华为云河图KooMap： 数字孪生，建设智慧城市的加速器

来源：华为公司  作者：张雯、张帅 、李晓艳  时间：2023年12月28日

2013年两会期间，科幻作家刘慈欣应新华社之邀，描摹中国未来城市的模样。“城市，由实体走向虚拟”，刘慈欣如此写道，现代网络形成了人类聚集的第二个空间，这个虚拟空间与地球表面的实体空间相平行，其体积也在急剧增长。

在他看来，随着IT技术的发展，网络虚拟空间越来越多地具有了实体空间的功能和属性，在不太遥远的未来，宽带通讯和虚拟现实技术将使人们在网络中的相聚与在实体空间中没有区别，甚至相互间的交流更加生动和丰富。因而，虚拟空间将越来越多地承担城市的功能。

这一次，刘慈欣笔下的想象并不如《三体》般科幻，而是里外透着现实主义。10年过去，他描述的“虚拟空间“，已经在数字孪生技术不断的融合演进下，有了专属名词—数字孪生城市。

数字孪生城市是基于大数据、人工智能、云计算、数字孪生、5G、物联网和区块链等新一代数字技术应用和集成创新，它的发展离不开标识感知、GIS与新型测绘、孪生建模、可视化渲染、交互控制及仿真推演六大技术体系的持续演进和融合。

华为云将其具化为数字孪生云服务（河图KooMap），汇聚地图数据和应用生态，提供时空数据生产、融合、可视、分析、虚实交互等一站式时空信息云服务，让真实城市的数字孪生体可视、可感、可仿真、可决策。

从数字城市，到数字孪生城市

时至今日，没有人再质疑数字技术对城市智治的作用之广、影响之深，但对于数字孪生技术之于城市的作用及应用手段，还处于边探索边实践的过程中。

有观点认为，从数字城市到智慧城市再到数字孪生城市，是城市信息化建设经历的三个发展阶段，体现了城市管理与服务理念的逐步完善与进化。也有观点认为，数字孪生城市，是新型智慧城市发展的加速器。

行业逐渐达成的共识是，数字孪生城市，将成为下一阶段智慧城市发展的主流方向。早年数字城市概念提出，主要解决了信息化和网络化的问题，随后的智慧城市将更多通过物联网、云计算、AI等技术，解决城市信息的互联互通，实现全面感知、泛在互联与智能服务。

数字孪生城市，强调在城市全面感知与数字化基础上，通过构建孪生城市对物理城市进行精准映射、分析洞察、虚实融合及智能干预。

“根柢槃深，枝叶峻茂”。当数字化成为城市的根柢，如何向上生长出枝叶，是所有城市都在思考的宏大命题。一面是技术与行业的成熟，另一面是政策的引导，交汇出数字孪生城市的发展脉络。

“十四五”规划首次明确提出，“探索建设数字孪生城市”，随后信息技术、工业生产、建筑工程、水利应急等多个领域政策频出，从不同的维度推进数字孪生发展。

例如住建部联合工信部、中央网信办等部委提出，加快城市信息模型（CIM）平合试点应用，并出台系列标准，指导各地 CIM基础平合建设；《关于加强数字政府建设的指导意见》指出，推进智慧城市建设，推动城市公共基础设施数字转型、智能升级、融合创新，构建城市数据资源体系，加快推进城市运行“一网统管”，探索城市信息模型、数字孪生等新技术运用，提升城市治理科学化、精细化、智能化水平。

城市是经济发展的主要载体，越来越多的经济活动发生在数字空间，只有更“智慧”的城市才能实现数字经济规模化，数字孪生就是通向智慧城市的重要路径。

“福镜”，助力福田区的城市智治

中国信通院发布的《数字孪生城市白皮书（2021）》指出，在先后经历2017-2018年的概念培育期，2019年的技术方案架构期，2020年的应用场景试点期后，数字孪生城市迎来“整体落地性建设”探索期。

深圳一直有领风气之先的传统，不仅体现在市场化、国际化、法治化等方面，也体现在对于技术的敏锐预判。2023年，深圳市福田区与华为云合作，采用河图KooMap解决方案构建了“福镜”CIM平台（地理信息平台），作为福田区数字孪生平台统一的“全面、可信、鲜活”的城市时空大数据底座。

