論時空智能與數(shù)字孿生智慧城市

論時空智能與數(shù)字孿生智慧城市習(xí)近平總書記論新型智慧城市建設(shè)“以信息化推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化，分級分類推進新型智慧城市

建設(shè)，打通信息壁壘，構(gòu)建全國信息資源共享體系，更好地用信息化手段感知社會態(tài)勢、暢通溝通渠道、輔助科學(xué)決策?！?一習(xí)近平總書記十九大重要講話2020年4月4日習(xí)近平總書記在杭州城市大腦運營指揮中心指出：讓城

市更聰明一些、更智慧一些，是推動城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化的必

由之路，前景廣闊。主要內(nèi)容一、時空大數(shù)據(jù)與時空智能二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點三、數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用大數(shù)據(jù)的興起·Nature

Science出版社分別于2008年、2011年出版了《Big

Data》、《Dealing

with

data》

專刊，指出大數(shù)據(jù)時代已到來·2

012年3月，美國奧巴馬政府宣布正式發(fā)布了“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議”,意義堪比20

世紀的信息高速公路計劃·

無所不在的億萬個各類傳感器將產(chǎn)生越來越多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量級將從現(xiàn)在的GB、TB

(TeraByte)級逐步增長到PB、EB和ZB(ZettaByte)級?！?/p>

迫切需要通過分析這些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)，以云端運算整合分析，便能快速地將之轉(zhuǎn)化成有價值的信息，從中探索和挖掘自然和社會的變化規(guī)律·

利用大規(guī)模有效數(shù)據(jù)分析預(yù)測建模、可視化和發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的時代即將到來GNSS系統(tǒng)—BDS特點◆保留了北斗一代的通信功能，提供短報文服務(wù)，一次可傳送多達

240個字節(jié)(120個漢字)的信息，北斗-3將達到1000個漢字?！舨捎?/p>

B1/B2/B3

三個頻率調(diào)制信號和星基PPP技術(shù)，對于厘米級以

上的高精度導(dǎo)航定位(載波相位整周模糊度解算)具有重要意義。◆采用了高軌同步衛(wèi)星、中軌衛(wèi)星和傾斜軌道衛(wèi)星相結(jié)合的軌道方

案

，對于亞太低緯地區(qū)和高緯地區(qū)的定位均比GPS有優(yōu)勢。音頻定位系統(tǒng)包括：-

信號發(fā)射基站-Signal

Transm

itter-

定位信號

-Signal-in-Space-用戶終端(芯片/手機)-User

Term

inalChip/Sm

artphone實現(xiàn)從定位信號設(shè)計、芯片、定位模組、定位標簽、定位基站等全鏈條硬件解決方案和跨系統(tǒng)、跨平臺的軟件解決方案。APS%用戶終端測繪遙感信息工程國家重點實驗室State

key

Laboratorflnformation

Engineering

inSurveying,Mappingand

RemoteSensing音頻定位系統(tǒng)-Acoustic

Positioning

System信號發(fā)射基站芯片軟件平臺嵌入式軟件

手機SDK/APP

跨系統(tǒng)、跨平臺應(yīng)用軟件智能手機

標簽/工牌評估板模組音頻定位系統(tǒng)-軟硬件一體平臺音頻信號發(fā)射音視頻一體化定位8美國測距精度0.1-0.4米定位系統(tǒng)封閉兼容性差大眾應(yīng)用難推廣同步精度要求高

建維成本高與射頻信號存在干擾風(fēng)險美國技術(shù)中國測距精度0.1-0.4米兼容智能手機

用戶容量無限制大眾應(yīng)用易推廣(支持微信小程序)同步精度要求低

建維成本低與射頻信號互不干擾自主可控音頻定位超寬帶UWB綜合性能優(yōu)于美國技術(shù)從芯片源頭，自主可控目標：國產(chǎn)替代南京南南京南站1

-

3

層覆蓋覆蓋面積5

6

萬m2

為公安民警提供實時位置

服務(wù)，支撐警勤調(diào)配、聯(lián)防聯(lián)控應(yīng)用德清未來社區(qū)德清國際會議中心、德清

國際展覽中心等大型公共場館2

0

.

5

萬m2提供優(yōu)于1米精度的室內(nèi)

外一體化導(dǎo)航與位置服務(wù)鄂州順豐機場鄂州花湖機場、轉(zhuǎn)運中心覆蓋面積45萬m2為智慧物流提供精準的位置服務(wù)項目已產(chǎn)業(yè)化落地南京南站、鄂州順豐機場和德清未來社區(qū)，支撐智慧公安、智慧

物流、智慧社區(qū)等數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)測繪遙感信息工程國家重點實驗室StateKeyLaboratoryof

lnformationEngineeringin

Surveying,MappingandRemote

Sensing案例三：智慧案例一：智慧物流案例二：智慧公安商業(yè)落地視頻演示——附：大眾用戶定位效果空天地傳感器資源·天上的遙感衛(wèi)星超過1000個(美國500多，俄羅斯120多，中國500

