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数字孪生 让城市更“聪明”立博官网入口
作为数字孪生技术在城市发展中的应用,数字孪生城市是智慧城市建设的新形态,它为城市管理和公众服务提供决策依据,支撑着城市运行的数字化、可视化和智能化。
最近,到北京大学人民医院西直门院区就诊的患者发现:动辄绵延数百米的“车龙”消失了,周边道路也变得畅通起来。高峰期排队进院花费的时间,从过去1个多小时减至现在的10分钟左右。
与之相隔不远的北京市西城区城市管理委员会办公楼3层,“综合交通治理辅助决策系统”大屏上,医院周边的交通运行情况一目了然:车辆停放、周边停车场资源占用、共享单车停放情况……管理人员通过数字系统,掌握各类交通出行的规律特征,提出了改善落客地点、智能调度共享单车、院内停车资源共享等交通治理建议。
“以往由于缺乏数据分析支撑,治理拥堵问题往往靠经验‘试一试’,现在利用系统仿真,在措施实施前就能大概预估成效,既提升了决策效率,也降低了试错成本。”北京市西城区城市管理委员会交通综合科科长牛皓表示。
有效的治理实践立博官网入口,离不开其背后运用的数字孪生技术,也折射出我国数字孪生城市加快建设的新图景。2022年,我国数字孪生城市市场规模为51亿元,年复合增长率达50%。
数字孪生技术有何特点?数字孪生城市如何建设,又将发挥怎样的作用?记者进行了采访。
现代城市是一个复杂的开放性系统。近年来,数字孪生技术的飞速发展和普及应用,给城市的规划建设、治理管理等带来了新的思路和解决方案。
“数字孪生是充分利用物理模型和物联网传感器采集的全生命周期的运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间完成映射,从而反映相对应实体对象的全生命周期过程。”中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁说,数字孪生技术作为实现虚实之间双向映射、动态交互、实时连接的关键途径,为观察、认识、理解、控制和改造物理世界提供了一种新的有效手段。
数字孪生技术应用到城市中,能够对城市的各种要素、数据进行模拟和仿真。中国电子云副总裁曹心驰认为,数字孪生城市是在建筑信息模型和城市三维地理信息系统的基础上,利用物联网技术把物理城市的各种要素进行数字化,然后在网络空间上构造一个与之完全对应的“虚拟城市”,形成物理上的实体城市和信息上的数字城市同生共存、虚实交融。
技术上,数字孪生城市结合了物联网、大数据、人工智能等多项前沿技术,聚焦数据管理、信息模型和仿真分析等环节。浙江大学求是讲席教授李德纮举例,通过物联网技术来采集城市中各类数据,再传输到云端进行处理和分析,构成了城市数字孪生模型的“底座”;利用人工智能技术,对各类数据进行处理和分析,能够实现对城市运行的实时监控、预测和优化;虚拟现实和增强现实技术将城市数字孪生模型呈现在现实场景中,可以让公众更加直观地了解城市的运行情况和发展趋势。
“以北京市西城区‘综合交通治理辅助决策系统’为例,我们接入了北京市交通委、西城区大数据平台、互联网企业等十大类60多项数据资源,结合路网微观诊断评价模型和深度图网络时空扩散模型,开展了重点区域微循环仿真,模拟实际车流轨迹、路口流量、路段车速等运行状态数据,实现了数智交通‘评诊治估’闭环,打通了线上线下协同治理。”阿里云交付项目管理专家卫世昌介绍。
目前,我国数字孪生城市建设已驶入“快车道”。在信息上建设一个与有形的城市对应的数字孪生城市,既能使城市管理者更加高效地管理城市,也能为城市的可持续发展创造条件。
《“十四五”数字经济发展规划》提出,“完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,因地制宜构建数字孪生城市”。近年来,我国在数字孪生城市方面开展了诸多探索和实践。
在山东济南,四维地质环境可视化信息系统平台可以实现自动“剖切”,以便掌握轨道交通沿线的地层结构、岩性、岩溶发育特征等信息,为轨道交通线路适宜性分析提供了指导;在广东广州,“穗智管”城市运行管理中枢以水文、气象、排水设施等数据为基础,结合城市水文学模型(3D仿真)和电子地图,实现了对易涝点积涝演进的可视化模拟,为防洪救灾提供参考;河南兰考的县域能源互联网内嵌智能算法,可在线推演不同调控策略的运行结果;江苏苏州实现了古建筑全方位、高精度现状信息的留存,为古建筑的保护和修缮提供支撑;河北雄安新区将数字城市与现实城市同步规划、同步建设,两座城市将开展互动,打造数字孪生城市和智能城市……
李德纮认为,数字孪生城市在交通管理、能源管理、规划设计、环境监测等领域已形成了一些有代表性的应用场景,并向城市全要素表达、预警预测、场景仿真推演、态势感知、智能决策等方向深入发展,成为智慧城市建设和城市数字化转型的重要方向。
“我国数字孪生城市建设当前处在‘搭底座,建应用’的关键时期。”曹心驰说,基于基础平台提供的支撑能力,各部门、单位可快速构建行业应用,避免数据重复采集、系统重复建设。
“在技术方面,数字孪生城市需要承载城市级多源异构数据的高效存储、加工和呈现,数据类型多,体量大,对于平台的支撑能力、网络带宽等都是考验。此外,海量三维时空数据的可视化加载与实时浏览、各类数据的实时更新等,也需要较高的硬件、时间和人力成本。”曹心驰说,在数据共享、标准体系建设、资金投入等方面,也存在亟待解决的问题。
