一、CIM數(shù)字孿生平臺(tái)的功能有哪些

CIM數(shù)字孿生平臺(tái)是數(shù)字孿生城市建設(shè)的關(guān)鍵，主要運(yùn)用BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等先進(jìn)技術(shù)支撐數(shù)字孿生城市的建設(shè)，它的功能主要有：

1、空間數(shù)據(jù)處理

基于數(shù)字孿生城市構(gòu)建真實(shí)城市地理空間的需求，CIM平臺(tái)集成了地形、遙感影像、傾斜攝影、點(diǎn)云等數(shù)據(jù)以構(gòu)建基本城市地理空間，并疊加BIM模型以構(gòu)建城市建（構(gòu)）筑物，最后融合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全要素、全空間、全生命周期的城市空間數(shù)字孿生。

2、多源數(shù)據(jù)融合

CIM平臺(tái)匯聚了海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，在三維場(chǎng)景中將GIS和BIM數(shù)據(jù)融合匹配到統(tǒng)一的空間位置，平臺(tái)提供空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及三維數(shù)據(jù)配準(zhǔn)等功能以實(shí)現(xiàn)時(shí)空基準(zhǔn)的統(tǒng)一。其次，傾斜攝影、地形、BIM模型等不同類型的數(shù)據(jù)統(tǒng)一空間位置后，可能出現(xiàn)遮擋壓蓋問(wèn)題，平臺(tái)提供鑲嵌、挖洞、壓平等功能滿足BIM模型與地形、傾斜攝影與BIM模型等不同數(shù)據(jù)融合需求。最后，在BIM與GIS數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上，平臺(tái)基于統(tǒng)一的空間位置編碼標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)語(yǔ)義化技術(shù)自動(dòng)掛載監(jiān)控?cái)z像頭、傳感器、RFID等IoT數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)的融合。

3、空間分析

CIM平臺(tái)整合數(shù)百種城市級(jí)經(jīng)典空間數(shù)據(jù)的分析算子，并對(duì)這些算子進(jìn)行分布式重構(gòu)。如基于GPU實(shí)時(shí)的三維空間查詢分析技術(shù)，通過(guò)可視域分析、開敞度分析、天際線分析等支撐城市規(guī)建管養(yǎng)運(yùn)全過(guò)程；BIM指標(biāo)計(jì)算，通過(guò)提供建筑容積率、日照分析、用地面積、建筑退線等指標(biāo)數(shù)據(jù)，助力工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理；人工智能技術(shù)，通過(guò)對(duì)象識(shí)別、地理圍欄等實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)施有效的預(yù)警聯(lián)動(dòng)，保障城市正常運(yùn)行。

4、三維可視化

數(shù)字孿生城市對(duì)于城市場(chǎng)景的模型精度和逼真表現(xiàn)要求很高，包括幾何體的精細(xì)程度，模型表面材質(zhì)的金屬特性、粗糙特性、表面凹凸細(xì)節(jié)，日照、云層、燈光等環(huán)境因素，水柱、火焰等業(yè)務(wù)元素以及植被系統(tǒng)等。基于這些城市場(chǎng)景可視化需求，CIM平臺(tái)采用高性能二三維GIS圖形引擎、前沿HTML5 WebGL技術(shù)構(gòu)建一個(gè)室內(nèi)/室外一體化、宏觀/微觀一體化、地上/地表/地下一體化的數(shù)字孿生平行世界。

5、模擬仿真

CIM平臺(tái)平臺(tái)通過(guò)算法與仿真技術(shù)不斷將城市運(yùn)行規(guī)則、業(yè)務(wù)模型、深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)結(jié)果等模擬仿真呈現(xiàn)給所有城市用戶，實(shí)現(xiàn)包括日照時(shí)長(zhǎng)計(jì)算、水體氣體淹沒(méi)擴(kuò)散跟蹤、人群疏散推演、疫情防控、大型復(fù)雜交通態(tài)勢(shì)仿真等典型場(chǎng)景的應(yīng)用，支撐城市生產(chǎn)、生活、生態(tài)等諸多領(lǐng)域的智能化、智慧化管理。

二、數(shù)字孿生CIM平臺(tái)的應(yīng)用場(chǎng)景

CIM平臺(tái)作為數(shù)字孿生城市實(shí)現(xiàn)的必不可少的基礎(chǔ)性支撐平臺(tái)，已經(jīng)成為智慧城市的新型基礎(chǔ)設(shè)施，它的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其中比較典型的應(yīng)用場(chǎng)景有：

1、在虛擬環(huán)境中，1:1還原一座城

依托CIM平臺(tái)，利用數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)，人們完全可以在虛擬環(huán)境中1:1的還原一座城，并且讓這座“數(shù)字城市”與現(xiàn)實(shí)中被還原的物理城市如影隨形、同生共長(zhǎng)。

基于這樣的“還原”，城市管理者可以對(duì)城市進(jìn)行管理、分析、預(yù)測(cè)，并且不斷試錯(cuò)，調(diào)整優(yōu)化得到最優(yōu)解決方案，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市與現(xiàn)實(shí)城市同步規(guī)劃、同步建設(shè)，推動(dòng)城市向著智能化、智慧化的方向發(fā)展。

2、服務(wù)城市全生命周期，支撐多樣智慧場(chǎng)景

CIM平臺(tái)以CIM為核心，打通各系統(tǒng)割裂孤島情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)共享服務(wù)，并整合基于建筑空間和位置信息的時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)，提供三維可視化數(shù)字孿生底板共享服務(wù)，為城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)全流程賦能。

在城市規(guī)劃建設(shè)方面，工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、竣工等階段制作的BIM（建筑信息模型）都可以通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息融合、流轉(zhuǎn)、共享，設(shè)計(jì)單位可以自檢BIM模型是否符合報(bào)建要求，政府部門或?qū)張D單位可以實(shí)現(xiàn)智能化審查審批，提高辦事效率。

在城市管理方面，平臺(tái)可對(duì)分散在智慧城管、智慧社區(qū)、智慧交通、智慧水務(wù)、智慧園區(qū)等各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中和整合，形成統(tǒng)一視圖，有效促進(jìn)業(yè)務(wù)協(xié)同。

3、創(chuàng)新城市治理模式，讓智慧城市觸手可及

通過(guò)CIM平臺(tái)，利用數(shù)字孿生技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，以及遍布大街小巷的物聯(lián)感知設(shè)備，建立物理城市和數(shù)字孿生城市之間的精準(zhǔn)映射，為城市大腦提供海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市更透徹地感應(yīng)、更深入地管理，大大提高了城市事件的處置效率。