庫審核5綜合評價6數(shù)據(jù)發(fā)布1 任務(wù)下達P19后臺表單快速定制通過小程序、APP等多渠道推送用戶掃碼采集數(shù)據(jù)入庫后端展示自動生成采集二維碼快速定制采集內(nèi)容和統(tǒng)計表單P20時空數(shù)據(jù)匯聚數(shù)據(jù)實體化指標提取城市體征現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)人口數(shù)據(jù)建筑物數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)征地拆遷范圍時空大數(shù)據(jù)處理技術(shù)地理實體技術(shù)地理信息服務(wù)總線技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)支撐人口拆遷量拆遷補償拆遷安置經(jīng)濟指標分析時空數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)綜合市情P21 實體類：人、房、綠地、幼兒園 P22 場景類：三維模型、影像、街景 如

7、： 人口密度 幼兒園數(shù)量 人均綠地面積 如： 幼兒園要素配置模型 合規(guī)性分析模型 加油站選址模型如： 幼兒園千人建筑面積 550 m 2 綠地步行 15 分鐘可達率 90% 加油站選址應(yīng)避開地下構(gòu)筑物 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實體化數(shù)據(jù) （ D ata ）（實體建庫）城市體征指標化信息 （ I nformation ）（城市體征）運行規(guī)律規(guī)則化知識 （ K nowledge ）（業(yè)務(wù)規(guī)則）認知推理智能化智慧 （ W isdom ）（認知推理）P23P24不同時期實景三維模型對比，發(fā)現(xiàn) 新建建筑疊加土地、發(fā)證信息，判斷 違章建筑P25門戶訪問模式01系統(tǒng)定制模式02在線API模式03數(shù)據(jù)工作室模式04P26現(xiàn)狀

8、場景仿真方案模擬仿真P27地上地表地下森林荒地礦藏山嶺水流不動產(chǎn)草原灘涂管線設(shè)施P28通視分析三維體空間分析（陰影體）坡度坡向分析紅線檢測控高分析地下建筑范圍分析街廊比動態(tài)計算天際線分析開敞度分析沿街建筑貼現(xiàn)率分戶日照市場分析容積率動態(tài)計算P29柵格分析路徑分析鄰近分析三維分析插值分析表面分析爆管分析流域分析剖面分析網(wǎng)絡(luò)分析空間分析統(tǒng)計分析疊加分析水文分析通視分析并行計算內(nèi)存計算60+分布式空間分析GPU100+P30雙輪驅(qū)動的時空大數(shù)據(jù)計算引擎時空大數(shù)據(jù)計算經(jīng)典數(shù)據(jù)計算大數(shù)據(jù)量強一致性高可靠性高準確性高性能P31求交分析疑似違法建筑 51,075 條記錄12 分鐘1 節(jié)點： 8CPU 核心、

9、 16GB 內(nèi)存Spark 大數(shù)據(jù)計算模式建筑物 1,079,567 條記錄294 分鐘單機： 8CPU 核心、 16GB 內(nèi)存?zhèn)鹘y(tǒng)計算模式耕地 2,773,215 條記錄性能提升20 倍+P32位置大數(shù)據(jù)：重慶出租車：單表 35 億條，日增 5000 萬條，更新頻率 1.2 萬P33新一代時空大數(shù)據(jù)平臺門戶統(tǒng)一的智慧城市數(shù)據(jù)中臺精準映射能力體征感知能力認知推理能力共享服務(wù)能力模擬仿真能力空間計算能力P34P35國土空間規(guī)劃治安管理人口普查經(jīng)濟普查社會管理城市管理網(wǎng)格與服務(wù)事項融合P36一中臺數(shù)據(jù)治理任務(wù)調(diào)度實體庫分析模型AI算法 模型、知識庫 RPA執(zhí)行指標庫 元數(shù)據(jù)庫多源匯聚、時空治理自診

10、斷匯聚治理庫城管網(wǎng)格化綜治網(wǎng)格化環(huán)保網(wǎng)格化市場監(jiān)管網(wǎng)格化消防網(wǎng)格化城市大腦/基層治理/基層大腦城市運行一網(wǎng)統(tǒng)管城市服務(wù)一網(wǎng)通辦P37習近平號召全黨全國學習 楓橋社會治理 模式矛 盾 不 上 交平 安 不 出 事服 務(wù) 不 缺 位P381+3+N 架構(gòu)體系一中心三平臺數(shù)據(jù)采集匯聚融合數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)建庫辦公流程公文管理通知公告會務(wù)管理 人員管理政務(wù)OA辦公平臺部門管理數(shù)據(jù)管理儀表盤 監(jiān)督指揮指標庫 一張圖可視化分析研判平臺事件處置 會商系統(tǒng) 執(zhí)法系統(tǒng)信息采集（熱線、微信、APP企業(yè)微信）事件治理平臺N應(yīng)用紀檢監(jiān)察黨群工作平安建設(shè)城市管理民生保障綜合辦公重大項目監(jiān)管系統(tǒng)公務(wù)用車監(jiān)管系統(tǒng)

