智慧城市CIM数字孪生体整体解决方案.pptx
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1、,智慧城市CIM数字孪生体整体解决方案,C目录 ontents,背 景 需 求 解 决 方 案 建 设 内 容 技 术 特 点,一、背景需求,智慧城市建设各阶段的主要工作:城市设计仿真与可视化,MBD三维模型全景还原管理可视 数学模型数据驱动决策支持 管理可视数据清洗算法挖掘机器学习,基于空间实体模型的数字孪生体 Model Based Database,线上还原,空间实体,一、背景需求,物联网数据,海量空间数据,多要素空间分析,多行业交叉融合,场景一:随着GIS普遍使用在自然资源调查、国土空间规划、高 分辨率对地观测、实景中国建设,PB级的高分遥感影像,城市,实景三维、数亿条的地理空间要素,
2、数百亿构件级BIM数据,场景四:随着大数据、云计算、人工智能、AR/VR的发展,基于 空间、时间、事件、属性之间的关联已经成为各种空间数据挖矿 的新的要求,数据可视化分析、展示的新要求,场景三:随着BIM数据已经越来越多的应用到工程建设项目的各 个环节,基于体块的拓扑追踪,基于GPU的遥感图像识别监测, 基于策略、任务的分布式计算技术的并行处理算力,场景二:物联网时代的海量传感器产生大量的位置服务数据如人 员定位、车辆定位导航、轨迹分析等场景实时动态更新,每天新 增数据量在十亿条级别,需实时动态的展示、分析和应用,传统架构 的GIS软 件、建筑 行业的 BIM软件 平台已不 适应大数 据和云环
3、 境的挑战!,一、背景需求,2018年11月住建部起草的“多规合一”业务协同平台技术 标准(征求意见稿)定义了CIM的概念,即城市信息模型 City information model (CIM),以“多规合一”业务协同平台为核心, 支撑“多规合一”一张图、项目符合性审查、以及建筑信息模型数,据的,。 2019年9月CJJT296-2019工程建设项目业务协同平台技,术标准定义了工程建设项目业务协同平台的业务范畴、数据 库标准和平台技术标准;强调BIM与CIM成为协同平台重点,有 条件的城市可在BIM应用的基础上建立城市信息模型(CIM)。 2019年12月的全国住房和城乡建设工作会议提出着力
4、提 升城市品质和人居环境质量,建设“美丽城市”。把城市作为 “有机生命体”,从解决“城市病”突出问题入手,统筹城市规 划建设管理,明确提出要加快部、省、市三级 CIM平台建设。,一、背景需求,2019年2月20日李 克强主持召开国务院 常务会议,决定再取 消和下放一批行政许 可事项、 。主要是 将住建和自然资源两 个部门涉及的数据进 行共享。,一、背景需求,C目录 ontents,背 景 需 求 解 决 方 案 建 设 内 容 技 术 特 点,基础地理信息 数据(GIS),建构筑物信息 模型(BIM),物联网实时感 知数据,自然资源基础 数据,自然人、法人、 信用数据,离线拷贝,实时采集,数据
5、资源,数据引擎:全息时空模型,管理系统,系统设置,用户管理,服务管理,系统监控,云端管理系统 资源发布,服务资源池,服务管理引擎,业务流引擎,知识赋能引擎,云 中 心,应用层 (SAAS),平台层 (PAAS),数据层 (DAAS),基础设施 服务层 (IAAS),政 策 标 准 保 障 体 系,制 度 安 全 保 障 体 系,采集、清洗、转换、编目,比对、融合、关联、分析,审计、脱敏、加密,存储、检索、共享,ERP、支付、社交、交易、人工智能、 安全防御、物联网等第三方服务,计算资源存储资源物联网(NBIoT,LORA)网络资源(专网、互联网),云计算中心,Web端,桌面端,移动端,自然资
6、源管理,国土空 间规划,工程建设 项目审批,不动产 登记,市政设 施管理,智慧社 区园区,智慧工 地管理,建筑工 程设计,二、解决方案总体框架,卫星航空遥感、RFID、安防监控、环境监测、门禁闸机、定位设备、气象水文、烟感报警、扬尘噪声等,智能设施终端,数据共享,相关的其他 数据,应急指 挥调度,政务云服务平台,数据库服务,应用软件服务,系统支撑服务,计算存储服务,网络安全服务,系统运维服务,企事业单位 (可离线),市级政府部门,二、解决方案CIM云服务模式介绍,全自主可控技术,免除多重授权、减轻用户负担 标准化的GIS和BIM服务接口、适应多种应用场合,私有云,2B 业务,工程项目审图系统