多)

;·

空中的有人飛機和無人機超過10000架；·

地面移動測量系統(tǒng)和智能駕駛車上百萬輛(光學(xué)和激光雷達);

·

海上移動測量系統(tǒng)(光學(xué)、激光雷達和聲納);·

城市的各種智能傳感器(中國視頻頭2000多萬);·

人人手中的智能手機與智能手表(10億多個)。星載

機載

車載

探地便攜式背包俠三維點云地圖背包俠精細化三維模型智能巡檢機器人三維運維監(jiān)控管理平臺自主定位導(dǎo)航泄漏氣體監(jiān)測

智能實時測溫設(shè)備管理

運行監(jiān)測

巡檢維護Hong

KongConventionand

ExhibitionCenter1517總體思路中繼衛(wèi)星

高分辨率視頻成像地面移動熱站實現(xiàn)全球范圍遙感數(shù)據(jù)從獲取到應(yīng)用終端的分鐘級遙感信息快、準、靈服務(wù)18大數(shù)據(jù)小數(shù)據(jù)智能服務(wù)可擴展可重構(gòu)計算平臺星地-星間實時傳輸珞珈三號

01星2023/02/26武漢大學(xué)202302/2上海東方2028022尊國者家際天造器路2023404世原第一言樓迪腳胎利法塔，B28

柴匱前逼贈則三維場景重建23/02/21

連降鋼場動后標蹤4

shp2023/02/28生海奈防珠動三標服蹤5ship珞珈二號01星工程目標：研制一顆Ka

頻段SAR

衛(wèi)星，獲取數(shù)據(jù)，突破高分辨SAR、

多角度、視頻成像等新技術(shù)，開展應(yīng)用研究、試驗驗證及應(yīng)用示范，促進微波遙感理論及技

術(shù)創(chuàng)新。作為高分辨率Ka

頻段SAR

衛(wèi)星，性能指標高，先進性和創(chuàng)新性突出：■

開辟新手段：擴展SAR成像頻段，從L、C、X

頻段擴展至Ka

頻段，高頻Ka

頻段遙感同時具有光學(xué)和微波的優(yōu)點，細節(jié)刻畫能力突出■研制新平臺：驗證高集成小型化平臺技術(shù)，為產(chǎn)品標準化、模塊化設(shè)計奠定技術(shù)基礎(chǔ)■

驗證新模式：實現(xiàn)多角度三維立體信息獲取、視頻SAR

等成像模式，豐富獲取信息的

維度■拓展新應(yīng)用：驗證SAR

成像與數(shù)傳一體化技術(shù)、低軌導(dǎo)航增強，擴展其在水利行業(yè)的

應(yīng)用珞珈二號01星研制目標26Ka

SAR國際首顆Ka頻段高分辨率SAR

衛(wèi)星，滿足目標識別級的遙感感知的高分辨

率等多種探測需求多

角

度SAR國際首顆試驗多角度成像模式的毫米波雷達衛(wèi)星，是國際上首次雷達衛(wèi)星測繪應(yīng)用創(chuàng)新試驗視

頻SAR國際首次利用毫米波SAR衛(wèi)星開展視頻

成像的試驗驗證，對全天候運動目標檢

測和跟蹤的應(yīng)用創(chuàng)新具有重要意義導(dǎo)航增強國際首次開展低軌衛(wèi)星信號增強和信息

增強聯(lián)合實驗，為實現(xiàn)全球無縫瞬時高

精度定位服務(wù)開展關(guān)鍵技術(shù)探索與驗證成像數(shù)傳一體化國際首顆Ka頻段相控陣SAR

成像與數(shù)傳天線一體化衛(wèi)星氣象遙感一體化國際首顆遙感成像、氣象降水探測和水利應(yīng)用一體化衛(wèi)星珞珈二號01星是一顆軟件定義的科學(xué)試驗衛(wèi)星，性能指標高，極具先進性和創(chuàng)新性珞珈二號01星的科技創(chuàng)新-六個“第一”5月21日發(fā)射，23日首次開機成像，獲取了國際首幅0:5米分辨率星載Ka

波段SAR影像，目前已建成業(yè)務(wù)

化的“云+端”遙感應(yīng)用系統(tǒng)，將首次實現(xiàn)“天+端”移動設(shè)備操控高分辨率SAR衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)2023年5月21日16時0分，長征二號丙運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，以一箭三星方珞珈二號01星在軌測試與初步結(jié)果式將搭載發(fā)射的珞珈二號01星送入預(yù)定軌道。聚束模式大興機場建筑散射特征明顯Ka

