2023數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求

數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求目??次前 言 3數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求 4范圍 4規(guī)范性引用文件 4術(shù)語和定義 4概述 5核心能力功能要求 6數(shù)據(jù)融合供給能力 6數(shù)據(jù)接入加載能力 6數(shù)據(jù)清洗處理能力 7數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合能力 7數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力 7全要素數(shù)字化表達能力 8數(shù)字化標識能力 8城市要素時空表達能力 9可視化呈現(xiàn)能力 10場景可視化渲染能力 10業(yè)務(wù)可視化渲染能力 10物聯(lián)感知操控能力 11全息感知能力 11感知設(shè)備管理能力 11遠程操控能力 12空間分析計算能力 12矢量空間分析能力 12柵格空間分析能力 12三維空間分析能力 12時空數(shù)據(jù)計算能力 13虛實融合互動能力 13視頻虛實融合能力 13人機交互能力 14模擬仿真推演能力 14算法模型構(gòu)建能力 14可提供模型融合及定制化開發(fā)能力。仿真推演過程管理能力 14仿真推演應(yīng)用能力 15自學習自優(yōu)化能力 15算法模型構(gòu)建能力 15知識分析預(yù)測能力 16眾創(chuàng)擴展能力 16數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力 16應(yīng)用眾創(chuàng)能力 17核心能力性能要求 17數(shù)據(jù)融合供給能力 17全要素數(shù)字化表達能力 17可視化呈現(xiàn)能力 18物聯(lián)感知操控能力 18空間分析計算能力 18虛實融合互動能力 18模擬仿真推演能力 18自學習自優(yōu)化能力 19眾創(chuàng)擴展能力 19參考文獻 20數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求范圍本文件規(guī)定了數(shù)字孿生城市平臺的技術(shù)要求本標準適用于數(shù)字孿生城市平臺的研發(fā)、測試、評估和驗收等工作。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5271.31-2006信息技術(shù)詞匯第31部分：人工智能機器學習CJJ/T157-2010城市三維建模技術(shù)規(guī)范CH/T9015-2012三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1數(shù)字孿生城市DigitalTwinCity數(shù)字孿生城市是利用感知標識、地理信息、建模渲染、算法仿真、虛實交互等技術(shù)構(gòu)建的一個與城市物理空間和社會空間一一對應(yīng)、相互映射、同生共長、協(xié)同交互的復雜巨系統(tǒng)。3.2數(shù)字孿生城市平臺DigitalTwinCityPlatform數(shù)字孿生城市平臺是數(shù)字孿生城市的核心技術(shù)與應(yīng)用平臺，是集成數(shù)據(jù)融合供給、全要素數(shù)字化表達、可視化呈現(xiàn)、物聯(lián)感知操控、空間分析計算、虛實融合互動、模擬仿真推演、自學習自優(yōu)化、眾創(chuàng)擴展等能力，支撐數(shù)字孿生城市建設(shè)、應(yīng)用和服務(wù)的信息系統(tǒng)。3.3人工智能ArtificialIntelligence是通過計算機程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。本文件中的人工智能主要包括機器學習、深度學習等技術(shù)。3.4仿真推演SimulationAndInferring仿真推演是指通過人工智能、仿真計算、模擬渲染、數(shù)學建模、統(tǒng)計分析等技術(shù)，對物理世界及其運行發(fā)展全過程進行仿真模型構(gòu)建、模擬分析、智能推演等，實現(xiàn)仿真對象未來運行規(guī)律以及狀態(tài)的推測演變。3.5城市要素EntityObject城市要素是城市物理空間和社會空間的事物或現(xiàn)象在數(shù)字空間界中的表達，本文件主要指地形要素、建筑要素、交通要素、水系要素、植被要素、場地要素、管線及地下空間設(shè)施要素、城市部件要素及其狀態(tài)、事件、關(guān)系、相互作用等。3.6實體對象EntityObject通常是指現(xiàn)實世界中的事物在數(shù)字世界中的反映。3.7數(shù)據(jù)標準模型StandardizedDataModel通常是指通過面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實現(xiàn)信息封裝的基礎(chǔ)，是一種標準化的用戶定義的引用數(shù)據(jù)類型。