福镜CIM平台融合了全区地上地下、室内室外、历史现状的二三维空间数据，对福田区的人、事、物等政务专题数据、物联感知数据、视频监控数据进行融合，为全区各领域数字化转型提供基础支撑。

福镜CIM平台

通过河图KooMap方案，福镜CIM平台实现了数据融合、平台建设以及应用赋能：

在数据融合方面，福镜CIM平台汇聚全区实景三维、白模、影像，地理信息、建筑模型、城市部件模型，以及人口、视频、物联感知设备数据、全区水务管网、重点区域BIM等数据，为全区构建了一个更精细、更直观、更完善的三维数字孪生统一时空底板。

城市规划建设分析论证场景

在平台建设方面，福镜CIM平台结合高渲染引擎，呈现福田区地上地下、室内室外、过去未来全领域可视化的二三维数据，全面提升福田区城市空间底座的精细度；可承载大规模数据并发，提供多数据API服务、丰富的SDK能力，赋能至各单位实现敏捷开发；按一体化、集约化、国产化要求，实现市区平台双向共享。

在应用赋能方面，按照“四级应用”要求，福镜CIM平台为全区数字化转型提供了172余项二三维空间数据服务、94个可视化功能服务，实现了平台“应用牵引，以用促建”，支持各部门各街道在城市规划、建设、管理、服务等各个领域的广泛应用，累计调用服务约1000万次。

建筑安全管理场景

小散工程管理场景

此外，福镜CIM平台还在持续接入住建、城管等各委办局BIM模型及政务数据，赋能区各应用软件的开发；并与市CIM平台建立数据共享交换机制，实现与市区数据资源双向互通，夯实城市数字孪生底座能力。

福元宇宙2.0，构建福州的XR城市新地标

福建百宝图科技有限公司依托河图KooMap的AR运行服务打造了“福元宇宙2.0”，项目基于福州闽江之心真实场景，依托增强现实技术，构建出集“数字消费场景、城市文化内容、全民互动营销”为一体的城市级创新消费新地标，打造了全国最大的元宇宙商业街区（50万平方米）、最大的互动数字IP形象（高66米）、最先进的数字消费与实体经济融合的元宇宙场景（实现多元的数字消费互动）。持续打造人人可参与，数字经济与实体经济融合，让市民沉浸式参与并多层次感受的数字创新体验。在2023年数字中国建设峰会首次亮相之际，即吸引了数千福州市民实地打卡体验。全网获得了3亿次的曝光。

福元宇宙商铺

最大的互动数字IP形象

河图KooMap： 使能全场景数字孪生，赋能智慧城市应用创新

聚焦数字孪生领域，从孪生建模（如业界领先的自研遥感大模型、显示辐射场、空间计算等）、数据融合、到应用使能（基于AI的数字孪生平台、数字孪生创新应用驱动），在城市治理、土地规划、应急预警、移动巡检、智慧文博旅、数字商圈、数字展会、数字营销等数字孪生关键场景持续落地并优化应用。 河图KooMap将持续夯实数字孪生底座、打造多元虚实交互体验，积极推进智慧城市多元应用创新。

不远的未来，城市主官们有可能在数字世界里治理城市，在孪生城市的指令和决策也将实时作用物理世界，城市规划可以更好地分配资源，使其更加合理高效利用；交通管理系统可以优化交通信号灯的运行，减少交通拥堵；环境监测系统可以更好地监测空气质量和垃圾处理情况，优化生态布局。应急单位可以实时获取应急、灾害等预警信息，快速实施最优救援解决方案；医疗、教育、养老等领域也可以快速缩小线上线下的沟通及服务屏障，惠及更多人群。

刘慈欣文章最后写道，“我们希望传统城市曾经催生的新思想的迸发、工业和技术革命以及文化的繁荣能够再次出现在虚拟城市中，进而给人类带来第二次飞跃”。而“数字孪生“，将是这次飞跃的关键加速器。