2022年数字孪生城市新型智慧城市建设的GIS路径探索

1、P1P21234智慧城市的变与不变“一平台” 构筑统一的数据中台“多网格” 打造业务协同体系“泛场景” 拓展智慧城市应用P3萌芽期(2008-2011)过热期 低谷期(2012-2013) （ 2014-2017 ）复苏期（ 2018- ）成熟期显现度2008 年，IBM 提出“智慧地球”全国智慧城市试点 597 个，组织部门涉及 8 个部委：发改委、住建部、工信部、交通部、科技部、国标委、国家旅游局、国家测绘局 2014 年，八部委关于促进智慧城市健康发展的指导意见 2015 年，中央网信办、国家互联网信息办提出 “新型智慧城市” 2018 年，数字孪生城市 2020 年，新基建的提出P4城

2、市管理向城市治理转变大城市精细化治理需求迫切城镇化率高增长：2010 年： 49.68%2019 年： 60.60%城镇人口激增：10 年进城人口 1.82 亿城镇总人口 8.48 亿城市治理重心下移基层治理P5打造国家生态文明社会提升国家空间治理能力构建国土空间规划体系2015年，中共中央 国务院印发生态文明体制改革总体方案2018年，成立自然资源部，明确“两统一”职责2019年，中共中央国务院印发关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见P6无人机5G倾斜摄影物联网新型测绘边缘计算大数据人工智能区块链数字孪生城市P7智慧城市数据共享业务协同P8院士说：“人有智能是因为有 时间、空间的感知

3、能力 ，然后依据需要作出决策，并实现在精确位置精准的时刻对目标、对象或事件 实现调控 。如果让万事万物都具备 精准的时空定位告知能力 和对变化了场景或状态等进行适应性调控，我们就使万物具备了 类人的智能 ，人类就进入一个智能时代。 ”P9地理单元省市区县街乡社区网格实体城市时空大数据平台/CIM平台/数字底座智慧园区智慧场站面向楼宇智能建筑面向城市智慧城市综合运行指挥平台（平战结合的城市大脑）面向园区网格化城市管理网格化社会治理网格化街乡治理其他行业城市规划自然资源生态环境物联网大数据人工智能北斗5G新型测绘一站式数据共享 一平台网格化协同治理 多网格场景化应用 泛场景P10P11如何统一空间

4、信息共享服务？时空大数据平台国土空间基础信息平台城市信息模型平台行业一张图P12大中台小前台强后台基础设施服务（ IaaS ）应用服务（ SaaS ）平台服务（ PaaS ） aPaaS iPaaS数据资源服务（ DaaS ）数据中台目标 数据进得来 数据管得住 数据出得去 数据用得好P13精准映射能力体征感知能力共享服务能力模拟仿真能力统一数据中台城市数据中心城市服务中心数据处理系统数据采集系统统一的数据管理和治理系统服务资源池时空数据服务引擎方案可视化场景可视化统一的数据共享服务系统软件数据基础地理自然资源空间规划地理实体 + 场景调查 + 审批管理规划编制成果地理环境指标地理认知模型资源

5、环境指标编制和评估指标资源保护利用模型编制和评估模型地理实体 API自然资源 API空间规划 API三维数据底板城市建设模拟规划方案仿真数据挖掘分析系统指标管理系统模型管理系统实体化数据进得来智能化数据管得住API 化数据出得去可视化数据用得好认知推理能力空间计算能力P14城市全空间场景数据的构建能力基于地理实体的业务数据融合能力应急测绘数据的快速接入能力专题数据的快速更新能力P15历史现状一体化二维三维一体化静态动态一体化GIS、BIM一体化地上地下一体化室内室外一体化P16基础测绘建筑物面不动产幢面建筑物实体面公安户籍人口企业分布不动产信息人口关联P17应急测绘数据的快速接入、快速发布、快

6、速分析实时，无延迟现场实时画面播放实时，分钟级图像快拼成果准实时，小时级倾斜摄影成果准实时，小时级DOM成果P182任务领取3信息采集4入库审核5综合评价6数据发布1 任务下达P19后台表单快速定制通过小程序、APP等多渠道推送用户扫码采集数据入库后端展示自动生成采集二维码快速定制采集内容和统计表单P20时空数据汇聚数据实体化指标提取城市体征现状基础数据人口数据建筑物数据基础设施数据征地拆迁范围时空大数据处理技术地理实体技术地理信息服务总线技术关键技术支撑人口拆迁量拆迁补偿拆迁安置经济指标分析时空数据仓库技术综合市情P21 实体类：人、房、绿地、幼儿园 P22 场景类：三维模型、影像、街景 如

7、： 人口密度 幼儿园数量 人均绿地面积 如： 幼儿园要素配置模型 合规性分析模型 加油站选址模型如： 幼儿园千人建筑面积 550 m 2 绿地步行 15 分钟可达率 90% 加油站选址应避开地下构筑物 基础数据实体化数据 （ D ata ）（实体建库）城市体征指标化信息 （ I nformation ）（城市体征）运行规律规则化知识 （ K nowledge ）（业务规则）认知推理智能化智慧 （ W isdom ）（认知推理）P23P24不同时期实景三维模型对比，发现 新建建筑叠加土地、发证信息，判断 违章建筑P25门户访问模式01系统定制模式02在线API模式03数据工作室模式04P26现状