SAR聚束模式電力塔Ka

SAR聚束模式城市樓群

道路兩旁的路燈珞珈二號01星30秒視頻(蘇伊士運河，駁船靠岸)國內(nèi)首次實現(xiàn)星載視頻SAR試驗驗證，對全天候運動目標檢測和跟蹤

應(yīng)用創(chuàng)新具有重要意義視頻SAR年/月/日時54507(易縣站)54506(高碑店

站

)54519(永清站)2023/8/1211.43.922氣象水文一體化(降雨量測量)珞珈二號8月12日1時影像珞珈二號01星可監(jiān)測超過10mm/小時降雨量(暴雨)雨量監(jiān)測站數(shù)據(jù)研究進展—氣象水文一體化(流速測量)飛行方向采樣點[100米分辨率]40

孤

00聞

620流速[ms珞珈二號干涉圖珞珈二號流速統(tǒng)計-0.2200400600800100012001400160018002000真值插值[100米分辨率]歐洲哥白尼網(wǎng)站發(fā)布流速數(shù)據(jù)流

速

[

m

l

s0.40.212珞珈二號2023年8月10日04時影像，觀測到了堤防決口，發(fā)布了預(yù)警珞珈二號2023年8月9日04時影像珞珈二號2023年8月10日04時影像京津冀防汛應(yīng)用該潰口共影響人民群眾6300余人，當天完成轉(zhuǎn)移珞珈二號2023年8月10日03時影像珞珈二號2023年8月26日19時影像京津冀防汛應(yīng)用有效推動我國星載SAR

遙感測量從靜態(tài)要素到動態(tài)流場測量的跨越，實現(xiàn)洪水遙

感觀測從洪水淹沒范圍等“區(qū)域尺度”到洪

水流場和堤防損毀潰口等“工程尺度”提升，

為防汛救災(zāi)提供全過程和多環(huán)節(jié)精細數(shù)據(jù)和

技術(shù)支持。今年“七下八上”防汛關(guān)鍵期，武漢大

學(xué)為國家防總辦公室提供了20多期華北和

東北地區(qū)珞珈二號01星遙感影像以及專題

信

息

，助力國家防總辦公室掌握實時汛情和

風(fēng)險態(tài)勢——國家防汛抗旱總指揮部辦公室應(yīng)

用

證

明武漢大學(xué)依托牽頭承擔(dān)的財政部國家重點實驗室儀器設(shè)備

專項計劃“珞珈二號衛(wèi)星工程”、“十三五”國家重點研發(fā)計劃課題“山洪模擬模型及設(shè)計洪水計算方法研究”、2022年度

水利部重大科技項目“水利衛(wèi)星星座運控與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”等課題成果，研制了世界上首個高分Ka

星載SAR

新型遙感測繪裝

備-珞珈二號01星，該星于今年5月入軌投運。武漢大學(xué)強化科技引領(lǐng)，有效推動我國星載SAR

遙感測量

從靜態(tài)要素到動態(tài)流場測量的跨越，實現(xiàn)洪水遙感觀測從洪水

淹沒范圍等“區(qū)域尺度”到洪水流場和堤防損毀潰口等“工程

尺度”提升，為防汛救災(zāi)提供全過程和多環(huán)節(jié)精細數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。今年“七下八上”防汛關(guān)鍵期，武漢大學(xué)為國家防總辦

公室提供了20多期華北和東北地區(qū)珞珈二號01星遙感影像以

及專題信息，助力國家防總辦公室掌握實時汛情和風(fēng)險態(tài)勢，第一時間提供8月10日大清河上游灘里干渠堤防潰口遙感影像

圖件，有力支撐險情應(yīng)急處置工作，為奪取海河"23

·7"流域性京津冀防汛應(yīng)用

應(yīng)用證明特大洪水災(zāi)害全面勝利貢獻了科技刀量國家陸汛抗旱總指揮耳協(xié)公室

023年10國家防汛抗旱總指揮部辦公室珞珈三號02星

(武漢一號衛(wèi)星)2024年5月21日中午12時15分，武漢一號衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。武漢一號(珞珈三號02)衛(wèi)星重345公斤，

采用530公里高太陽同步軌道，具有0.5米分辨

率全色成像、10米分辨率高光譜成像、高精度

立體測繪、夜光成像等多種任務(wù)模式以及在軌

智能圖像處理等功能。旨在用高性價比小衛(wèi)星

解決無控制點高精度定位的核心技術(shù)問題，推

動遙感技術(shù)學(xué)科發(fā)展和武漢市空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。衛(wèi)星概況衛(wèi)星載荷成像◆2021-05-21T15:25:37

哈薩克斯坦-阿克托比全色影像

融合影像◆2024-05-21T15:32:16

卡塔爾-多哈(都市購物中心)全色影像

融合影像衛(wèi)星載荷成像衛(wèi)星載荷成像◆2024-05-21T15:32:16

卡塔爾-多哈(哈馬德國際機場局部)全色影像

融合影像32衛(wèi)星載荷成像(武漢大學(xué))一、時空大數(shù)據(jù)與時空智能：人類社會活動的遙感監(jiān)測夜光遙感衛(wèi)星捕捉地表的夜間燈光、夜間火點等輻射源，生成的圖像能反映人類

