深圳探索「數字孿生城市」

2021-01-08 科創頭條

2021年1月5日,深圳市政務服務數據管理局發布了《深圳市人民政府關於加快智慧城市和數字政府建設的若干意見》,提出探索「數字孿生城市」。依託地理信息系統(GIS)、建築信息模型(BIM)、城市信息模型(CIM)等數位化手段,開展全域高精度三維城市建模,加強國土空間等數據治理,構建可視化城市空間數字平臺,連結智慧泛在的城市神經網絡,提升城市可感知、可判斷、快速反應的能力。

一、「數字孿生城市」是什麼

1.政策目的是什麼?

大家知道政府公文的一字一詞一句,都是經過深思熟慮的,甚至包括標點符號都是經過仔細斟酌的。

解讀小標題:探索「數字孿生城市」

首先解讀「數字孿生城市」,注意此處數字孿生城市一詞的雙引號。也就是說"數字孿生城市"還不是真正意義上的數字孿生城市,而是一個靜態或者多時態城市數字基座、數字底座,但其具有遠期發展成數字孿生城市的潛力和可能。

因此個人觀點是深圳「數字孿生城市」近期建設重點是「靜態」「多時態」數字孿生城市,遠期任務或終極目標才是「實時」「動態」數字孿生城市。

為什麼用「探索」這個詞?數字孿生城市,是一個全新的概念。2018年4月20日,雄安新區規劃綱要提出數字孿生城市理念。2020年7月,數字孿生城市作為大數據新詞,由大數據戰略重點實驗室全國科學技術名詞審定委員會研究基地收集審定,報全國科學技術名詞審定委員會批准,準予向社會發布試用。可知深圳數字孿生城市建設,並不是一步到位、也不能又大又全,必須分階段走實現目標。

2.誰負責?

透過三家責任單位可知,深圳市規劃和自然資源局和深圳市住房建設局這兩個局,任務是要統一各自手裡的「智慧城市」平臺,將兩條線互聯,形成規建管一張圖,形成一個統一的靜態或者多時態「數字孿生城市」。

市政法委,肩負協調和綜合治理等職權。待靜態「數字孿生城市」建設完畢,兼容政法委「雪亮工程」等綜治應用,最終實現實時動態的數字孿生城市。

3.個人展望

在深圳的「數字孿生城市」方案中,智慧城市運營中心IOC、城市大腦尚未明確兼容其中。因為在負責單位裡沒看到大數據局、公安局、城管局、交通局等身影,不過市政法委具有協調職權,或已經留下接口。

不過有一說一,超細尺度的數字孿生,在有些局委辦那裡,可能並不是剛需。在模型數據層面:交通局只需要極簡模型即可,並不需要數字孿生城市的全要素模型。如果真有全要素模型,城管局更需要實體化的模型。

二、欲破解「縱強橫弱」,先理清縱向條線

智慧城市建設受上級和政策因素的影響比較大,一般都是自上而下逐級縱向推進,而橫向的互聯互通存在著局部的信息孤島。數據是城市數位化建設的核心,數據無法有效共享已成為智慧城市建設的最大掣肘。在市(州、地)一級,「縱強橫弱」現象尤為明顯。

智慧城市領域主要的縱向三條線是:自然資源(規劃)、住建、城市綜合治理。以下只簡要列舉三條線需要推進的平臺和技術,分別是地理信息系統(GIS)、建築信息模型(BIM)、城市信息模型(CIM)等數位化手段。

條線1.國務院-自然資源部-自然資源廳-市規劃和自然資源局,平臺代表是測繪和地理信息系統(GIS)。

2019年1月,自然資源部發布《智慧城市時空信息雲平臺建設技術大綱》(2019版)》指出,城市時空大數據平臺是數字中國時空信息資料庫的重要組成部分,是基礎測繪轉型升級的重要任務,是智慧城市的基礎支撐。

智慧城市時空信息雲平臺是由自然資源部、省自然資源廳、市政府三方共建共享的以地理信息、大數據、物聯網、雲計算等技術為依託,實時匯聚多來源、多種類、多時態城市各種時空大數據的地理信息公共服務平臺。

條線2.國務院-住建部-住建廳-市住房建設局,平臺代表技術是城市信息模型(CIM)、建築信息模型(BIM),住建部口子國家智慧城市試點已達290個。

2020年9月21日,住建部制定了《城市信息模型(CIM)基礎平臺技術導則》,指導各地開展城市信息模型(CIM)基礎平臺建設,推進智慧城市建設。

推動城市信息模型(CIM)基礎平臺建設,支持城市規劃建設管理多場景應用,促進城市基礎設施數位化和城市建設數據匯聚。

深圳市住房和建設局要求在2020年10月1日起實施《政府投資公共建築工程BIM實施指引》。

條線3.中央政法委-省政法委-市委政法委,平臺代表技術是安防、視頻。

為遠期動態的「數字孿生城市」對接城管、公安、應急,留下接口。

例如政法委「雪亮工程」,即公共安全視頻監控建設聯網應用工程,2016年經中央批准,由中央政法委、國家發展改革委牽頭,公安部等有關部門共同參與組織實施,目標是建設「全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控」的公共安全視頻監控系統,以提高社會治安防控信息化、智能化水平,有效保護人民群眾生命財產安全。

4.破解「縱強橫弱」。

新冠疫情以來,中國的體制優勢愈發明顯。其實政府部門之間的協調還是相對好解決的。深圳多部門聯合市委政法委,推進全市統一地址地圖基礎工作,頒布《社會治理智能底板專項工作方案》,編制《關於深入推進統一地址地圖建設夯實社會治理智能化基礎的工作方案》,建設全市統一建築編碼和地址編碼,為各行業信息的關聯融合和空間落圖夯實了基礎。

三、深圳探索「數字孿生城市」的底氣是什麼?

