三维数字底盘驱动数字孪生园区创建之广州明珠湾实践
• 本文刊登于2021年5月第73期《超图通讯》
数字孪生发端于美国国家航天航空局（NASA）的阿波罗项目，是现有或将有的物理实体对象的数字模型。目前，数字孪生体已经从制造领域逐步延伸拓展至城市空间，深刻影响着城市规划、建设与发展。数字孪生城市则是数字孪生体技术在城市层面的广泛应用，是基于数据驱动、虚实交互、先知先觉和共生共智的城市信息模型（CIM），使数字城市与现实城市同步规划、同步建设，实现全过程、全要素数字化，做到城市全状态实时化、可视化以及城市管理决策与服务的协同化和智能化。
广州南沙新区于2012年获国务院批准为国家新区；2014年获批自贸试验区；2016年8月，广州市委十届九次全会把南沙新区定位为广州城市副中心；2016年12月，广东省委经济工作会议提出把南沙自贸试验区建设成为高水平对外开放门户枢纽。
明珠湾区位于南沙新区的中心地带，规划总面积约103平方公里。起步区是明珠湾区开发建设的先行启动区域，是集聚高水平对外开放和粤港澳湾区经济深度融合的高端产业和城市功能，打造“粤港澳大湾区”的重要引擎先行区。
为落实国家“粤港澳大湾区”的发展战略，承接广州新型城市化的重要载体，贯彻打造珠三角世界级城市群的总体要求，明珠湾开发建设管理局构建了明珠湾智慧城市总体规划蓝图，并在此蓝图的指导下，基于SuperMap GIS基础软件，联合法国达索，一起开发建设了“明珠湾智慧城市信息平台”，以此来提升明珠湾起步区的城市设计、规划、建设和运营水平。
明珠湾智慧城市信息平台
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发挥城市信息平台两大能力
共建智慧城市
明珠湾智慧城市信息平台是为明珠湾智慧城市发展建设的基础平台，主要发挥了城市空间可视化平台与城市数据管理与共享平台两大能力。
• 城市空间可视化平台
明珠湾智慧城市信息平台作为城市空间可视化平台，是在GIS技术的基础上，整合BIM技术实现实体明珠湾向数字明珠湾的实体映射，通过物联网数据实现实体明珠湾向数字明珠湾的物联感知映射，通过数字化的业务规则实现实体明珠湾向数字明珠湾的规律映射，最终形成动态可视化的城市空间模型，构建了明珠湾数字孪生城市的整体框架。
明珠湾城市空间模型可实现明珠湾智慧化的规划与管理。通过在城市空间模型中进行规划设计、仿真模拟，实现数字明珠湾向实体明珠湾的信息反馈，以此指导实体明珠湾规划、建设、运营，让明珠湾的规划、设计更加合理，开发建设更加高效，运营服务更加便民、利民。
城市空间可视化示意
• 城市数据管理与共享平台
明珠湾智慧城市信息平台作为城市数据管理与共享平台，体现了明珠湾在城市大数据分析挖掘上的创新。为实现城市数据的汇聚融合，明珠湾还建设了一套标准规范与管理机制，以及一个时空大数据中心，整合了城市各个领域规划、设计、建设、管理全流程的信息资源，推动城市公共基础数据、业务数据与公共数据等汇聚于信息资源库中，让信息资源在不同机构部门之间无障碍交流和共享，为城市的建设、管理、运营提供数据化支撑和决策支撑。
城市数据管理与共享平台
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推动三大示范应用建设
发挥信息平台优势
明珠湾智慧城市信息平台作为基础性平台，实现了明珠湾管理局内外部系统的统一门户，完成了重要信息提取，统计和分析，掌握了项目现状和运营服务现状，共享了明珠湾区域的空间数据和实时数据，为明珠湾管理局实现城市的“规、建、管、宣”一体化管理提供了重要的技术载体。秉承着局领导强调的平台“核心性、扩展性和可持续性”，基于城市信息平台，明珠湾还构建了城市规划辅助决策、城市运维管理和城市名片三个应用系统，支撑起明珠湾起步区的城市规划、建设运维服务和招商宣传。
• 城市规划系统
城市规划系统是在明珠湾智慧城市信息平台基础上搭建的典型应用。该系统以 GIS+BIM为技术创新点，既能完整展示城市规划总体风貌，又能够对地块重点建筑体进行精细化管控，可切换到BIM导览场景进行专项查看分析。
城市规划系统以建筑方案审查为主要落脚点，实现了概念方案比选、设计方案KPI审查、审查报告实时上报等功能，可为明珠湾开发建设管理局对审查地块开发单位提交的建筑方案提供辅助决策，提高管理部门决策的科学性和时效性。
城市规划系统
• 城市运营系统
城市运营系统共有八个子模块，能够从基础设施资源管理、服务资源管理、施工工地围蔽、施工占道管理、无人机记录、运营服务集成和综合展示多个维度来辅助城市管理工作。通过对明珠湾辖区内的开发建设、城市运行情况，明珠湾辖区内资源、服务情况的汇聚统计来实现明珠湾运营服务的高效化管理。
城市运营系统
• 城市名片系统
城市名片系统是明珠湾对外介绍的信息化窗口，整个系统从南沙区、明珠湾区、灵山岛尖、横沥岛尖这样一个由大到小的介绍方式，通过辐射图、地块高亮、弹出框等多种表现形式介绍明珠湾起步区的背景概况，区域优势、产业布局，建设理念和远期规划等内容，让公众直观、快捷地了解明珠湾区的城市背景及发展历程，辅助管理部门做好百姓置业、产业导入的工作。
城市名片系统
通过明珠湾智慧城市信息平台的建设，明珠湾完成了智慧城市基础框架的搭建，构建了明珠湾孪生城市，实现了数据的集成与共享，打破了数据孤岛，也为未来明珠湾智慧城市建设提供了数据基底。三个示范应用的建设，实现了明珠湾城市规划、设计的科学化；城市服务和运营的精细化；以及城市宣传的可视化，完成了建设明珠湾智慧城市信息平台的最初目标。
未来，明珠湾将继续发扬创新协作、合作进取的精神，扩大孪生城市建设规模，钻研数字资产价值，深化处室业务应用，从规范标准，统一数据，夯实平台，创新应用和便捷实用等多个方面，不断设定新目标，建设更加智慧的“明珠湾未来”。
文/明珠湾开发建设管理局 焦春茂
智慧设施工程中心 何金龙 陈若飞