社會經(jīng)濟活動，通過數(shù)據(jù)挖掘與反演，應(yīng)用于GDP、人口、電力能耗、碳排放、城

市擴張、城市化、環(huán)境健康、戰(zhàn)爭損失評估、夜間軍事活動偵察2010年的國際空間站影像2018年的”珞珈一號”影像武漢市城市擴張圖(2010-2018)開創(chuàng)了衛(wèi)星遙感從對地(自然)觀測到對人(社會)觀測的新紀元應(yīng)用類型實

例采用數(shù)據(jù)實際精度GDP分析2012年中國夜間燈光與GDP之間的相關(guān)性分析NPP_VIIRS相關(guān)系數(shù)(R2)0.8702人口分析基于人口普查與多源夜間燈光數(shù)據(jù)的海岸帶人口空間

化分析NPP_VIIRS/DMS

P_0LS相關(guān)系數(shù)(R2)0.785\0.798電力能耗分析2012年中國夜間燈光與電力能耗之間的相關(guān)性分析NPP_VIIRS相關(guān)系數(shù)(R2)0.8961碳排放分析全球燈光分布與二氧化碳排放量相關(guān)性分析DMSP_OLS相關(guān)系數(shù)(R2)0.73城市擴張分析基于夜間燈光數(shù)據(jù)的長江三角洲地區(qū)城市化格局與過

程研究DMSP_OLS各城市提取誤差基本在7%內(nèi)，平均誤差

為0.52城市化分析基于夜間燈光數(shù)據(jù)的中國城鎮(zhèn)變化分析DMSP_OLS面積提取符合度大部分>75%貧困分析基于夜光遙感數(shù)據(jù)的世界貧困地圖DMSP_0LS相關(guān)系數(shù)(R2)0.7217夜光遙感典型應(yīng)用(采用DMSP+NPP)·為什么要用夜光遙感評估敘利亞內(nèi)戰(zhàn)?√敘利亞內(nèi)戰(zhàn)已經(jīng)導(dǎo)致超過40萬人死亡√敘利亞對于戰(zhàn)地記者極端危險√夜光遙感影像價格低廉，能夠有效的反映

戰(zhàn)爭的影響夜光遙感用于敘利亞戰(zhàn)爭影響評估遙感衛(wèi)星NormalizationClustering

Two-class

based

class

map

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centersanalysisTimeseriesnight-timelightimagesThree-classbasedclassmapThree-classbasedclass

centers敘利亞戰(zhàn)爭影響評估·通過時空數(shù)據(jù)聚類技術(shù)，挖掘敘利亞夜光的時空變化模式√

兩類的聚類結(jié)果表明夜光變化模式被敘利亞國境線分割，而三類的聚類結(jié)

果也體現(xiàn)了類似的模式衛(wèi)星網(wǎng)格攝影測量與遙感軟件定義的通導(dǎo)遙一體化智能多模衛(wèi)星網(wǎng)格攝影測量與遙感1x1,2x2,3x3,4x4,5×5多角度攝影測量與遙感SAR

攝影測量、干涉、差分干涉和層析雷達無所不在的時空大數(shù)據(jù)時空數(shù)據(jù)獲取將從空天地專用傳感器擴展到物聯(lián)網(wǎng)中上億個無所不在的非專用傳感器，從而產(chǎn)生前所未有的時空大數(shù)據(jù)：●衛(wèi)星遙感大數(shù)據(jù)：1600PB;●城市實景地圖：600個城市600TB;●城市視頻大數(shù)據(jù)：我國每個大城市為3000-4000

PB;●城市出行軌跡大數(shù)據(jù)；手機軌跡數(shù)據(jù)

視頻軌跡數(shù)據(jù)出租車軌跡數(shù)據(jù)室內(nèi)定位軌跡智能感知定位和測姿系統(tǒng)1、需求分析感知觀察、聽

對比記憶

思考判斷智能汽車高性能定位測姿光器件重點解決高精度定位問題，

同

時

提

升

多源數(shù)

據(jù)融合性能智能汽車面向復(fù)雜的城

市使用場景(建筑物遮擋、

隧道、地下車庫),需要

高精度、高可靠解決“最

后一公里”的問題決策輔助感知和超視距感知確定車輛在地圖中的位置車道級路徑規(guī)劃方向盤控制、加減速、剎車Environment

Models

Artificlal

nteligence

Automatic

Control人類駕駛員高精定位自動駕駛Deep

learning自動駕駛與實時感知L4等級的智能駕駛即將在量產(chǎn)車型上實現(xiàn)，實現(xiàn)城市峽谷，地下

車

庫等復(fù)雜條件下最后一公里的自動駕駛!視頻為上汽某車型立得公司與東風(fēng)汽車合作研發(fā)物流機

器人，可以按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，

精確地執(zhí)行并?？康街付ǖ攸c，完成

一系列作業(yè)功能，具有安全保護以及

各種移載功能。2019年3月16日，全國春季農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)暨農(nóng)業(yè)機械化轉(zhuǎn)型升級工作

