一种数字孪生城市管理系统及方法技术方案

本申请实施例提出一种数字孪生城市管理系统及方法，该系统包括数据中枢模块、应用中枢模块以及服务中枢模块，其中，数据中枢模块，用于整合城市数据资源，建立以城市时空数据为索引，以基础地理数据、自然资源规划数据为基础，以社会资源数据为主干，以物联感知数据为补充的时空数据体系；应用中枢模块，用于针对城市规划中的各目标主体，结合应用领域对实体对象精细程度的需求、以及时空数据体系中涵盖的关联融合关系，进行BIM建模，以及基于得到的BIM模型，进行空间路径规划；服务中枢模块，用于按照数据规律特征、交互特征以及数据类型，对数据集成、融合、三维实体建模、以及空间数据相关性计算过程中产生的各项数据进行分类存储。储。储。

【技术实现步骤摘要】
一种数字孪生城市管理系统及方法


[0001]本申请涉及城市管理
，具体而言，涉及一种数字孪生城市管理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着未来城市发展理念不断变革和数字孪生相关技术不断发展，城市数字孪生的理念孕育而生。城市数字孪生契合了当前为产业转型升级赋能的战略需求，是城市在物理空间、社会空间、数字空间融合发展的基础技术手段。城市数字孪生是城市数字化、可视化建设新的创新源和发力点，将成为未来城市发展新阶段的核心底座。
[0003]近年来，国内外相关机构开始从城市数字孪生视角探索构建未来城市建设的新路径，比如新加坡数字孪生协作平台、日本城市级数字孪生开放平台、我国数字雄安CIM平台等。然而，目前城市中各个部位的运行还是依托于人力，通过各行各业的各司其职，以实现城市的平稳安全运行。即使个别行业以依托现代信息技术，提高了管理效率，但是仍存在管理效率低下的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在基于提供一种数字孪生城市管理系统及方法，可以实现城市的数字化管控。
[0005]本申请实施例提供了一种数字孪生城市管理系统，所述系统包括数据中枢模块、应用中枢模块以及服务中枢模块，其中：
[0006]所述数据中枢模块，用于整合城市数据资源，并通过从空间、时间以及语义层面上的关联数据融合，建立以城市时空数据为索引，以基础地理数据和自然资源规划数据为基础，以社会资源数据为主干，以物联感知数据为补充的时空数据体系；
[0007]所述应用中枢模块，用于针对城市规划中的各目标主体，结合应用领域对实体对象精细程度的需求、以及所述时空数据体系中涵盖的关联融合关系，进行三维实体的BIM建模；
[0008]所述应用中枢模块，还用于基于得到的BIM模型，结合路径规划需求，进行空间数据相关性计算，并基于得到的相关性计算结果，进行空间路径规划；
[0009]所述服务中枢模块，用于按照数据规律特征、交互特征以及数据类型，对数据集成、融合、三维实体建模、以及空间数据相关性计算过程中产生的各项数据进行分类存储，所述分类存储包括在线存储、近线存储以及归档存储。
[0010]本申请实施例提供了一种数字孪生城市管理方法，包括如下步骤：
[0011]整合城市数据资源，并通过从空间、时间以及语义层面上的关联数据融合，建立以城市时空数据为索引，以基础地理数据和自然资源规划数据为基础，以社会资源数据为主干，以物联感知数据为补充的时空数据体系；
[0012]针对城市规划中的各目标主体，结合应用领域对实体对象精细程度的需求、以及
所述时空数据体系中涵盖的关联融合关系，进行三维实体的BIM建模；
[0013]基于得到的BIM模型，结合路径规划需求，进行空间数据相关性计算，并基于得到的相关性计算结果，进行空间路径规划；
[0014]按照数据规律特征、交互特征以及数据类型，对数据集成、融合、三维实体建模、以及空间数据相关性计算过程中产生的各项数据进行分类存储，所述分类存储包括在线存储、近线存储以及归档存储。
[0015]由上可知，本申请实施例提供的一种数字孪生城市管理系统及方法，能够加快从传统的“金字塔式”线性管理向互联网时代基于网络式管理组织架构的新型管理模式转变，逐步实现先进管理体系和模式的复制裂变，以数字化、信息化应用技术明确职责分工、避免职能重复、打破数据孤岛、开放数据共享，提高流程管理的程序化、自动化和集成化水平，实现城市的数字化管控。
[0016]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种数字孪生城市管理系统的结构示意图；
[0019]图2为可视化渲染示意图；
[0020]图3为动态数据库群的结构示意图；
