基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台及方法技术

一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台及方法，其处理大规模城市的地理数据，并进行数据管理和渲染；基于所述大场景GIS轻量化引擎采集的GIS数据和其他数据源，构建所述大规模城市的数字孪生模型；基于所述数字孪生模型对城市数据进行处理和分析；实时监测所述大规模城市的各项数据并进行实时预测；以及，提供数据可视化和分析工具以帮助用户进行决策和规划。这样，可以获取城市的各种指标和趋势，帮助用户了解城市的运行状态和发展趋势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台及方法


[0001]本申请涉及智能化城市数字孪生
，并且更具体地，涉及一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台及方法。

技术介绍

[0002]城市数字孪生是指利用数字技术和物理空间数据，构建城市的虚拟模型，实现城市的实时监测、动态仿真和智能决策。
[0003]城市数字孪生平台是支撑城市数字孪生的核心技术，需要具备高效的数据采集、处理、存储、分析和展示能力。然而，目前的城市数字孪生平台面临着数据量巨大、复杂度高、性能低下等挑战，难以满足城市管理和服务的需求。因此，期待一种优化的城市数字孪生平台。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台及方法，其处理大规模城市的地理数据，并进行数据管理和渲染；基于所述大场景GIS轻量化引擎采集的GIS数据和其他数据源，构建所述大规模城市的数字孪生模型；基于所述数字孪生模型对城市数据进行处理和分析；实时监测所述大规模城市的各项数据并进行实时预测；以及，提供数据可视化和分析工具以帮助用户进行决策和规划。这样，可以获取城市的各种指标和趋势，帮助用户了解城市的运行状态和发展趋势。
[0005]第一方面，提供了一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其包括：
[0006]大场景GIS轻量化引擎，用于处理大规模城市的地理数据，并进行数据管理和渲染；
[0007]数字孪生模型，用于基于所述大场景GIS轻量化引擎采集的GIS数据和其他数据源，构建所述大规模城市的数字孪生模型；
[0008]大数据分析模块，用于基于所述数字孪生模型对城市数据进行处理和分析；
[0009]实时监测模块，用于实时监测所述大规模城市的各项数据并进行实时预测；以及
[0010]决策支持模块，用于提供数据可视化和分析工具以帮助用户进行决策和规划。
[0011]第二方面，提供了一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生方法，其包括：
[0012]处理大规模城市的地理数据，并进行数据管理和渲染；
[0013]基于所述大场景GIS轻量化引擎采集的GIS数据和其他数据源，构建所述大规模城市的数字孪生模型；
[0014]基于所述数字孪生模型对城市数据进行处理和分析；
[0015]实时监测所述大规模城市的各项数据并进行实时预测；以及
[0016]提供数据可视化和分析工具以帮助用户进行决策和规划。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
[0018]图1为根据本申请实施例的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台的框图。
[0019]图2为根据本申请实施例的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台中所述实时监测模块的框图。
[0020]图3为根据本申请实施例的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生方法的流程图。
[0021]图4为根据本申请实施例的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生方法的架构示意图。
[0022]图5为根据本申请实施例的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台的场景示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0024]除非另有说明，本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请的范围。
[0025]在本申请实施例记载中，需要说明的是，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026]需要说明的是，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施例可以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0027]应可以理解，城市数字孪生是一种基于先进技术(如大数据、人工智能、物联网等)构建的城市虚拟模型，能够准确地反映城市的地理特征、建筑物、交通网络等信息。是城市的一个数字化副本，可以提供对城市的全面了解和深入分析。城市数字孪生的构建过程涉及多个模块和技术，包括大场景GIS轻量化引擎、数字孪生模型构建、大数据分析模块、实时监测模块和决策支持模块等。