會，胡春華副總理蒞臨東風(fēng)井關(guān)

檢查指導(dǎo)工作。立得公司與東風(fēng)汽車合作的自動駕駛業(yè)務(wù)特殊行業(yè)機器人

無人運輸平臺無人車產(chǎn)品與應(yīng)用主要內(nèi)容一

、時空大數(shù)據(jù)與時空智能二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點三、數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用二

、數(shù)字孿生的智慧城市及特點1.1

何謂“數(shù)字孿生”?數(shù)字孿生的核心是一種物理空間與虛擬空間的虛實交融、智能

操控的映射關(guān)系，通過在實體世界，以及數(shù)字虛擬空間中，記錄、

仿真、預(yù)測對象全生命周期的運行軌跡，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息資源、物質(zhì)資源的最優(yōu)化配置關(guān)鍵特征：全生命周期、實時/準實時、雙向二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點1.2數(shù)字孿生城市的概念數(shù)字孿生城市通過構(gòu)建城市物理世界、網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的——對應(yīng)、相

互映射、協(xié)同交互的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個與之匹配、對應(yīng)

的“孿生城市”,實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化和虛擬化、城市全狀態(tài)實時化

和可視化、城市管理決策協(xié)同化和智能化，形成物理維度上的實體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實交融的城市發(fā)展格局，是數(shù)字孿生技術(shù)在城市層面的廣泛應(yīng)用二、數(shù)字季生的智慧城市及特點在數(shù)字孿生城市中，基礎(chǔ)設(shè)施(水、電、氣、交通等)的運行狀態(tài)，市政資源(警力、醫(yī)療、消防等)的調(diào)配情況，人流、物流和車流的安全運控，都會通過傳感器、攝像頭、數(shù)字化子系統(tǒng)采集出來，

并通過包括5G

在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳遞到云端和城市的管理者?；谶@些數(shù)據(jù)以及城市模型可以構(gòu)建數(shù)字孿生體，從而更高效地管理城市·洞察態(tài)勢·提前預(yù)測·科學(xué)決策具有深度學(xué)習(xí)能力、虛實融

合、迭代進化的數(shù)字城市物理世界：鋼筋水泥城市二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點數(shù)字世界：數(shù)字孿生城市全域感知·

由實到虛鏡像再現(xiàn)優(yōu)化前·

效果初現(xiàn)·

自我學(xué)習(xí)·

迭代進化優(yōu)化后相比于工業(yè)制造的“產(chǎn)品生命周期”,城市的“生命周期”更長，效益將更大以虛控實

反向作用

智能操控·

·

·城市數(shù)字公共基礎(chǔ)設(shè)施挖掘數(shù)據(jù)價值服務(wù)數(shù)字物理空間

網(wǎng)絡(luò)空間平行發(fā)展BIMGISloT相互作用開放、

共享、

兼容

1+N

CIM

數(shù)據(jù)映射

數(shù)字孿生印度海德拉巴、新加坡，還有我們中國的深圳、雄安，都已經(jīng)在做這方面的摸索和嘗試，大量的投資，正在涌向“智慧城市+數(shù)字孿生”的應(yīng)用場景二、數(shù)字李生的智慧城市及特點數(shù)字孿生城市通過空中、地面、地下、河道等各層面的傳感器布設(shè)，實現(xiàn)對城市道

路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的

全面數(shù)字化建模，以及對城市運行狀態(tài)的充

分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬城市在信息維

度上對實體城市的精準信息表達和映射二、數(shù)字李生的智慧城市及特點①

精準映射②

虛實交互城市基礎(chǔ)設(shè)施、各類部件建設(shè)均有痕跡，城市居民、來訪人員上網(wǎng)聯(lián)系均有信息。在數(shù)字孿生城市中，城市實體空間可觀察各類痕跡，在城市虛擬空間可搜索各類信息，

城市規(guī)劃、建設(shè)以及民眾的各類活動，不僅在實體空間，而且在虛擬空間得到極大擴充，虛實融合、虛實協(xié)同將定義城市未來發(fā)展新模式二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點③

軟件定義孿生城市針對物理城市建立相對應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬城市人、事、物在真實環(huán)境下的行為，通過云端和邊緣計算，軟性指引和操控城市的交通信號控制、

電熱能源調(diào)度、重大項目周期管理、基礎(chǔ)設(shè)施選址建設(shè)區(qū)塊鏈AI8888888888云計算物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)④智能反饋通過在“數(shù)字孿生城市”上規(guī)劃

設(shè)計、模擬仿真等，將城市可能產(chǎn)生

的不良影響、矛盾沖突、潛在危險進

行智能預(yù)警，并提供合理可行的對策

建

議

，以未來視角智能干預(yù)城市原有

發(fā)展軌跡和運行，進而指引和優(yōu)化實

體城市的規(guī)劃、管理、改善市民服務(wù)

