三维数字底盘带动城市智慧化应用
• 本文刊登于2021年5月第73期《超图通讯》
十四五规划中提出“加快数字化发展，建设数字中国”。迎接数字时代，激活数据要素潜能，发挥海量数据的管理，提升数字技术广泛应用是关键。随着各种数字技术的发展，三维地理信息技术与大数据、人工智能、5G以及区块链等新一代信息技术逐渐融合，逐步成为GIS研究的主流方向之一，并且在自然资源管理监测、国土空间规划等方面的应用也越来越深入。随着数字化建设的推进，超图构建了“一张底板、一个平台、一套数据”的重要基础——时空大数据平台，在智慧城市的建设中发挥着重要的作用。超图将三维地理信息技术融合于时空大数据平台，以三维数字底盘促进城市建设，赋能新型智慧城市的建设。
超图建设的时空大数据平台，围绕智慧城市对数据开放、共融共享的核心需求，应用自主可控的三维地理信息技术，以“一平台、多网格、泛场景”的总体思路提供信息化服务，汇聚集成城市相关基础地理数据、政务专题数据、动态感知数据、互联网数据等，建立覆盖时空数据汇聚融合管理、挖掘分析、共享服务全流程的时空云平台，形成智慧城市三维数字底盘。同时基于统一的三维数字底盘，面向自然资源、政务服务、行业应用等领域，提供空间信息服务，带动城市规划、建设、管理、服务、决策等领域的智慧化应用。
城市规划的可持续性支持
国土空间规划在城市规划的过程中尤为重要。国土空间作为国民生存的场所和环境，也是经济社会活动的载体，城市发展、乡村振兴，都需规划先行、精准施策。
在规划的过程中，遵循“构建国土空间开发保护新格局，推动区域协调发展，推进以人为核心的新型城镇化”的要求，超图研发的国土空间规划“一张图”实施监督系统体系，以信息化支撑国土空间规划全流程，并在柳州市建设基于全域范围的三维立体一张图，结合三维地形数据、三维应用场景、城市设计、规划调整等内容，提供在国土空间规划的可持续性支持。
柳州市国土空间规划“一张图”实施监督系统，在时空大数据平台的基础上，围绕国土空间规划要求，依托于市级自然资源信息化顶层设计，按照“统一设计，统筹建设，分步实施”的建设思路，通过“摸现状、理业务、治数据、建平台、搭应用、出规范”等实施路径，形成“一库、一平台、三工具、六应用”的阶段性成果，包括国土空间规划编制实施、监测评估和自然资源管理提供技术支撑，同时也为柳州市重大项目落地、工程项目审批制度改革、脱贫攻坚、优化营商环境、新型城镇化建设等经济社会发展重大事项提供科学决策支撑。建设的三维实景一张图辅助三线划定，提供了快速决策的方式，提升了辅助规划编制的工作效率。
图1 三维辅助城市设计方案对比
城市建设的高质量管控
在加速现代化的基础上，实现城市发展的“未来化”成为了新的需求。城市建设过程中，提前预判城市发展中的瓶颈和痛点，引导智慧城市的建设就尤为重要。BIM+GIS 技术为工程建设提供了新的思路和方法，该技术在虚拟空间中建设数字孪生城市，在其中可进行城市建筑工程、景观规划、安防应急等应用的预测规划、仿真推演，为城市管理提供了科学、数字的支撑。超图参与建设的基于BIM的智慧工程监管平台，就为城市的建设提供了新的路径。
基于BIM的智慧工程监管平台，由北京北控建设发展公司、中国航天建设集团有限公司和北京超图软件股份有限公司联合打造。平台基于SuperMap GIS基础软件，并发挥超图新一代三维GIS技术，利用BIM、物联网、大数据、智能化、移动通讯、ERP 等多项关键技术，集成项目管理、视频管理、物联网平台、大数据平台、劳务管理等众多分包单位业务系统，整合建筑BIM模型数据、空间数据和结构化数据，构建BIM+ERP的大一统智慧建设平台，实现对建筑工程的精细化管理和对实施现场情况等全方位监控和管理，包括实现工程项目进度管理、成本管理、环境监管、大型设备监测、项目管理、劳务管理、实时预警及执法、大数据应用等多项智能化管理，推进工程智慧化建设。
基于BIM的智慧工程监管平台是智慧城市和“互联网+”理念在建筑工程领域的行业具体体现，是一种崭新的工程现场一体化管理模式，改变了传统建筑施工现场参建方现场管理工作模式和管理模式，确保项目指挥部、工程办、项目监理单位、总包单位和参建单位高效、及时、准确地掌握项目信息，提升了各方的工作协同和沟通效率，提升了指挥部对项目整体的监管水平和调度能力，为建设项目准时交付、安全运营等打下了坚实的基础。