概述為衡量數(shù)字孿生城市平臺對城市的遠程監(jiān)控、運行模擬、精確診斷、精準預(yù)測和智能控制的程度和水平，展現(xiàn)數(shù)字孿生城市全域一體的先進理念和建設(shè)重點，真正意義上的數(shù)字孿生城市平臺應(yīng)至少具備九大核心能力。一是物聯(lián)感知操控能力，采集城市“脈搏”數(shù)據(jù)，反映城市實時運行狀態(tài)。二是全要素數(shù)字化表達能力，構(gòu)建城市語義信息模型，實現(xiàn)現(xiàn)實世界與數(shù)字世界一一映射。三是可視化呈現(xiàn)能力，渲染數(shù)字空間效果，是數(shù)字空間城市的“打開方式”。四是數(shù)據(jù)融合供給能力，有序治理數(shù)據(jù)資源，建立數(shù)據(jù)資源關(guān)系，促進數(shù)據(jù)資源高效開發(fā)利用。五是空間分析計算能力，呈現(xiàn)廣域范圍內(nèi)萬物三維空間精確關(guān)系，是模擬仿真的基礎(chǔ)條件能力。六是模擬仿真推演能力，基于城市運行規(guī)律構(gòu)建行業(yè)分析算法模型，數(shù)字空間提前推演運行效果。七是虛實融合互動能力，從數(shù)字空間觀看實體空間情況和控制實體空間設(shè)施，通過實體空間設(shè)備隨時進入孿生城市空間。八是自學習自優(yōu)化能力，通過機器學習算法，預(yù)警城市發(fā)展問題，制定應(yīng)對措施并持續(xù)優(yōu)化。九是眾創(chuàng)擴展應(yīng)用能力，發(fā)揮公共服務(wù)平臺屬性，支撐行業(yè)應(yīng)用持續(xù)創(chuàng)新。數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求是指作為軟件產(chǎn)品本身所具備功能和性能的概括，以數(shù)字孿生城市技術(shù)架構(gòu)與核心能力為分類依據(jù)，從九大能力評價數(shù)字孿生城市平臺的技術(shù)要求。通過設(shè)置指標，將數(shù)字孿生城市平臺產(chǎn)品從不同維度進行分級歸納，相關(guān)能力項如表1所示。表1數(shù)字孿生城市平臺技術(shù)要求指標框架核心能力功能要求數(shù)據(jù)融合供給能力數(shù)據(jù)接入加載能力數(shù)據(jù)接入加載能力是數(shù)字孿生城市系統(tǒng)平臺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需要根據(jù)應(yīng)用需求，平臺按照不同方式接入不同類型的數(shù)據(jù)，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持接入服務(wù)型數(shù)據(jù)：基礎(chǔ)地理信息類服務(wù)，包括但不限于符合OGCWMS、WMTS、WFS、以及矢量瓦片（MVT）服務(wù)等；三維模型類服務(wù)，包括但不限于3DTiles數(shù)據(jù)規(guī)范，宜支持I3S、S3M、O3dml三維地形類服務(wù)，宜支持QuantizedMeshTerrain、Terrain-RGB應(yīng)支持接入文件型數(shù)據(jù):矢量數(shù)據(jù)，包括但不限于SHP、DXF、KML、KMZ、GeoJSON等格式，宜支持UDB、MIF、DWG、GeoBuf柵格數(shù)據(jù)，包括但不限于TIFF、GeoTIFF、IMG、SIT、SCI、JPG、PNG、BMP等格式；手工模型數(shù)據(jù)，包括但不限于OBJ、FBXDAE、3DS、STL、C4DOSGBLAS、LAZ、TXT、XYZ、PLY、PCD、CVSBIMIFCRVT、TEK、DNG、DWG、3DDCityGML、CityJSONGeo3DML數(shù)據(jù)清洗處理能力數(shù)據(jù)清洗能力是指經(jīng)過清洗、轉(zhuǎn)換等操作，數(shù)據(jù)預(yù)處理部分可以解決數(shù)據(jù)可能存在的質(zhì)量問題（如不一致、無效、缺失、重復等），將數(shù)據(jù)加工為模型開發(fā)能夠直接使用的形式，并在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)環(huán)節(jié)，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持元數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)關(guān)系等至少3項；應(yīng)支持非空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，包括數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)準確性檢查、數(shù)據(jù)冗余性檢查；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，包括空間拓撲檢查、空間一致性檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查等；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換、拓撲糾正、不完整數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一等空間轉(zhuǎn)換處理；應(yīng)支持非空間數(shù)據(jù)的重復數(shù)據(jù)處理、不完整數(shù)據(jù)處理、沖突數(shù)據(jù)處理、錯誤數(shù)據(jù)處理等數(shù)據(jù)處理。