供給，賦予城市更多的“智慧”二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點數(shù)字孿生城市管理智能預(yù)警O

2018年3月12日11:00數(shù)字孿生街道-應(yīng)急預(yù)警自

首

重

當

言

當

言

言的色參意考意意當言名高危防控點位列表4主要內(nèi)容一

、時空大數(shù)據(jù)與時空智能二、數(shù)字孿生的智慧城市及特點三、數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用數(shù)據(jù)使用者形成智慧城市中的大數(shù)據(jù)生態(tài)智慧城市時代IT的合作是圍

數(shù)據(jù)開發(fā)者繞大數(shù)據(jù)的合作：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)平臺商加工、存儲、清洗、挖掘、決策、控制與利用服務(wù)

原始數(shù)據(jù)提供者政府

企業(yè)

個入三、數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用3.1

智慧城市運營大腦挖掘數(shù)據(jù)價值

獲取利益數(shù)據(jù)應(yīng)用及服務(wù)數(shù)據(jù)存儲、分析及交易開放數(shù)據(jù)集三數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用三維渲染引擎支撐全空間智能化GIS

基礎(chǔ)平臺

實時GIs(GeoSmarter)實時GIS平臺實時數(shù)據(jù)分析和推理動態(tài)數(shù)據(jù)

管理感知

分析/

推理人認知

行動動態(tài)信息服務(wù)實時數(shù)據(jù)接智慧城市運營腦(感知、認知和行動)三數(shù)字李生智慧城市的應(yīng)用城市出行軌跡大數(shù)據(jù)時空軌跡數(shù)據(jù)-部分圖片來自百度公交地鐵刷卡數(shù)據(jù)出租車軌跡數(shù)據(jù)視頻軌跡數(shù)據(jù)手機軌跡數(shù)據(jù)室內(nèi)定位軌跡>督辦到“企”,對企業(yè)車輛駕駛員進行事故違法監(jiān)管

,并下達整改指令，與市城管委、市運管處、市客管

處互通信息、共享情報，共同監(jiān)管；>治理到“路”,對全市危險道路、事故違法高發(fā)道路

、施工道路、橋隧等進行監(jiān)管，嚴防擁堵、事故發(fā)生

;嚴控“環(huán)境”,對全市易發(fā)大霧、結(jié)冰、漬水道路

進行實時監(jiān)控，對異常事件進行實時預(yù)警，保障人民

群眾生命財產(chǎn)安全。武漢交管智慧監(jiān)管平臺旨在實現(xiàn)對全市“人、車、路

、企、環(huán)境”的全面監(jiān)控。>以“車”為本，對公共營運客車、旅游大巴、渣土車

、危險品運輸車、混凝土車、普通貨車等進行監(jiān)控；落實到“人”,對重點車駕駛?cè)?、失格駕駛?cè)?、違法

大戶駕駛?cè)?、酒駕毒駕駕駛?cè)?、精神病駕駛?cè)诉M行監(jiān)

控；·車輛類型、車輛年限

年檢情況、車輛保險、

超速、超載、穿行、闖紅燈、事故、傷人等違法事故行為….·道路級別、道路類型、施工狀態(tài)、交通設(shè)施

狀態(tài)、違法情況、事故情況、

車輛類型.武漢交警數(shù)據(jù)大腦-智慧監(jiān)管應(yīng)用車路位企·

駕駛車輛類別、駕齡

交通違法行為、交通事故行為、犯罪記錄

.

·企業(yè)類型、企業(yè)資本、企業(yè)社會聲譽、企業(yè)

車輛整體違法情況企業(yè)監(jiān)督管理水平.管

哪

些

“人

、

車

、

路

、

企

”

全

面

監(jiān)

管落實到“人“督辦到“企“酒駕毒駕人員

市客管處車

車治理到“路”車輛營運公司違法高發(fā)路段禁止穿行路6管

處旅

游車武漢交警數(shù)據(jù)大腦-智慧應(yīng)急應(yīng)用依托全息感知、時空分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)打造道路交通智慧應(yīng)急系統(tǒng)一圖動態(tài)展示重大活動安保擁堵事故原因分析、擁堵程

度指數(shù)分析、擁堵事故路段

分析、擁堵事

故時段分析、122報警排名分析擁堵、事故、

122警情、警

力、應(yīng)急救援

、警保聯(lián)動、

視頻、信號燈

,誘導(dǎo)屏等構(gòu)建應(yīng)急全息圖

靈活配置圖層動態(tài)可視化展示

實時推送刷新

圖層自動聚合關(guān)聯(lián)周邊各類警力資源動態(tài)路徑規(guī)劃

計算最優(yōu)路徑

快速到達現(xiàn)場一鍵自動調(diào)度

周邊視頻視頻云臺控制

核查范圍動態(tài)