“数字化既是城市管理的‘提效器’,也容易成为数据安全、隐私保护等问题的‘放大器’。”360集团创始人周鸿祎表示,随着城市的公共服务、经济产业、社会民生加速数字化转型,应用场景复杂多样,整个城市“架构”在网络、软件和数据之上,数字安全的基础性作用日益突出,数字安全能力要融入城市基础设施建设当中。
李德仁建议,面向未来,要主动应对新挑战,积极推进物理空间和网络空间共同建设,做好城市规划、改造升级和科学管理,让我国城市建设沿着真正实现数字孪生的智慧城市方向发展。
多位受访专家还指出,数字孪生城市建设需要综合考虑技术、管理等多个方面的问题,需要政府、企业和社会公众共同参与,实现数字技术和城市治理的良性互动,才能真正提升人民群众的获得感、幸福感。(谷业凯)
西湖大学生命科学学院讲席教授柴继杰团队及合作者揭示了植物中NLR蛋白的寡聚促进自抑制机制及六磷酸肌醇、五磷酸肌醇在植物免疫信号中的新角色,发现了此前未被发现的一类NLR介导植物免疫的独特机制。
在地球漫长的历史中,最严重的生物灭绝事件发生在距今约2.52亿年的二叠纪—三叠纪之交。这项研究不仅加深了人们对古生物形态演化的理解,也为科学家评估现代生物多样性面临的灭绝风险提供了科学依据。
如今,观展已成为人们的一种生活方式,博物馆的内涵和形式也愈发丰富。尤其是随着数字技术在展览服务中的应用更加成熟,“智慧博物馆”建设成为当前我国博物馆发展的新趋势。物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴技术手段广泛应用于展陈过程中,让文物“活”了起来。
记者13日从国家粮食和物资储备局获悉,当前夏粮已进入收购旺季,收购工作正由南向北陆续展开。国家粮食和物资储备局粮食储备司副司长唐成介绍,从各地看,新季小麦产量有所增加,质量普遍好于去年。
此次手术在罗马和北京两地同时展开,跨越直线公里、双向通信距离超过2万公里,向世界展示了我国泌尿外科和远程外科的尖端技术。手术中,张旭在罗马操作一台我国自主研发的远程手术机器人。
针对近期持续高温干旱对农业生产造成的不利影响,农业农村部在前期发布预警信息的基础上,于6月11日对河北、山西、江苏、安徽、山东、河南、陕西等省启动农业重大自然灾害四级应急响应。
从中国农业科学院作物科学研究所获悉,近日,该所水稻优异种质资源创新利用创新团队与北京大学现代农学院合作,首次组装了普通野生稻单倍型无间隙染色体基因组。
日前,农业农村部发布品种审定公告,第五届国家农作物品种审定委员会根据种子法、主要农作物品种审定办法有关规定,严格审核把关,审定通过了135个小麦新品种立博官网入口。
6月13日,无人机在黑龙江北大荒农业股份有限公司友谊分公司第五管理区一水田地块执行巡田作业任务,用于查看水稻苗情(无人机照片)。
6月的山东港口青岛港,“氢”风拂面,“绿”意正浓。近年来,山东港口青岛港积极探索氢能在港口的多场景应用,统筹推进氢能“制、储、运、加、用”全链条发展,为全场景氢能港口建设打下坚实基础。
近年来,在科技加持下,古老的布达拉宫焕发出新机与活力:轻轻点击一下鼠标,从三维模型到壁画细节都可以一览无遗;近800个结构传感器近10年间记录下逾千万组数据;超过1500个探测设备、近9公里的感温光纤,感知着这座古老建筑的实时状态……
记者12日从中国航空工业集团(以下简称“航空工业”)获悉,由航空工业自主研发的HH-100航空商用无人运输系统验证机,在西安蓝田通用机场完成首飞。HH-100航空商用无人运输系统是航空工业主动布局无人机产业、为加快形成新质生产力而全新研发的重点机型。
渤海湾畔的“滨城”寨上,风光旖旎、碧波万顷,长达14.8公里的海岸线勾勒出一幅壮丽的画卷。
“太阳能-热泵智耦互补粮食烘储系统”“储粮害虫智慧监测系统”……近日,南京财经大学多项粮食科技成果亮相全国绿色粮食仓储工作现场推进会,相关成果在全国200余个粮食企业(库)推广应用,并获得中国粮油学会科学技术奖一等奖。
这项成果首次揭示了在海马体外的内侧前额叶皮层中存在一类编码环境边界的特异性神经元,也被称为边界细胞,研究成果或有助于找到通往记忆与学习闸门的“钥匙”。
记者11日从中国载人航天工程办公室获悉:我国载人航天工程第四批预备航天员选拔工作日前结束,共有10名预备航天员最终入选,包括8名航天驾驶员和2名载荷专家(香港地区、澳门地区各1名载荷专家)。
中国科学院空天信息创新研究院研究员张立福,在解读高光谱分析技术为珍贵文物进行三维“留影”的最新进展时说:“光谱是辨别物质的‘指纹’。前不久,辽宁省文物考古研究院运用三维技术,首次根据出土头骨,复原出一尊男性红山先人的容貌。
1966年12月的一天,罗布泊,一朵巨大的白色蘑菇云腾空而起,我国首次氢弹原理试验爆炸成功。
苹果公司10日在2024年全球开发者大会上推出个人智能系统“苹果智能”。该系统集成了生成式人工智能的强大功能,可应用于苹果多款产品。
芒种时节农事忙。河南、山西等地麦收陆续进入尾声,湖南、江西一些地方正忙着种稻插秧。北方收麦、南方种稻,收与种紧密相连,南与北交相辉映,中部这片土地上充盈着丰收与希望的气息。立博官网入口