7、审核规则知识库,政务云,2G 业务,自然资源、住建、水利 、城管、公安等部门,采用CIM混合云应用场景,采用混合云部署方式,将对公业务子系统部署在政务私有云,满足电子政务系统保密要求 对于企业打包脱密数据,规则库,二次开发部,基础软件的方式,方便非政务云的用户使用,二、解决方案CIM云服务模式介绍,C目录 ontents,背 景 需 求 解 决 方 案 建 设 内 容 技 术 特 点 支 撑 能 力,01 历史、现状、规 划数据梳理 智慧城 管系统,02 软件系统,开发定制,标准规范 03,机制模式,三、建设内容,CIM ,GIS BI,M,宜采用的数据格式,时空基础 数据,一级名称二级名称
8、数据类型 行政区,矢量数据 切片数据,WMS、WMTS、WFS WMS、WMTS,数,WMS、WMTS、WCS或I 3S、3Dtiles、k3d,地理空间要素三维模型,测绘遥感 数据,数字正射影像图,激光点云数据、倾斜影像,I3S、3Dtiles、k3d WMS、WMTS、WCS I3S、3Dtiles,k3d,可量测实景影像,实景地图服务,资源调查 与登记数 据,地质调查、国土调查、耕地资源、水 资源、城市部件和不动产登记数据,字高程模型 三维数据 影像数据 三维数据 实景数据 矢量数据,WMS、WMTS、WFS,规划管控开发评价、重要控制线、国土空间规 数据划、专项规划、已有相关规划,工程
9、建设 项目数据,立项用地规划数据、运行与维护数据、,改造或拆除数据,矢量数据 矢量数据,WMS、WMTS、WFS WMS、WMTS、WFS,项目规划报建BIM、施工审查BIM、竣 工验收BIM,三维数据,I3S、3DTiles、k3d,数据,社会数据、宏观经济数据,WMS、WMTS、WFS,行政 关联,兴趣点数据,区的结构化数据 位置或行政区的 结构化数据 矢量数据,WMS、WMTS、WFS WMS、WMTS、WFS,地名地址数据,地 关联,名地址数据 到坐标或地块 三维数据,WFS-G WMS、WMTS、WFS I3S、3Dtiles,k3d,关联 关联,行政区的结构化 数据 到坐标或城市部
10、,WMS、WMTS、WFS WMS、WMTS、WFS,三、建设内容历史、现状、规划数据梳理,数据格式、服务形式,电子地图序号一级名称 数字高程模型,二级名称,共享与交换共享与交换 方式,1,时空基础数 据,行,政区,共,享与交换实时共 按需,享, 交换,电,子地图,脱 图,密电子地 方式共享共,享,三,维模型,涉 共,密不交换 享与交换实时共,享,,测绘,遥感数,据共,按需 享与交换实时共,交换 享,,按需,交换,2,资源调查与 登记数据,土调查,、耕地资,地质调查、国 源、森林资源,资源和不,、草原 动产登,资源、水 记数据,共享按需,共享,3,规划管控数 据,开发评价、重,要控制,线、国土
11、,空间规划、专,项规划,、已有相,关,规划,共享实时,共享,工程建设项,立项用,地规划,数据共,享与交换实时共,享,,BIM、,BIM、竣,工验收,BIM,施工审查共,按需 享与交换实时共,交换 享,,按需,交换,社会数据、法,人数据 数据、,、社会,化大数据,、宏观经 兴趣点数共,享与交换实时共 按需,享, 交换,、气象,、交通、,利、灾,据,害监测数共,享与交换实时,共享,数据或类服务型类、型应用方式梳理,级别,分辨率(米/ 像素),显示比例尺,数据源比 例尺,模型可含信息,1,78,271.52,1:295,829,355.45,1:500万,世界平面地图,全球大洲大洋,2,39,135