8、场景仿真方案模拟仿真P27地上地表地下森林荒地矿藏山岭水流不动产草原滩涂管线设施P28通视分析三维体空间分析（阴影体）坡度坡向分析红线检测控高分析地下建筑范围分析街廊比动态计算天际线分析开敞度分析沿街建筑贴现率分户日照市场分析容积率动态计算P29栅格分析路径分析邻近分析三维分析插值分析表面分析爆管分析流域分析剖面分析网络分析空间分析统计分析叠加分析水文分析通视分析并行计算内存计算60+分布式空间分析GPU100+P30双轮驱动的时空大数据计算引擎时空大数据计算经典数据计算大数据量强一致性高可靠性高准确性高性能P31求交分析疑似违法建筑 51,075 条记录12 分钟1 节点： 8CPU 核心、

9、 16GB 内存Spark 大数据计算模式建筑物 1,079,567 条记录294 分钟单机： 8CPU 核心、 16GB 内存传统计算模式耕地 2,773,215 条记录性能提升20 倍+P32位置大数据：重庆出租车：单表 35 亿条，日增 5000 万条，更新频率 1.2 万P33新一代时空大数据平台门户统一的智慧城市数据中台精准映射能力体征感知能力认知推理能力共享服务能力模拟仿真能力空间计算能力P34P35国土空间规划治安管理人口普查经济普查社会管理城市管理网格与服务事项融合P36一中台数据治理任务调度实体库分析模型AI算法 模型、知识库 RPA执行指标库 元数据库多源汇聚、时空治理自诊

10、断汇聚治理库城管网格化综治网格化环保网格化市场监管网格化消防网格化城市大脑/基层治理/基层大脑城市运行一网统管城市服务一网通办P37习近平号召全党全国学习 枫桥社会治理 模式矛 盾 不 上 交平 安 不 出 事服 务 不 缺 位P381+3+N 架构体系一中心三平台数据采集汇聚融合数据更新数据服务数据应用数据建库办公流程公文管理通知公告会务管理 人员管理政务OA办公平台部门管理数据管理仪表盘 监督指挥指标库 一张图可视化分析研判平台事件处置 会商系统 执法系统信息采集（热线、微信、APP企业微信）事件治理平台N应用纪检监察党群工作平安建设城市管理民生保障综合办公重大项目监管系统公务用车监管系统

11、督察督办系统党建管理系统舆情监测系统疏整促管理系统安全监管系统街乡规划系统防汛管理系统工地管理系统劳动保障系统居家养老系统微信办公系统街乡体检系统社区便民机器人考核评价系统垃圾分类系统社区建设社区队伍管理综合执法吹哨报到行政执法公安系统民政系统综治系统党建系统模拟录入键盘机器人街道多源采集抢票投票P39街道大数据中心专项普查 表格导入 业务生产 业务生产与条上系统建立数据转换关系，通过键盘机器人，模拟人工提交数据。条上一口提交P40不打破格局， 穿越各独立系统之间的壁垒，从系统界面交互层 抽取融合， 不改变原有系统 ，通过分布式操作，平滑演进方式，实现IT系统从纵向的条块分割转为横向的拉通，实

12、现数据的沉淀避免了重复填报 。社会数据其他数据通讯数据网络数据政府数据行业数据基层业务应用键盘机器人P41空间地理信用人口法人电子证照水电气数据WiFi数据出租屋数据异常下发任务网格员调查核实出租屋核查主动上门服务服务人群数据异常下发任务网格员核实门禁数据证件信息数据中台基层治理业务协同P42网格通监督员移动办公处理人员处置通专业部门执法通执法队员领导通各级领导报案受理处置评价引导社会公众通过主动参与城市治理，吸纳全民智慧，减少和制止不文明现象，改善城市公共环境P43P44需执法处理的事件任务查看P45处理办法责令整改连接打印机责令整改通知书P46党员双报到物业、业主委员议事反映各类问题党员会

13、商记录党员引领基层自治P47RPA流程自动化案件办理信息智能推荐P48AR 事件自动上报AR 车载违停上报AR 人房管理舆情感知采集移动办公微信采集视频智能分析物联感知采集P49P50赋能城市规划与设计赋 能 智 慧 园 区 / 场 站打造 “数字孪生”建筑GIS+大数据BIMIOTP51规划编制规划实施规划评估规划调整时空大数据平台编制依据更客观规划审批更智能监测评估更实时分钟级模型定制分析评价，耕地质量分析用图说话： 高等地分布在哪？ 哪些高等地未划入基本农田？原因是什么？ 高等地的坡度构成？ 分析结果发布1提出问题2数据分析3 分析结果解读P5245P53监测分析，P54规划建设运行维护运营P55规划园区定位发展时序总体规划建设进展重大项目P56设计设计与建设P57运行管理P58管理运维P59精准招商安防应急能耗分析设施资产管理运营 空气质量 能耗数据 商业管理 访客信息 物业工单 车位状态P60 P2 9P61设备拓扑组态管理环境实时感知电梯运行实时监控设备系统精细管理隐蔽设备可视化运维楼宇管线设施管理P62指标仪表盘商户、租户管理空间利用分析合同管理可视化管理客流管理P63耗能对比分析建筑总耗能耗能分类统计设备耗能耗能报警耗能可视化监管P64报警总览报警分布报警处置推送报警联动监控报警日志报警分类统计P65规划建设管理时空大数据平台（数字底盘）