應(yīng)支持基于設(shè)定的數(shù)據(jù)標準對清洗后的數(shù)據(jù)進行質(zhì)量評估。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合能力基于業(yè)務(wù)運行模型以及實體模型對象之間相互的邏輯、空間關(guān)系，在數(shù)字孿生場景中構(gòu)建物理實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、指標關(guān)系、空間關(guān)系等,該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多源異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一時空基準：2000（CGCS2000）2000高程基準：1985時間基準：應(yīng)采用公歷紀元，北京時間。應(yīng)支持多源數(shù)據(jù)融合，包括但不限于三維地形數(shù)據(jù)、手工模型數(shù)據(jù)、傾斜攝影模型數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等：空間層面數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)場景無縫拼接、空間位置準確；語義層面數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)語義互操作。應(yīng)支持通過GIS要素編碼、地理實體編碼、BIM模型編碼、物聯(lián)網(wǎng)編碼等不同形式的標識將實體空間信息和靜態(tài)屬性信息進行關(guān)聯(lián):建筑單體與標準地址、實體基礎(chǔ)信息、人口、經(jīng)濟數(shù)據(jù)、納稅等關(guān)聯(lián);城市基礎(chǔ)設(shè)施類實體與部門、型號、功能、類型、運維信息等業(yè)務(wù)屬性關(guān)聯(lián)。應(yīng)支持構(gòu)建實體對象標準模型，描述實體的空間幾何特征、屬性特征和關(guān)系特征：ID、實體類型、分類名稱、對象之間關(guān)系定義、來源等；應(yīng)支持實體對象之間關(guān)系構(gòu)建，包括但不限于空間關(guān)系、從屬關(guān)系、業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系構(gòu)建等；IoT應(yīng)支持定義實體模型關(guān)系圖譜的可視化表達，以架構(gòu)邏輯圖的展示實體對象分類之間的關(guān)系展示，展示內(nèi)容包括分類名稱、屬性、分類之間的關(guān)系線、全覽圖的放大縮小、移動、調(diào)整布局等。數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力數(shù)據(jù)服務(wù)供給能力是指在保證海量數(shù)據(jù)實時性要求、質(zhì)量要求下，以數(shù)據(jù)流方式供給各類業(yè)務(wù)機理模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動模型以及各類子系統(tǒng)，更準確的實現(xiàn)全域可視、動態(tài)監(jiān)測、趨勢預(yù)判、虛實融合等核心功能，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持以服務(wù)形式進行數(shù)據(jù)供給，包括：OGCWMS、WMS-C、WMTS、WFS、WFS-G、WCS、WPS、CSW、KMLMVTS3M、I3S、M3D、3DTilesQuantizedMeshTerrain、Terrain-RGB通用的數(shù)據(jù)服務(wù)協(xié)議，包括但不限于RPC、HTTP、RESTful、WebSocket、WebRTC應(yīng)支持以文件導出形式進行數(shù)據(jù)供給：導出矢量文件數(shù)據(jù)，包括但不限于SHP、KML、DXF、DWG、UDB、DGN、Tab、E00、MIFVCT、GeoJSON、GeoBuf等格式；TIFF、BMP、ArcGISGridErdasImageDIMAP)、電信柵格文件、SITOSG、OSGB、3DTiles、SLPK、S3M、OBJ、FBX、GLTF數(shù)據(jù)服務(wù)管理，包括但不限于以下功能：應(yīng)支持數(shù)據(jù)服務(wù)管理，包含數(shù)據(jù)服務(wù)目錄、服務(wù)查詢、服務(wù)詳情、服務(wù)測試、接口協(xié)議、接口定義等功能；應(yīng)支持數(shù)據(jù)服務(wù)的全生命周期管理，如服務(wù)的注冊、發(fā)布、編輯、注銷、刪除、取回、運行監(jiān)