一种面向数字空间模型（制造技术

本发明专利技术公开了一种面向数字空间模型

【技术实现步骤摘要】
一种面向数字空间模型
（
DSM
）
的城市仿真系统
（
CSS
）
平台设计方法


[0001]本专利技术属于计算机技术数字仿真领域，具体涉及数字空间模型的城市仿真系统平台的原理及搭建的设计方法
。

技术介绍

[0002]随着未来城市对于管理精细化的需求不断提高，如何应用数字化手段为城市的顶层设计与空间规划提供决策支持成为了建立智慧城市过程中急需解决的问题
。
通过借助智能科学
、
地理信息
、
系统工程等信息技术，尝试重构智慧城市空间规划体系框架，构建由城市虚拟仿真系统所支撑的城市科学决策体系，解决城市规划中自成体系
、
内容冲突
、
缺乏衔接协调等突出问题，保障城市规划有效实施；强化政府空间管控能力，实现国土空间集约
、
高效
、
可持续利用；改革政府规划体制，建立统一衔接
、
功能互补
、
相互协调的空间规划体系，优化空间开发模式，促进经济社会与生态环境协调发展
。
[0003]通过在城市信息模型
CIM(City Information Modeling)
平台的基础上引入有关城市的环境数据和社会经济数据，可以在空间尺度上实现城市数字空间模型
DSM
的构建
。DSM
平台作为城市仿真的基础，可以有力的推动城市多源数据整合在城市的建设
、
管理和运行中的应用
。
通过将地理信息技术
、
城市仿真技术和可视化技术进行系统结合，有效的预测城市顶层设计以及规划的实际效果，及早发现设计规划过程中的存在的问题，防止“城市病”的出现，为城市空间设计
、
城市规划
、
城市管理决策提供决策依据，并探究城市发展中的潜在规律
。
[0004]城市作为一个复杂的“巨系统”，以数字孪生城市的概念与方法来促进城市数据的有效使用对城市的合理规划设计具有显著的益处
。
通过建立基于城市实时大数据和海量城市仿真数据的城市信息交互使用系统，既可以实现基于规划融合要求严格统一管理的城市基础数据集，又可以实现拥有实时数据和城市仿真数据的综合智慧城市应用系统
。
通过对物理城市进行三维建模，结合城市环境
、
社会经济
、
传感网获取的相关数据，在搭建的“数字孪生”虚拟城市中进行科学计算和分析，可以及时的预测城市的发展方向并对城市的运行过程进行风险评估，以达到城市科学与可持续发展的目标
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于如何基于社会经济
、
资源环境
、
城市管理的数据交互以及来自物联网感知层的数据转化与融合，利用城市数字空间模型
DSM
所提供的遥感数据
、
城市三维模型数据
、
时间与空间数据
、
建筑与基础设施数据
、
社会经济发展数据等构建城市仿真数据库，搭建智慧城市数字空间模型
(DSM)
与城市仿真平台
。
[0006]同构平台之间的数据交换和共享方式主要包括数据文件交换
、
分布式数据库访问和应用功能的集成调度，通过在空间共享服务系统中利用异构数字资源转换融合技术，以基础信息资源共享服务平台的信息资源组织管理和综合应用为主线实现数字资源融合以
及数据交互共享业务应用的协同
。
通过该平台的建设实现信息资源标准
、
技术标准规范
、
时空地理框架的统一，以数据交互运行的应用服务管理模式支撑城市仿真系统平台
。
[0007]城市仿真系统
CSS(City Simulation System)
作为基于城市信息模型技术构建的平台，涵盖城市风环境仿真
、
大气污染环境仿真
、
水环境仿真
、
热环境仿真等多个功能模块，借助计算流体力学
(CFD)
和空间分析等理论可以实现定量科学计算，为城市空间规划提供重要的决策支持
。
通过解决
DSM
与
CSS
相结合的过程中所涉及的数字空间建模
、
边界条件设定
、
数据集成管理
、TIM
网格构建
、
高性能计算等技术问题的集成应用，在城市规划管理的全生命周期内实现情景预测
、
规划方案评估
、
应急决策辅助等功能，从而有效选择出最优城市规划方案，实施科学建设施工，完成宜居城市目标，实现城市管理优化等目标
。
附图说明
[0008]图1为数字空间模型
(DSM)
的城市仿真平台设计架构图；图2为数字空间模型
(DSM)
的城市仿真平台技术路线图；
具体实施方式
[0009]下面结合附图对本专利技术的具体实施作进一步说明
。
[0010]如图1和图2所示，本专利技术提供了一种数字空间模型
(DSM)
的城市仿真平台设计架构和主要技术实施路线，该平台结构包含以下五个层面：感知层
、
数据层
、
模型层
、
平台层
、
应用层
。
[0011]感知层位于数字空间模型
(DSM)
的城市仿真平台结构中的最底层，其主要功能是通过传感网络获取环境信息
。
作为信息采集的核心部分，感知层主要由
GPS、
传感器
、
识读器
、
读写器
、
摄像头等感应器件组成，通过识别物体，采集相关信息，为城市仿真平台提供数据收集基础；数据层位于感知层之上，其主要功能是存储经过感知层所收集的数据，对数据库的操作进行封装并向上传递
。
数据层主要包括基于城市物理环境的基础空间数据，涉及到气象
、
水利
、
环保
、
建筑
、
交通
、
社会等各行业的交互数据，以及物联网数据；模型层的核心是基于多源数据所构建的城市数字空间三维模型，包含依托于地理信息
、
建筑模型
、
高程模型
、
遥感数据等空间数据信息建立的城市三维模型，以及自然环境数据和社会经济数据为代表的边界条件；在模型层的基础上是用于模拟城市内部环境运行规律的数字空间模型
(DSM) 的城市仿真平台，平台层主要用于服务城市空间尺度的虚拟仿真；在应用层，基于数字空间模型<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
数字空间模型
DSM
的城市仿真系统平台设计方法，其特征在于该方法构建了一种可用于城市环境模拟仿真的城市仿真系统平台，该方法设计的城市仿真平台架构包含感知层
、
数据层
、
模型层
、
平台层
、
应用层五个层面
。2.
如权利要求1所述的城市仿真平台架构，其特征在于通过感知层采集数据，在数据层存储数据，在模型层构建城市数字空间模型，在平台层搭建仿真系统，在应用层实施模拟计算，提供决策支持
。3.
数字空间模型
DSM
的城市仿真平台技术实施路线，其特征在于将地理信息平台与边界条件数...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蓉，万碧玉，李林沛，
申请(专利权)人：北京慧制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：