[0021]图4为本申请实施例提供的一种数字孪生城市管理方法的流程示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种数字孪生城市管理系统的结构示意图。本申请公开的一种数字孪生城市管理系统100，该系统100包括数据中枢模块101、应用中枢模块102以及服务中枢模块103，其中：
[0025]所述数据中枢模块101，用于整合城市数据资源，并通过从空间、时间以及语义层
面上的关联数据融合，建立以城市时空数据为索引，以基础地理数据和自然资源规划数据为基础，以社会资源数据为主干，以物联感知数据为补充的时空数据体系。
[0026]需要说明的是，数据集成是数据融合的基础，其中，数据集成包括空间基准的统一、数据模型的统一以及语义编码的统一。具体在实施的时候，数据集成主要是通过数据交换、直接访问、数据互操作以及本体集成四种方式实现多源数据的有机集成。
[0027]具体的，数据融合技术是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。数据融合技术，包括对各种信息源给出的有用信息的采集、传输、综合、过滤、相关及合成，以便辅助人们进行态势/环境判定、规划、探测、验证以及诊断。
[0028]在其中一个实施例中，在进行数据融合的时候，可以考虑直接在原始数据层上(即未经过预处理的原始信息)进行数据融合。另外，也还可以先对获取到的原始信息进行特征提取(该特征可以是提取目标的边缘、方向、速度等)，然后再基于该特征信息进行综合分析与处理。另外，也还可以通过关联处理进行决策层的融合判决。
[0029]所述应用中枢模块102，用于针对城市规划中的各目标主体，结合应用领域对实体对象精细程度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生城市管理系统，其特征在于，所述系统包括数据中枢模块、应用中枢模块以及服务中枢模块，其中：所述数据中枢模块，用于整合城市数据资源，并通过从空间、时间以及语义层面上的关联数据融合，建立以城市时空数据为索引，以基础地理数据和自然资源规划数据为基础，以社会资源数据为主干，以物联感知数据为补充的时空数据体系；所述应用中枢模块，用于针对城市规划中的各目标主体，结合应用领域对实体对象精细程度的需求、以及所述时空数据体系中涵盖的关联融合关系，进行三维实体的BIM建模；所述应用中枢模块，还用于基于得到的BIM模型，结合路径规划需求，进行空间数据相关性计算，并基于得到的相关性计算结果，进行空间路径规划；所述服务中枢模块，用于按照数据规律特征、交互特征以及数据类型，对数据集成、融合、三维实体建模、以及空间数据相关性计算过程中产生的各项数据进行分类存储，所述分类存储包括在线存储、近线存储以及归档存储。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据中枢模块，还用于基于实体对象在空间维度下包含的空间特征进行空间融合，并基于得到的空间融合值判断相应融合目标之间的空间融合程度，所述实体对象包括建筑实体、交通实体、设施实体以及底下管网中的至少一种，所述空间特征包括空间位置信息以及空间局部信息；所述数据中枢模块，还用于针对已完成空间融合的多个第一目标对象，基于自适应加权平均法，以总方差最小为目标，按时间先后顺序对目标在不同时间的观测值进行时间融合，并基于得到的时间融合值判断相应融合目标之间的时间融合程度；所述数据中枢模块，还用于针对已完成时空融合的多个第二目标对象，基于对象涵盖的语义信息，从语义层面，融合地理实体的基础属性、实体关系和其他社会经济信息，得到以地理实体为基本单元的时空一体化数字孪生体。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述应用中枢模块，还用于获取目标主体的本体属性以及所处的环境属性，所述本体属性包括几何、颜色、纹理以及材质中的至少一种，所述环境属性包括光照、温度以及湿度中的至少一种；所述应用中枢模块，还用于结合所确定的本体属性以及环境属性，确定可视化样式，以及按照所述可视化样式，进行可视化渲染，以按照虚拟仿真方式，展示相应的三维空间场景。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，可视化渲染过程中还包括以下步骤：针对待渲染...

【专利技术属性】
技术研发人员：许天会，高云峰，李永斌，吴东平，邹霓，王雅婷，
申请(专利权)人：中交城乡建设规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：