配置預(yù)設(shè)活動路線警力動態(tài)部署

目標位置跟蹤

視頻跟隨監(jiān)控實時調(diào)度導(dǎo)

航應(yīng)急資源接入綜合研判分析一鍵視頻核查武漢市智慧交管應(yīng)急系統(tǒng)智慧交通應(yīng)急大腦的效果1、2017年1月至2018年3月，武漢市全國擁堵排名實現(xiàn)從23位降至53位，交通擁堵延時指數(shù)從2.34下降至1.676,降幅高達30%,擁堵情況大幅緩解(數(shù)據(jù)來源于高德地圖統(tǒng)計)2、2017年3月至今，武漢市實現(xiàn)擁堵事故快處新模式，閉環(huán)處置時間從7分鐘降至90秒智慧城市建設(shè)時，智慧應(yīng)急系統(tǒng)獲得充分肯定測繪遙感信息工程國家重點實驗室Lf6SMAns

5tate

Key

LaboratoryofinformationEngineering

in

Surveying,MapplngandRemote

Sensing(Wuhan

University)2017

年12月11

日，李克強總理在湖北武漢考察3.2數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場基本信息場站名稱月亮清給合車場隔站位置：月清服務(wù)企業(yè)：深瓶日土集國深加市東部公共交通有限公司深物市西部公眾汽車有限公司當前時間：2019-12-2417:29:11

星雨二車場管理

車輛管理

充電管理全

部

管理員設(shè)施管理深圳市月亮灣綜合車場

安全運營管控系統(tǒng)警情統(tǒng)計臂范進出場口為位即樓手控制上

車輛電上服充電樁統(tǒng)計\?。?11個線

故

■特機電中插中頻信息\總敗：577個視須組控

牌圖別

空云平臺

車位P泊位統(tǒng)計\總數(shù)：592個●B

占用泊位酸量

位政量公交車信息\總數(shù)：23輛待運共9,宇010203出入口攝像頭對進出場司機，進行人臉自動識別確保一人一車，行駛安全。人員進出人臉識

別并記錄統(tǒng)計分

析數(shù)據(jù)，掌控站

內(nèi)人員分布情況，

以便實應(yīng)對緊急

情況調(diào)動。通過樓宇自控系

統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)實時

監(jiān)控各風(fēng)機、水閥等重要構(gòu)件。數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場亮點一：人臉識別大數(shù)據(jù)管控車輛錄入系統(tǒng)后。有矣車輛每次維修的部位、保養(yǎng)使用

材料：行駛路線、車牌號

從錄入系統(tǒng)直至報廢等相關(guān)

信息就會被系統(tǒng)記錄保存。通過二維碼管理。實現(xiàn)實物與BIM模型的交互，對全場設(shè)施進行從采購、

維修、直至報銷的全生

命周期管理。數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場車輛全生命周期管理

設(shè)備全生命周期管理亮點二：車輛、設(shè)備全生命周期管理全生命周期管理可視化：在模型中就可了解感應(yīng)設(shè)備、消防

設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等重要設(shè)備以及一些隱藏構(gòu)

件具體分布情況和具體位置，并可以在模型數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場參數(shù)化：每個BIM構(gòu)件都可以點擊，并顯

示長、寬、高、材質(zhì)、生產(chǎn)日期等基礎(chǔ)

信息，并且有系統(tǒng)錄入的相關(guān)維修紀錄。亮點三：采用BIM

技術(shù)管理車場中直接定位模型。數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場司機快速尋車、停車，事故發(fā)生時可以根據(jù)

誘導(dǎo)提示快速到達安

全位置，避免受損。道口都有到屏幕進行導(dǎo)

航，到了該停樓層屏幕會顯示精確到米的停車路線。管控系統(tǒng)都可以通過

車牌號快速查詢到車

輛所停的位置。手機端、一體查詢機、從一層到入口到每次坡3提高安全效益亮點四：室內(nèi)精準導(dǎo)航1反向?qū)ぼ嚕焖僬业杰囕v2室內(nèi)層層誘導(dǎo)，

精確到米責(zé)任明確

配置應(yīng)急人員和應(yīng)急物資進入

相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，確保安全責(zé)

任落實到個人。智能聯(lián)動一鍵啟動應(yīng)急預(yù)案實現(xiàn)場內(nèi)廣

播、顯示屏、手機推送等智能

聯(lián)動。實時通話應(yīng)急人員之間的實時多方視頻通話，能更快的應(yīng)對突發(fā)事故，

以減低其帶來的損失，并提高

安全效益。數(shù)字孿生的智慧城市應(yīng)用-深圳月亮灣綜合車場亮點五：應(yīng)急預(yù)案聯(lián)動管控一鍵啟動三數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用3

.3智慧電網(wǎng)智慧電網(wǎng)數(shù)字孿生：充分利用電力系統(tǒng)物理模型、先進計量基礎(chǔ)設(shè)施的在線量

測數(shù)據(jù)、無人機巡線和機器人巡查加上電力系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)，并集成電氣、計算