深圳探索「數字孿生城市」,除了要發揮政府部門的引導作用,更要企業技術創新主體作用,高校科研事業單位發揮保障作用,最終普惠至中小微企業。

基礎深厚,模式良好,令多少城市豔羨。

1.政府引導作用

深圳市委市政府高度重視空間平臺的建設工作,2018年市政府工作報告首次明確提出建設「可視化的城市空間數字平臺」,並在全市層面成立了空間平臺建設專項領導小組。2020年12月25日,深圳市可視化城市空間數字平臺(一期)試運行啟動。該平臺以現代信息通訊技術為支撐,堪稱深圳的「智慧城市作業系統」。目前,空間平臺已初步建成全市域實景三維空間底板,具備了空間平臺通用服務能力。

整合形成了包含15萬宗土地、65萬棟建(構)築物(其中59萬棟永久建築)、1300萬套(間)房屋、2100萬實有人口的全市「地樓房權人」數據底板……

該平臺在全國率先實現了全市域覆蓋優於5cm精度的傾斜攝影實景三維空間底板並率先在政府部門推廣應用,試點建設了190平方公裡的單體化模型、118萬平方米的室內三維模型、300平方公裡的地下三維管線和1.2萬個鑽孔的三維地質體,基於空間底板整合了歷史、現狀、規劃多類別數據,初步構建了地上下、室內外、海陸一體的城市空間數字底板,並率先在政府部門推廣應用。

2.企業主導作用

騰訊 安防。2017年11月10日,騰訊雲正式對外發布了智能安防監控解決方案。騰訊雲智能安防監控解決方案在傳統安防監控的基礎上,增加了大量人工智慧應用的場景,使得安防監控的範圍得到了極大的延伸,並使得安防監控更加高效。特別是人臉識別、車輛識別、人員徘徊、人數統計、人員軌跡分析、人員特徵分析、道路路面情況監控等,對傳統安防監控是一個跨越式的提升。

CIM。2020年4月21日,騰訊雲推出智慧城市底層平臺CityBase,這是騰訊雲首次進軍CIM(City Information Modeling)領域,也是在國家加大新基建的背景下,騰訊雲在新基建領域的又一重要布局。CityBase已和奧格、東華軟體、貝殼、飛渡科技、有明雲、地厚雲圖、大象雲、東方至遠等一系列行業頭部合作夥伴達成合作。

BIM。2020年7月22日,龍華區人民政府與騰訊籤署合作協議,共建產業區塊鏈先行試驗區,全面打造區塊鏈產業生態體系。在區塊鏈產業發展方面,龍華成立深圳市龍華區區塊鏈產業促進會,出臺《龍華區關於建設區塊鏈先行試驗區的行動方案》,並選取「區塊鏈+企業數位化管理」「區塊鏈+公共健康」「區塊鏈+BIM(信息模型)」3個場景先行先試,加速構建區塊鏈產業生態體系。

華為 「5G+AI」孿生。華為認為,未來智慧城市將進入「5G+AI」孿生新時代。所謂「智慧城市孿生時代」,是將5G、AI等創新技術與城市場景深度融合,實現城市全要素數位化,在此基礎上建設城市數字平臺統籌信息資源,以城市場景為驅動,以AI為引擎,開發各類智慧應用,從而開啟一個基於數字孿生的智慧城市新時代。

「智慧城市孿生」包括數字孿生、能力孿生、場景孿生和價值孿生。其中,「數字孿生」指的是將5G與IoT、BIM、智能監控等技術相結合,實現物理城市的數字孿生。

據了解,華為智慧城市解決方案已在政府、教育、交通、醫療和基礎能源等多個領域得到廣泛應用,幫助全球40多個國家、200多個城市建設了智慧城市。僅2019年,華為在中國就已參與了北京、深圳、上海、天津、蘭州新區、湖南益陽等80多個智慧城市項目。

3.高校科研單位發揮保障作用

據深圳特區報2019年7月4日訊,國家重點研發計劃「物聯網與智慧城市關鍵技術及示範」重點專項公布,中國工程院院士、深圳大學智慧城市研究院院長郭仁忠牽頭組織的「城市多規數據融合與動態認知平臺關鍵技術研究與示範」項目脫穎而出,成為15個立項的重點專項之一,獲批中央財政經費1757萬元。該項目是深圳大學建立以來第三個牽頭申報成功的國家重點研發項目。

針對「縱強橫弱」現象,郭仁忠院士提出,智慧城市的一個重要價值就在於解決信息孤島問題,突破公安、規土、環保、交通等各個政府部門分而治之的現狀,構建城市一體化綜合信息系統,進一步提升政務績效和城市綜合服務水平。「我們政府調控能力強、決策效率高,處在城市快速更新發展階段,智慧化治理水到渠成……發展智慧城市更有優勢。」

4.普惠中小微企業

《深圳市人民政府關於加快智慧城市和數字政府建設的若干意見》,提出探索「數字孿生城市」。而這個政策一出,不少GIS企業、BIM諮詢公司、無人機廠家歡呼雀躍,競相轉載。

普惠中小微企業,其實早有基礎。深圳福田區開展全區建築單體化工程,基於統一的《三維建築模型數據標準》,推廣三維空間底板共建模式。深圳市住房和建設局要求在2020年10月1日起實施《政府投資公共建築工程BIM實施指引》。

諸如此類,有序規範中小微企業行為,政府從而借力建設數字孿生城市。

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