图2 智慧工程建设项目B端
城市管理的决策支撑
常言说得好，一座完美的城市，三分靠建设，七分靠管理。这足以说明城市管理的重要性。城市管理过程是以城市基本信息流为基础，运用决策、计划、组织、指挥等一系列机制，保证城市的更好的发展。
超图搭建于时空大数据平台之上的时空大数据分析系统，充分利用了城市的基础信息数据，真正盘活了数据资源，挖掘数据价值，为推进经济社会的高质量发展提供了方案。具体在西安建设的城市大数据可视化中心，就充分利用了数据资源，为城市管理提供决策支撑。
西安的时空大数据平台基于超图的时空大数据分析系统，构建了包含经济运行、脱贫攻坚、政务服务、城市管理、城市感知等城市运行大数据的驾驶舱，结合单独搭建的时空大数据分析应用系统，建设了城市大数据可视化展示中心，实现了分析结果在可视化系统进行展现，支持二三维一体化数据展示，支持二维矢量图、影像图及三维精细模型、BIM等切换展示；支持宏观看指标，微观看数据信息，并在相同视窗中无需切换实现宏观与微观信息的过渡显示；支持按照地理单元、业务主题对数据指标进行动态分析展示。
通过一张图动态感知总体态势图，可以全面深入掌握西安城市运行的全貌，实现对城市运行和重要领域“全天候”、“全方位”实时的动态感知，从城市全局、全方位、全视角、全向量、全天候的角度，进行多维融合分析与研究，构建城市总体态势，形成城市运行全景图，实现对城市运行动态进行全局掌控，为西安领导管理决策提供科学、可靠的服务支撑。
图3 西安房价监测
城市服务的便民、利民
习近平总书记曾多次发表重要论述，指出保障和改善民生的重要意义。智慧城市建设正在加大智慧城市便民服务工作力度，推进“智慧+”建设，延伸服务链条，将智慧建设延展到服务群众的方向中去。超图建设的时空大数据平台，不仅提升了政务服务能力，为社会公众提供方便，还促进了城市科学高效可持续发展，智慧遂宁的建设实践为城市服务提供了新的思路。
智慧遂宁时空信息云平台的“在线选房系统”，结合了平台上的地理信息数据库、三维数字场景，在研发过程中充分分析购房选择条件，对人们选房注重位置好、总价低、配套齐等方面进行研究。系统以地理信息数据为基础，整合了互联网房价数据、城市公共设施数据、城市交通路网数据等，以交通等时圈分析解决“位置好”的问题，以房价大数据分析解决“总价低”的问题，以空间范围分析解决“配套齐”的问题。
智慧遂宁时空信息云平台的“在线选房系统”，切实帮助百姓解决了找房难、换房难、没时间等人们常常面对的难题，帮助大家找到了心目中的大房子、好房子。
图4 智慧遂宁时空信息云平台
城市综合决策的互联共享
在信息化建设的过程中，常常会面临数据不互通、不关联、难挖掘等难题。超图在智慧时空大数据平台建设的过程中，结合科学决策、协同控制等要求，面向政务服务，促进信息互联共享，提升资源的利用率，发挥出平台的综合决策能力。超图持续在城市综合决策、数据互联共享中做出探索，在平顶山的项目建设中就显示出成效。
国家级试点城市平顶山，打造了“一体三面”筑基智慧鹰城。智慧平顶山时空信息云平台建设国家试点项目，基于SuperMap GIS基础软件打造，在面向政务服务方面，为领导会商决策、脱贫攻坚、沙河整治等工作提供数据支撑、决策依据辅助决策，项目成果还为平顶山市数字城市管理中心、市自来水公司、市公交公司、市住建局、市公安局等管理部门的信息化建设提供了全面的时空大数据支撑，不仅节省了上千万元的资金投入，更解决了互联共享更新难的问题。
图5 三维实景大数据政务业务
超图研发的时空大数据平台，结合了新一代三维GIS技术，打造出更立体的三维数字底座，围绕国家持续推进数字中国、智慧社会、新型智慧城市建设等信息化战略，自然资源机构改革的全新要求，在不同的省市县提供智慧城市建设服务，建立了时空数据汇聚融合、共享交换、应用挖掘、安全监管等于一体的平台体系，带动了在规划、建设、管理、服务等不同方面的智慧化应用。未来将继续为智慧城市建设的长久规划、合理建设、高效管理、科学决策、协同控制贡献力量，打造立体化、精细化、智慧化的“数字孪生城市”。
文/智慧城市工程中心 辛亚芳 张婷
●专访济南市自然资源和规划局：时空大数据平台是“基础性担当”