11、督察督辦系統(tǒng)黨建管理系統(tǒng)輿情監(jiān)測系統(tǒng)疏整促管理系統(tǒng)安全監(jiān)管系統(tǒng)街鄉(xiāng)規(guī)劃系統(tǒng)防汛管理系統(tǒng)工地管理系統(tǒng)勞動保障系統(tǒng)居家養(yǎng)老系統(tǒng)微信辦公系統(tǒng)街鄉(xiāng)體檢系統(tǒng)社區(qū)便民機器人考核評價系統(tǒng)垃圾分類系統(tǒng)社區(qū)建設(shè)社區(qū)隊伍管理綜合執(zhí)法吹哨報到行政執(zhí)法公安系統(tǒng)民政系統(tǒng)綜治系統(tǒng)黨建系統(tǒng)模擬錄入鍵盤機器人街道多源采集搶票投票P39街道大數(shù)據(jù)中心專項普查 表格導(dǎo)入 業(yè)務(wù)生產(chǎn) 業(yè)務(wù)生產(chǎn)與條上系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過鍵盤機器人，模擬人工提交數(shù)據(jù)。條上一口提交P40不打破格局， 穿越各獨立系統(tǒng)之間的壁壘，從系統(tǒng)界面交互層 抽取融合， 不改變原有系統(tǒng) ，通過分布式操作，平滑演進方式，實現(xiàn)IT系統(tǒng)從縱向的條塊分割轉(zhuǎn)為橫向的拉通，實

12、現(xiàn)數(shù)據(jù)的沉淀避免了重復(fù)填報 。社會數(shù)據(jù)其他數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)政府數(shù)據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)基層業(yè)務(wù)應(yīng)用鍵盤機器人P41空間地理信用人口法人電子證照水電氣數(shù)據(jù)WiFi數(shù)據(jù)出租屋數(shù)據(jù)異常下發(fā)任務(wù)網(wǎng)格員調(diào)查核實出租屋核查主動上門服務(wù)服務(wù)人群數(shù)據(jù)異常下發(fā)任務(wù)網(wǎng)格員核實門禁數(shù)據(jù)證件信息數(shù)據(jù)中臺基層治理業(yè)務(wù)協(xié)同P42網(wǎng)格通監(jiān)督員移動辦公處理人員處置通專業(yè)部門執(zhí)法通執(zhí)法隊員領(lǐng)導(dǎo)通各級領(lǐng)導(dǎo)報案受理處置評價引導(dǎo)社會公眾通過主動參與城市治理，吸納全民智慧，減少和制止不文明現(xiàn)象，改善城市公共環(huán)境P43P44需執(zhí)法處理的事件任務(wù)查看P45處理辦法責令整改連接打印機責令整改通知書P46黨員雙報到物業(yè)、業(yè)主委員議事反映各類問題黨員會

13、商記錄黨員引領(lǐng)基層自治P47RPA流程自動化案件辦理信息智能推薦P48AR 事件自動上報AR 車載違停上報AR 人房管理輿情感知采集移動辦公微信采集視頻智能分析物聯(lián)感知采集P49P50賦能城市規(guī)劃與設(shè)計賦 能 智 慧 園 區(qū) / 場 站打造 “數(shù)字孿生”建筑GIS+大數(shù)據(jù)BIMIOTP51規(guī)劃編制規(guī)劃實施規(guī)劃評估規(guī)劃調(diào)整時空大數(shù)據(jù)平臺編制依據(jù)更客觀規(guī)劃審批更智能監(jiān)測評估更實時分鐘級模型定制分析評價，耕地質(zhì)量分析用圖說話： 高等地分布在哪？ 哪些高等地未劃入基本農(nóng)田？原因是什么？ 高等地的坡度構(gòu)成？ 分析結(jié)果發(fā)布1提出問題2數(shù)據(jù)分析3 分析結(jié)果解讀P5245P53監(jiān)測分析，P54規(guī)劃建設(shè)運行維護運營P55規(guī)劃園區(qū)定位發(fā)展時序總體規(guī)劃建設(shè)進展重大項目P56設(shè)計設(shè)計與建設(shè)P57運行管理P58管理運維P59精準招商安防應(yīng)急能耗分析設(shè)施資產(chǎn)管理運營 空氣質(zhì)量 能耗數(shù)據(jù) 商業(yè)管理 訪客信息 物業(yè)工單 車位狀態(tài)P60 P2 9P61設(shè)備拓撲組態(tài)管理環(huán)境實時感知電梯運行實時監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)精細管理隱蔽設(shè)備可視化運維樓宇管線設(shè)施管理P62指標儀表盤商戶、租戶管理空間利用分析合同管理可視化管理客流管理P63耗能對比分析建筑總耗能耗能分類統(tǒng)計設(shè)備耗能耗能報警耗能可視化監(jiān)管P64報警總覽報警分布報警處置推送報警聯(lián)動監(jiān)控報警日志報警分類統(tǒng)計P65規(guī)劃建設(shè)管理時空大數(shù)據(jù)平臺（數(shù)字底盤）