数字孪生:迈向未来，智慧城市大脑运营方案及整体建设解决方针

    近几年，在5G、区块链和新基建的科技浪潮的推动下，运用新一代物联网的优势，以建设实景三维中国为目标，打造”城市大脑“成为城市建设和各部门行业发展的前沿科技领域的新热点。实现数据互联互通、资源共享，对城市进行全时空数据的即时分析，有效调配公共资源支撑环境，不断完善社会治理，推动城市可持续发展。

    建设原则

    数字孪生智慧城市大脑建设将遵循以人为本、统筹节约、创新引领、平战结合、安全可控的建设原则，以科技服务社会，以创新带动发展，为城市智慧化转型升级带来新动能。

    坚持以人为本：

    以便民、利民、惠民为根本原则，解决城市发展中的难点、痛点和堵点，提升公众获得感、体验感、幸福感、安全感。

    坚持统筹集约：

    充分整合和利用现有信息基础设施和数据资源体系，最大限度发挥已有资源的作用，减少重复建设。

    坚持创新引领：

    结合城市发展现状，探索新技术、新模式、新机制，创新城市治理运行新模式，满足政府、企业和市民等多方面需求。

    坚持平战结合：

    着眼“平时好用、战时管用”，做到平战结合、统一调度和应急联动，实现城市态势全面感知、隐患及时排除、问题实时处置和趋势前瞻洞察。

    坚持安全可控：

    积极落实网络安全等级保护制度，深化关键基础设施、关键数据资源保护，定期开展检查、等级评测和风险评估。

    整体架构

    基于云端的智慧城市大脑平台，为城市数字孪生应用场景提供了一个开发的中枢神经系统，同时平台依托ZTMAP3DGIS系统、人工智能、集成指挥中心平台、大数据资源管理，通过数字孪生为底座，建设实景三维展现，承载起城市信息模型和交互共享查询，允许每一个参与方都可以实时追踪和共享每个阶段的信息；

    实现对城市各个项目综合运营的应用数据对接和全链管理，并整合城市视频监控资源、体征检测管理、城市事件管理等功能，实现相关事件从多源头受理变为统一收集、分拨、处置、反馈到评价的全流程、大联动的闭环式管理全过程，助力城市高质量可持续发展，解决城市管理的难点痛点。

    实景三维模型

    随着国家自然资源部对“实景三维中国”的推进，将通过无人机倾斜摄影、3DGIS+BIM、室内外实景三维、ZTMAP技术、VR全景三维可视化、数字孪生等技术在各个行业的广泛应用。以数字孪生的形式实时展示城市运行的全貌，形成沙盘集中治理模式；

    从城市的运行监测、管理、决策、处置等多方面治理领域，建立物理世界与虚拟空间的数据映射和展示平台；融合多尺度、多分辨率、多源空间数据、城市时空大数据、城市物联感知数据，实现了从宏观微观、地上地下、室内室外构筑一个高精度、多联动、全程在线、智能处置的曾是治理体系。

    业务功能：

    数字孪生为智慧城市底座

    通过在数字空间再造一个“虚拟仿真城市”，可以借助数字孪生技术在数字世界建设虚拟映像，实现“物理 - 数字”虚实融合交互，推动城市现实世界的建筑、设施、人、物、事件等所有要素数字化，提升城市治理“一网统管” 水平，推动实现城市治理体系和治理能力现代化。

    城市体征监测

    依托云计算、AI智能分析、物联感知、大数据应用服务技术，满足不同场景的“人、事、物、地、组织”五大要素的信息从采集需求，将各个业务应用系统进行统一部署，对事件的来源、类型、区域、处置过程等进行多维度分析和全空间性的精细化表达；

    通过各种图表和视频联动的展示，实行对事件的AI智能识别，高度整合、信息系统搞懂集成、统一规范处置、精细化网格管理，打造一站式服务，实现城市的一网统管，使重点开展人口态势、城市管理、生态环境、产业发展、政务服务等领域的运行状态监测，赋能城市全域管理及智能化决策。