控等；應(yīng)支持歷史數(shù)據(jù)服務(wù)能力,包含歷史數(shù)據(jù)的查詢與分析；應(yīng)支持服務(wù)使用審批及服務(wù)細粒度權(quán)限控制，包括允許設(shè)置訪問時間、圖層限定、查詢字段限定、范圍的空間范圍等；應(yīng)支持服務(wù)運行實時狀態(tài)監(jiān)控，支持對服務(wù)實時訪問監(jiān)控；應(yīng)支持服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控、服務(wù)器狀態(tài)異常告警；應(yīng)支持服務(wù)器監(jiān)控拓撲圖查看；應(yīng)支持對服務(wù)訪問日志的管理；應(yīng)支持基于日志管理的服務(wù)統(tǒng)計分析、平臺運行統(tǒng)計分析的可視化展示，并可生成綜合分析報告，幫助管理員了解平臺及服務(wù)的總體運行情況。B/SC/S宜滿足數(shù)據(jù)服務(wù)對渲染引擎的多級、多尺度適配。全要素數(shù)字化表達能力數(shù)字化標識能力數(shù)字化標識能力是指對城市要素進行精準標識，從而對城市實體對象快速索引、定位及關(guān)聯(lián)信息加載，可利用地理空間網(wǎng)格碼、行政區(qū)域網(wǎng)格碼等方式，實現(xiàn)對各實體要素進行數(shù)字化標識和快速定位，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對城市實體進行唯一編碼，包括但不限于統(tǒng)一身份標識、統(tǒng)一時空標識等；應(yīng)支持城市事件的信息標識，包括但不限于事件類型、事件發(fā)生位置定位等信息；應(yīng)支持各類動態(tài)信息的標識，包括但不限于各類物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)；應(yīng)支持對城市要素的快速檢索和定位。CGCS2000、O-XYZ應(yīng)支持局部坐標系或物體坐標系，如物體原點坐標等；BIMCAD宜具有三點坐標，即模型上三點的坐標，以確認定位、朝向等。城市要素時空表達能力城市要素時空表達能力指對城市不同場景與圖層進行數(shù)字化表達，主要包括地表層、道路層、水域?qū)?、地形層、建筑層等，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對實體對象的時空三維表達，包括：地形模型，主要表達地面起伏形態(tài)；建筑要素模型，主要表達建（構(gòu)）筑物及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時間屬性、外觀效果及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；交通要素模型，主要表達道路、橋梁、軌道交通及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時間屬性、外觀效果及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；水系要素模型，主要表達江、河、湖、海、水庫、溝渠、池塘及其附屬設(shè)施的空間位置、幾何形態(tài)、時間屬性、外觀效果及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；植被要素模型，主要表達人工綠地、花圃花壇、帶狀綠化樹等空間位置、幾何形態(tài)、時間屬性、外觀效果及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；場地模型，主要表達除建筑、交通、水系、植被所占地面意外的自然或人工修筑場地的空間位置、幾何形態(tài)、時間屬性、外觀效果及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；管線及地下空間設(shè)施要素模型，主要表達地上地下管線、地下交通、地下人防工程、地下商業(yè)體等設(shè)施的空間位置、分布、形態(tài)、時間屬性、種類及標識信息、質(zhì)量信息、維護信息、生產(chǎn)信息等；城市部件模型，主要表達城市內(nèi)部市政基礎(chǔ)設(shè)施、道路設(shè)施、市容環(huán)境設(shè)施、園林綠化設(shè)施、房屋土地設(shè)施、電力及通訊設(shè)備設(shè)施、防汛排水設(shè)施及其他公共基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施等。應(yīng)支持對實體對象的狀態(tài)、事件、關(guān)系的表達，包括：實體對象的狀態(tài)，包括但不限于定位、氣溫、能耗、運動速度、運動方向、健康度等；注1：實體對象的狀態(tài)是指事物、對象、事物-對象系統(tǒng)所處的狀況。實體對象的事件，可以通過圖像、聲音的方式變化表達事件的重要、緊急程度，包括但不限于圖層形式、圖層顏色、圖層大小、特效樣式、特效頻率、音頻音高、界面變化；注2：實體對象的事件是指事物、對象、事物-對象系統(tǒng)所處的狀況超過某一閾值時的瞬時狀態(tài)。