在“十四五”时期加快建设“数字中国”的大背景下,某政府基于该省印发的《关于加快推进新型智慧城市建设的指导意见》开展智慧城市建设。该用户面临的主要挑战包括:城市运营数据分散,“信息孤岛”现象严重;对城市运行监测、监控情况展示不直观;自信息获取到决策、联动指挥的路径不通畅。
公司基于 SDC UE 等产品为该政府建立了城市决策驾驶舱,辅助城市管理者把脉城市运行态势、对城市进行有效管理。首先,在数据接入和处理层面,决策驾驶舱使用 SDC UE 产品对党建数据、疫情防控数据(包括外来人员报备及场所码数据等)、经济运行数据、自然资源数据、智慧交通数据、就业统计等多源数据进行接入。利用 SDC UE 强大的数据处理能力,对原始数据进行融合、计算,数据处理响应时间达到了秒级。
为建立能反映城市运行的指标体系,支撑城市管理决策提供了数据基础。其次,在数据分析层面,决策驾驶舱通过 SDC UE 强大的数据计算能力,对城市指标数据进行多种计算、分析。对单一指标进行统计分析、表计算分析,以发掘数据的分析价值。在此基础上,通过对多维数据进行融合分析,对多项指标在某些领域的组合与关联,建立数据关联关系,进一步深入挖掘数据潜能,形成了基于数据的风险预警系统,让决策者“看到没看到的”问题,从而辅助决策者预判城市发展趋势。
再次,在数据展示层面,决策驾驶舱通过 SDC UE 多样化的可视呈现设计能力,利用其可视化设计器,完成了党建引领、市域治理、疫情防控、智慧综治、经济运行、就业保障、生态环境、重大项目监管等八大主题建设。基于软件的多样化呈现能力,决策驾驶舱的每个主题页面均制作了多样化、美观的图表,帮助决策者更直接、客观、全面地“看到想看到的”城市运行数据。
最后,在业务协同层面,决策驾驶舱基于 SDC UE 产品完成了面向管理和决策人员的指挥批示、办公人员接收及处理批示、决策人员集中研判和会商等需求的业务能力建设。通过上述特性,SDC UE 为客户建立了真正用数据说话、用数据决策的城市决策驾驶舱,实现了“可监测、会预警、善分析,能指挥”。该决策驾驶舱是用户推进城市治理体系和治理能力现代化的重要抓手,是用户推动政府管理数字化转型的重要途径。
SDC ME 数字孪生可视化平台
SDC ME 数字孪生可视化平台是一款数字孪生可视化应用搭建平台,帮助用户在虚拟空间创建物理世界的数字映射,并借助数据、算法等手段,实现对物理世界的感知、诊断、预测,释放数据价值,辅助业务决策。公司 2017 年启动 SDC ME 的产品研发,实现了多源异构数据接入和三维渲染引擎的框架搭建,具备了三维可视化应用的构建能力,是国内较早将三维实时渲染技术与大数据可视化展示相结合的厂商。
2018 年至 2019 年,SDC ME 新增业务编辑器和场景编辑器,内置了丰富的二三维组件,且支持这些组件之间的事件联动,增强了虚拟场景对现实世界的感知和联动能力。2020 到 2021 年,SDCME 增强了三维渲染引擎能力,新增了融合机器视觉的自动建模技术,提供基于GIS 数据的自动场景构建能力、云渲染功能,并新增物联网实时数据接入和处理功能,从而实现物联感知与管控能力,全面升级为便捷、高效的数字孪生可视化应用搭建平台。
该产品的软件架构图如下所示:
2019 年,SDC ME 产品被中国软件协会评为年度优秀产品。2022 年,SDC ME产品被工业和信息化部列为大数据产业发展试点示范项目之“大数据重点产品和服务示范”中的重点产品。SDC ME 数字孪生可视化平台以下方面具有较强竞争力:
a)强大的数字孪生场景构建能力。采用融合机器视觉自动建模技术,结合GIS 数据,可 5 分钟内自动完成 100 平方公里 L2 级别(指包含实体三维框架和表面)的模型,快速构建城市轮廓,生成包括水系、道路、植被、建筑等元素的数字孪生场景。内置超过 4,000 个数字孪生资源,提供环境、植被、路径等元素编辑系统,并通过材质渲染、可视化动态编辑等技术,构建数字孪生场景底座。如环境编辑系统支持 24 小时物理天空环境渲染,预设 20 余种天气效果,可调节100 余种天气效果参数;材质渲染技术支持通过高光、粗糙度、法线、遮罩等材质属性对模型进行融合渲染,提高对物理实体的还原度;
b)丰富的异构数据源接入和高效的大规模数据处理能力,支持包含关系型数据库、文本数据、大数据平台、第三方系统接口、物联网设备接口、空间数据服务等,支持 30 种以上的数据源。内置自研分布式高性能计算分析引擎,支持内存计算、分布式计算,可在 5 秒内完成 10 亿条以上数据的复杂计算,为数据可视化、数据分析提供计算基础,同时提供流程式可配置的数据处理能力,支持关联、清洗、转换、过滤、合并等数据处理过程;
c)便捷的业务构建能力。通过数据自适应技术,快速将业务数据绑定到三维组件,实现物理实体与其孪生体的联接。支持超过 120 种的 2D、2.5D、3D 组件,涵盖图表类、地图类、空间标注类、GIS 分析类等,多数组件拥有数十种可配置参数,实现数据多样化展示。支持二三维一体化事件联动配置,快速地构建数字孪生可视化的交互应用,如交通应急指挥、疫情防控指挥调度等;
d)智能的三维动态模拟仿真。通过机器学习、图形化仿真等技术,对城市治理等业务场景进行动态仿真、展示、分析、预警。当前已实现交通仿真与洪涝仿真。交通仿真子模块采用车辆动力学模型与驾驶心理学模型,模拟微观交通仿真车流状态,提供红绿灯、道路限速调节等功能;洪涝仿真子模块支持降水动态变化、渗透率、蒸发率等边界条件的流体动力学模型,结合城市高程数据,实现了洪涝状态分析。基于以上动态模拟仿真技术,并结合数字孪生三维展示功能,为城市智慧化、科学化治理提供支撑。目前 SDC ME 被广泛应用于政府、交通、制造业、能源等行业,支撑智慧城市、城市大脑、智慧园区、应急指挥、智慧教育、智慧文旅、数字乡村等场景的数字孪生可视化应用建设。
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