    城市资源管理

    智慧城市大脑资源管理主要实现对城市设备管理、视频监控、应急资源、安防资源的统一管理和调度。

    设备管理：基于ZTMAP3D和物联网等数字化新基建设施，实现对能源供应设备、环保监测站点、综合地下管廊、市政设施、自然灾害监测等运行状态的实时动态监测和全方位感知，开展城市生命线运行监测，推进城市全域可感知。

    视频监控管理：通过整合智能化感知网络和城市的视频监控资源，实现对视频的统一联动接入、实时共享、储存、解码、分布查看、数据统计、应急调动和运营统一管理等功能。

    应急资源管理：面对城市突发的公共事件，整合各机关部门和政务管理部门的应急资源管理数据，对救援队伍、救援装备、救灾物资、专家等数据进行统一集中管理，并建立全面、真实的应急资源动态数据库，协助救援指挥中心的应急指挥能力，征程城市突发事件做出快速的智能响应。

    安防资源管理：基于安防人员、警力人员和网格员等手持终端与智慧云空间平台间的系统联动，实现了现场巡逻和后台管理的实时交互，人员分布实时查看、执法记录仪视频查看、远程通信等功能，提高巡查效率和准确性。

    城市事件管理

    智慧城市大脑整合公安、应急、消防、安全、气象、交通、事业单位等领域信息资源，实现全方位三维可视化城市公共安全态势感知和实时告警网络状态，从事件发生的不同阶段在地理信息联动大屏进行综合管理和调度，提升综合安全防控能力，切实保证城市安全。

    应用场景：

    l 城市综合管理

    通过ZTMAP3D系统建设的智慧城市大脑管控平台，实现城市大数据互联互通互动，可以挖掘发现城市中管理问题，对可能存在的隐患进行监测及预测预警，实现城市全面综合管理。

    针对城市管理中数据融合不兼容问题，建立市、区、乡（街）、村（社区）四级跨部门、跨层级、跨区域的联动机制，通过建立网格系统、智能化感知网络、视频监控、人员资料上传等多种方式实现城市全方位、全时段、精细化的生态管理体系，和快速响应、高效联动的处置能力。

    l  政务服务管理

    ZTMAP3D系统将整合数字政府建设中各政务应用数据资源，构建信息共享体系，针对数据孤岛难题，建立跨部门、跨行业的信息共享机制和数据目录。

    实现城市数据资源互联互通、共享开放、安全可信，辅助数字政府政务决策，实现政务服务管理全流程可视化，打造廉洁、高效、透明的数字监督系统。

    l 公共安全管理

    针对城市公共安全信息利用率低的问题，数字孪生智慧城市大脑云平台将整合城管、公安、交通、安防等领域监控资源，针对公共安全领域等问题，通过大数据监测分析，实现城市视频资源全域覆盖、全网共享、全程可控、全面智能，提升城市在社会治安、生产安全、自然灾害等场景的预警和处置能力。

    l 突发应急指挥

    ZTMAP3DGIS系统建设的智慧城市大脑平台，可以优化跨部门协调机制，构建城市级的突发应急响应处置体系，解决城市面对突发事件时应急处置的短板和不足。

    针对城市突发事件响应不及时的问题，城市大脑建设突发公共事件应急管理职能化系统，整合疾控、卫健委、应急局、社区、储备中心、医疗、卫生、公安、消防、运营商等多个环节全面接入应急、网格、交通、电信、监控、社区、城市运行等实时动态数据，提升处理突发社会公共事件的应急响应能力和处置能力。

    总结：

    上海臻图信息通过ZTMAP3D数字孪生技术搭建智慧城市大脑平台，打造了“智慧数字+智慧决策”智慧城市重要中枢系统，通过插件和节点，将城市各部门海量资源进行整合共享，让高价值情报信息快速传递；大场景模型在云端渲染后，以视频流形式在本地进行展示。形成一套有效提升跨部门决策运营和资源协调指挥效率，通过智慧城市建设，助力打造和谐城市、文明城市、平安城市、生态城市，不断提升人民群众的幸福感和满意度。