實體對象的關(guān)系，應(yīng)包含空間關(guān)系，宜包含系統(tǒng)關(guān)系、領(lǐng)域關(guān)系；注3：實體對象的關(guān)系是指事物、對象、事物-對象系統(tǒng)之間的關(guān)系。應(yīng)支持對實體對象的交互：對實體對象的時空三維表達內(nèi)容的編輯，包括但不限于點選、框選、索引選中、復選、添加、剖切、切割、表達風格選擇、開挖、綁定、解綁、刪除、圖層順序調(diào)整、對象及圖層要素搜索、保存；多種瀏覽交互方式，如顯隱、重疊、縮放、旋轉(zhuǎn)、環(huán)視、鳥瞰、平移、漫游、飛行、查詢等?？梢暬尸F(xiàn)能力場景可視化渲染能力場景可視化渲染是指根據(jù)業(yè)務(wù)需求和場景條件，提供豐富多樣的可視化效果，在自然地形、城市模型、地下模型、室內(nèi)模型等方面都最大可能地還原真實世界中的景觀，提供多種可視化渲染特效。該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多格式模型和圖層的幾何、關(guān)系可視化（見5.1.1）；多要素場景的幾何、材質(zhì)、紋理特征可視化：1）應(yīng)支持地下場景可視化；應(yīng)支持建筑場景可視化；應(yīng)支持路網(wǎng)場景可視化；應(yīng)支持室內(nèi)場景可視化；應(yīng)支持水面以及水下場景可視化；應(yīng)支持不同天氣與光照下的場景可視化，包括但不限于雨、雪、風、雷電、四季、24應(yīng)支持動態(tài)場景可視化以及動態(tài)模擬，如非實時、實時的場景，包括但不限于交通流、人流、水流、施工進度等需要數(shù)據(jù)更新的場景；PBR（基于物理的光照）技術(shù)，具有貼圖、材質(zhì)、紋理等屬性；應(yīng)支持豐富的粒子特效、動畫特效、后處理特效、光照特效等，包括但不限于爆炸、火焰、煙霧、噴泉等；應(yīng)支持多種瀏覽模式，包括但不限于縮放、環(huán)視、鳥瞰、平移、漫游、飛行、查詢；應(yīng)支持LOD細節(jié)層次渲染技術(shù)：全自動化場景下，單個要素的多級LOD下進行性能優(yōu)化渲染；全自動化場景下，同一個空間要素在不同的地理尺度下，提供不同粒度的幾何表示形態(tài)，實現(xiàn)從大范圍到具體模型細節(jié)的動態(tài)連貫、平滑、細粒度加載顯示，無需進行畫面切換。應(yīng)支持空間場景相關(guān)的組合集成以及可視化管理：組合集成包括空間場景、觀察視角、二三維圖形內(nèi)容的組合集成，形成復雜主題，并支持編輯、保存；可視化管理包括多空間場景、多業(yè)務(wù)場景的組織編排敘事/演示，支持連貫展示、自由調(diào)度以及演示內(nèi)容管理。應(yīng)支持B/S和C/S兩種架構(gòu)的渲染能力，滿足不同終端場景的使用。業(yè)務(wù)可視化渲染能力業(yè)務(wù)可視化渲染是指針對空間場景、建筑模型、設(shè)備信息等屬性，根據(jù)業(yè)務(wù)需求將靜態(tài)空間地理信息、傳感網(wǎng)絡(luò)采集的動態(tài)位置等數(shù)據(jù)通過豐富的可視化組件進行呈現(xiàn)，具備海量數(shù)據(jù)的加載和可視化能力，數(shù)據(jù)預(yù)處理和加載能力，數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)等能力。該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)在二三維場景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持業(yè)務(wù)流、工藝流、過程流等數(shù)據(jù)在二三維場景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持統(tǒng)計類、指標類數(shù)據(jù)在二三維場景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持感知類、動態(tài)檢測類數(shù)據(jù)在二三維場景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持大數(shù)據(jù)分析結(jié)果數(shù)據(jù)在二三維場景中的融合顯示和交互；應(yīng)支持復雜業(yè)務(wù)應(yīng)用場景在二三維場景中全流程、全信息的融合顯示和交互；應(yīng)支持頁面可視化和三維場景可視化的交互聯(lián)動、下鉆上卷和上下文同步；應(yīng)支持業(yè)務(wù)語義可視化，包括物理連接、上下游、邏輯關(guān)聯(lián)、依賴等；應(yīng)支持多種形態(tài)的可視化，包括文字、圖表、圖片、視頻、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等；應(yīng)支持物聯(lián)網(wǎng)控制指令上傳下達過程在二三維場景中的融合顯示和交互。