機、通信、氣候、經(jīng)濟等多學(xué)科知識，進行的多物理量、多時空尺度、多概率的仿

真過程，通過在虛擬空間中完成對智能電網(wǎng)的映射，反映智能電網(wǎng)的全生命周期過程光纖網(wǎng)絡(luò)+移動互聯(lián)網(wǎng)+

VPNCloudPSS

的概

念

性

架

構(gòu)概念性結(jié)構(gòu)：大數(shù)據(jù)、超算、AI超算&數(shù)據(jù)中心多能耦合動態(tài)

云仿真3.3智慧電網(wǎng)人工智能

決策引擎三

數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用數(shù)字可生系統(tǒng)Ayliubaba

Cloud

加密通信服務(wù)數(shù)據(jù)通道服務(wù)三

數(shù)字孿生智慧城市的應(yīng)用對實物系統(tǒng)的量

測感知數(shù)字空間建模CloudPSS

中的交直流

混

聯(lián)

系

統(tǒng)數(shù)字孿生拓撲結(jié)構(gòu)仿真分析決策3

.3智慧電網(wǎng)三個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)電力巡檢機器人能夠?qū)崿F(xiàn)對變電、輸電、配電設(shè)備進行全天時、全方位、全自主智能巡檢和安全防護，包括自動巡邏、智能讀表、圖像識別、紅外測溫、實時視

頻回傳等功能，以人工智能先進化手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工完成電站巡檢及設(shè)備查明工作，

降低人員安全風(fēng)險，保障電網(wǎng)本質(zhì)安全，提升電網(wǎng)智能化巡檢技術(shù)水平。電力巡檢機器人類別參數(shù)外觀尺寸重量722×458×960(mm)(長×寬×高)78KG驅(qū)動方式四輪四轉(zhuǎn)向續(xù)航時間8h導(dǎo)航方式3D-SLAM激光定位導(dǎo)航涉水深度100mm爬坡能力≤15°最大行駛速度1.2m/s巡檢傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議

防水防塵等級可見光攝像機(分辨率1920×1080,30倍光學(xué)變焦)、紅外熱成像儀、噪聲采集裝置等5.8GHz,802.11

b/g/n/a?？筛鶕?jù)用戶需要

換用2.4GHz,802.11

b/g/n協(xié)議的通訊模塊IP55作業(yè)環(huán)境溫度：-10℃~+50℃溫度測量范圍-20℃~+300℃.變電站巡檢機器人(六場景)可見光攝像機一雨刮器多線激光傳感器防護外殼紅外熱像儀云臺通訊天線四輪驅(qū)動底盤測溫靈敏度

60mK配網(wǎng)設(shè)備分布Smart

Grid

智慧電網(wǎng)智慧電網(wǎng)運營腦242

天無預(yù)警運行周期2014-8-111431:45設(shè)備無故障率3.4打造石油天然氣工廠數(shù)字孿生通過精細化三維模型對石油天然氣工廠的進行描述通過精細化三維模型描述石油天然氣工廠物理資產(chǎn)的功能位置、機械特性、工藝特性、物理組成等本體屬性。對工廠主要資產(chǎn)、設(shè)施進行工程級和仿真級三維建模，對重點設(shè)備建立可拆解的工程級模型。防爆化工巡檢機器人變電站巡檢機器人便攜式室外輪式智

能巡檢機器人立得巡檢機器人產(chǎn)品系列導(dǎo)航方式：3D激光導(dǎo)航定位導(dǎo)航精度：10cm定點?？烤龋骸?0cm主動避障觸發(fā)范圍：≥0.5m載重：300kg滿載牽引量：1.4T行駛最大速度：18km/h續(xù)航時間：8小時后視相機二維碼掃描槍阿克曼輪底盤LDC-1立得公司無人駕駛物流機器人“運霸”急停按鈕一超聲波—多線激光

雙目相機對石油天然氣廠區(qū)生產(chǎn)活動涉及的要素進行模型抽象，解決生產(chǎn)、能源、工藝、安全、

環(huán)

保等各專業(yè)在指標粒度、空間屬性、時間屬性、數(shù)據(jù)層次不一致的問題。模型信息·空間位置·外觀形象數(shù)據(jù)庫·BIM

屬性·擴展信息·

關(guān)聯(lián)文檔·維保信息3.4打造石油天然氣工廠數(shù)字孿生1對1關(guān)聯(lián)BIM

ID3.4打造石油天然氣工廠數(shù)字孿生1、廠區(qū)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測平臺和每一個測點都與傳感器連接，實時獲取各類型傳感器的數(shù)據(jù)，顯示站內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、易燃易爆物氣體濃度等信息。3.4打造石油天然氣工廠數(shù)字孿生2、安防監(jiān)控系統(tǒng)可接入第三方視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控視頻可以在