[0028]大场景GIS轻量化引擎是城市数字孪生的核心引擎，能够处理大规模城市的地理数据，并实现高效的数据管理和渲染。通过该引擎，可以处理城市的地形、建筑、道路、水系
等各种要素，并提供高度真实的可视化效果。数字孪生模型构建模块利用大场景GIS轻量化引擎构建城市的数字孪生模型，包括城市的地理特征、建筑物、交通网络等信息，能够准确地反映城市的现状和变化，并提供多维度的数据分析和可视化展示。
[0029]大数据分析模块可以处理和分析大量的城市数据，包括人口统计数据、交通数据、环境数据等。通过数据分析，可以获取城市的各种指标和趋势，帮助用户了解城市的运行状态和发展趋势。实时监测模块可以实时监测城市的各种数据，并进行实时模拟和预测。例如，可以监测交通流量，进行交通拥堵的模拟和预测，以便优化交通管理和规划。
[0030]决策支持模块提供数据可视化和分析工具，帮助用户进行决策和规划。通过可视化展示城市数据和模拟结果，用户可以更好地理解城市的情况，做出科学的决策。城市数字孪生是一个综合利用先进技术构建的城市虚拟模型，可以为城市管理者、规划师和决策者提供全面的城市数据和分析工具，帮助他们更好地理解和管理城市，提高城市的可持续发展和生活质量。
[0031]进一步地，城市数字孪生平台可以整合各种数据源，包括地理信息、人口统计、交通流量、环境监测等多种数据，形成全面的城市数据集，这些数据可以帮助城市管理者和决策者更好地理解城市的现状和问题，为决策提供科学依据。通过数字孪生模型构建，城市数字孪生平台可以准确地反映城市的地理特征、建筑物、交通网络等信息。这样的模拟可以帮助城市管理者进行各种情景分析和预测，评估政策和规划的效果，优化城市运行和发展。
[0032]城市数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，包括：大场景GIS轻量化引擎，用于处理大规模城市的地理数据，并进行数据管理和渲染；数字孪生模型，用于基于所述大场景GIS轻量化引擎采集的GIS数据和其他数据源，构建所述大规模城市的数字孪生模型；大数据分析模块，用于基于所述数字孪生模型对城市数据进行处理和分析；实时监测模块，用于实时监测所述大规模城市的各项数据并进行实时预测；以及决策支持模块，用于提供数据可视化和分析工具以帮助用户进行决策和规划。2.根据权利要求1所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述实时监测模块，包括：交通流量获取单元，用于获取被监控道路段在预定时间段内多个预定时间点的交通流量值；多尺度分析单元，用于对所述多个预定时间点的交通流量值进行多尺度分析以得到交通流量多尺度多维度特征向量；以及短时交通流量预测单元，用于基于所述交通流量多尺度多维度特征向量，预测短时交通流量。3.根据权利要求2所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述多尺度分析单元，包括：时序分析子单元，用于对所述多个预定时间点的交通流量值进行数据结构化和时序分析以得到交通流量时序特征向量和交通流量时序波动特征向量；以及向量融合子单元，用于融合所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波动特征向量以得到所述交通流量多尺度多维度特征向量。4.根据权利要求3所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述时序分析子单元，包括：向量排列二级子单元，用于将所述多个预定时间点的交通流量值按照时间维度排列为交通流量时序输入向量；比值计算二级子单元，用于计算所述交通流量时序输入向量中每相邻两个位置之间的比值以得到交通流量时序波动输入向量；以及时序特征提取二级子单元，用于分别对所述交通流量时序输入向量和所述交通流量时序波动输入向量进行时序特征提取以得到所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波动特征向量。5.根据权利要求4所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述时序特征提取二级子单元，用于：将所述交通流量时序输入向量和所述交通流量时序波动输入向量通过基于一维卷积层的时序特征提取器以得到所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波动特征向量。6.根据权利要求5所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述向量融合子单元，用于：基于高斯密度图来融合所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波动特征向量以得到所述交通流量多尺度多维度特征向量。
7.根据权利要求6所述的基于大场景GIS轻量化引擎的城市数字孪生平台，其特征在于，所述向量融合子单元，包括：高斯密度图融合二级子单元，用于使用高斯密度图以如下公式来融合所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波动特征向量以得到所述融合高斯密度图；其中，所述公式为：其中，μ表示所述交通流量时序特征向量和所述交通流量时序波...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍春望，
申请(专利权)人：深圳原世界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：