12、.76,1:147,914,677.73,1:500万,同上一级,3,19,567.88,1:73,957,338.86,1:500万,增加重要山脉、水系等,4,9,783.94,1:36,978,669.43,1:100万,增加国家疆界,5,4,891.97,1:18,489,334.72,1:100万,增加重要地形等,6,2,445.98,1:9,244,667.36,1:100万,增加大型山脉、水系等,7,1,222.99,1:4,622,333.68,1:100万,同上一级,8,611.50,1:2,311,166.84,1:50万,增加国家一级行政区、山脉、水系等,9,305.75,
13、1:1,155,583.42,1:50万,同上一级,增加工程建设项目规划、建设和竣工,C频IM次 数据分级,数据源,汇聚 方式,基础地理 信息数据 (GIS),建构筑物信息 模型(BIM),自然资源基础 数据,时空 标识,属性标识,资源 汇聚,C I M 数 据 资 源 池,工程建设项目 规划审批数据,物联网实时感 知数据,粤省事、国测 局等系统共享 的数据,离线拷贝,在线共享,离线共享,动态追加,推送,调取,时间标识,空间标识,三、建设内容资源汇聚系统,遗漏值处理,噪音数据处理,不一致数据处理,数据清理,模式匹配,数据值冲突 检测与处理,数据集成,名称统一,格式转换,数据泛化,规范化,属性构
14、造,平滑/聚数,数据变换,数据方聚集,维规约,数据压缩,概念分层,数值规约,数据规约,数据融合方式,数据清理,数据转换,属性融合,数据检查,三、建设内容数据融合系统,三、建设内容数据分布式管理系统,HDFS ElasticSearch MongoDB,高效计算 高效分析 高效处理,多任务 多进程 多线程,F-RDD扩展 异步缓存算法,分布式任务调度,分布式计算,分布式存储,分布式GIS算法,分布式空间索引 空间临近分区 多节点多层次,MPP架构的新型数据库集群,基于Hadoop的技术扩展和封装,有效支撑PB级别的结构化数据管理,擅长非结构、半结构化数据的管理,列存储、粗粒度索引等技术,Pig、
15、Hbase、NoSQL等技术,大数据存储方式,大数据展示,三、建设内容大数据管理系统,三、建设内容模拟仿真系统,控高分析,方案编辑,方案编辑对比,预案仿真,地下空间,市政管线,退线分析,模拟仿真,活动推演,CIM GIS BIM,大数据可视化系统将时空大数据进行处理、整合后进行可视化表达,为时空大数据进行空间分析提供处理能力。,OD分析图,动态热力图,出租车实时位置图,汇聚轨迹图,公交轨迹记录图,微博用户分布图,三、建设内容大数据可视化系统,5、数据服务,服务资源池主要包括知识服务、基础设施服务、功能服务、接口服务、数据服务 1、知识服务 时空信息分布规律时空信息关联规则时空演变规律,2、基础
16、设施服务 集群服务数据库服务,桌面服务,服务器服务,3、功能服务 地图必选服务,地图可选功能,地图专用功能,非地图类功能,4、接口服务 基本API,地图类API,控件类API,三、建设内容服务资源池,服务地址编目规则 建立服务地址可扩展、开放 式的编目规则,开发自动统一编 目功能 服务地址转换与编目 对自主发布和第三方发布服 务的地址按照编目规则进行转换, 实现统一、自动化编目 服务围栏 通过服务地址编目与解析实 现服务的注册与共享 服务通信 对申请的服务,解析物理服 务地址,三、建设内容服务引擎开发,服务引擎是指以灵活的方式实现服务彼此通信和转换的连接中枢,并且这种连接与开发环境、编 程模型
17、或者消息格式具有支撑在线调用现有服务和知识,实现将其他资源上传、注册与发布等功能。,过程定义,组织/角色 模型数据,业务流 引擎,应用,业务流 控制数据,业务流 相关数据,业务流 应用数据,应用,任务表,任务表管理器,用户界面,生成,引用,引用,被解 释,引用,调用,用户,更新,操纵,更新,使用,维护,管理员,交互,监控管理,调用,调用,业务流建模流程,过程 建模工具,三、建设内容业务流引擎,三、建设内容物联网平台,厂商A设备,厂商B设备,系统1,系统2,公安应用商,地灾应用商,软件供应商,设备供应商,物联网云平台,统一通讯 协议,多种通讯 链路,统一应用 开发接口,国家 省 市 县,优势:
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- 智慧 城市 cim 数字 孪生 整体 总体 解决方案