應(yīng)支持業(yè)務(wù)邏輯的圖形化編輯，能夠以圖形化的方式閱讀業(yè)務(wù)交互邏輯，并支持交互邏輯編輯；物聯(lián)感知操控能力全息感知能力全息感知能力是指通過采用物聯(lián)感知技術(shù)，對城市靜態(tài)設(shè)施、社會動態(tài)事件、環(huán)節(jié)場景等實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對城市運行狀態(tài)和設(shè)備設(shè)施的精準映射、智能化感知和數(shù)據(jù)處理，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持自然地理信息感知：多種接入方式，包括但不限于有線寬帶、公眾移動通信網(wǎng)、NB-IoT多種感知要素，包括但不限于地形、地貌、土壤酸堿度、水溫、水位、流速、水質(zhì)、溫度、濕度、風力、風向、空氣質(zhì)量、降雨量、照度。應(yīng)支持社會信息感知：多種接入方式，包括但不限于有線寬帶、公眾移動通信網(wǎng)、NB-IoT多種感知要素，包括但不限于能源信息，監(jiān)控視頻信息，人員位置信息，車輛信息，人員公開交互內(nèi)容，政府公司等實體的公開信息，個人自媒體信息，用戶生成內(nèi)容。感知設(shè)備管理能力設(shè)備管理能力是指針對數(shù)字孿生城市系統(tǒng)所接入的各類設(shè)備，形成感知設(shè)備臺賬，實現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)管理，同時可對設(shè)備信息進行全生命周期管理，設(shè)備管理模塊支持功能。該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持設(shè)備注冊注銷管理、身份認證管理、空間點位管理等；應(yīng)支持設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、數(shù)據(jù)存儲管理、動態(tài)信息傳輸、運維信息管理等；應(yīng)支持內(nèi)置數(shù)據(jù)庫進行感知數(shù)據(jù)存儲與處理，對海量感知的實時流數(shù)據(jù)進行即時存儲；應(yīng)支持處理后的數(shù)據(jù)和歷史存檔數(shù)據(jù)的搜索、軌跡回放、時間軸播放等；應(yīng)支持設(shè)備基礎(chǔ)信息配置，狀態(tài)監(jiān)控、告警管理及故障診斷管理、OTA固件升級以及獲取固件信息操作等。遠程操控能力遠程操控能力是指將數(shù)字孿生場景中對業(yè)務(wù)實體的操作映射為對現(xiàn)實世界實體的指令，實現(xiàn)數(shù)字城市對現(xiàn)實城市的反向控制，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持對設(shè)備管理命令進行定義、管理和下發(fā)過程的管理等；應(yīng)支持對命令關(guān)聯(lián)設(shè)備發(fā)送命令，并能夠監(jiān)控命令執(zhí)行的過程；應(yīng)支持上層應(yīng)用通過平臺開放的接口對設(shè)備進行管理和控制；應(yīng)支持通過管理門戶或API進行遠程設(shè)備命令下發(fā)，例如開啟、關(guān)閉等，實現(xiàn)對設(shè)備的手動遠程控制；應(yīng)支持基于規(guī)則引擎遠程開啟或關(guān)閉設(shè)備。應(yīng)支持設(shè)備安全防護管理，包含設(shè)備安全加固、設(shè)備唯一可信認證、設(shè)備通訊加密等?？臻g分析計算能力矢量空間分析能力針對矢量數(shù)據(jù)，利用空間分析算子，對城市地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息進行分析計算，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持緩沖區(qū)分析，包括但不限于點緩沖區(qū)、線緩沖區(qū)、面緩沖區(qū)、線的單邊緩沖區(qū)等；應(yīng)支持疊加分析，包括但不限于相交、擦除、合并、對比等；應(yīng)支持鄰近分析，包括但不限于鄰近匯總、鄰近查詢等；應(yīng)支持空間查詢，包括但不限于對象空間查詢、圖層空間查詢等。柵格空間分析能力對以二維矩陣形式表達空間地物或現(xiàn)象分布的柵格數(shù)據(jù)的空間分析和模擬，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持代數(shù)運算，包括但不限于加、減、乘、除等常用運算符，最大值、最小值、取整等運算，條件運算，三角函數(shù)運算，指數(shù)運算等；應(yīng)支持柵格統(tǒng)計，包括但不限于對柵格數(shù)據(jù)集的基本統(tǒng)計分析，指定區(qū)域統(tǒng)計分析，柵格密度分析；應(yīng)支持地形分析，包括但不限于坡度分析、坡向計算、三維暈渲圖、流向分析、水文分析等；應(yīng)支持空間插值，包括但不限于二維插值分析，利用已知的樣點去預(yù)測或評估未知樣點的數(shù)值；三維插值分析，利用三維空間已知點預(yù)測或評估未知樣點的數(shù)值。三維空間分析能力基于立體空間，對城市地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息進行分析計算，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持可視域分析，包括通視分析、天際線分析；應(yīng)支持陰影分析、日照分析；應(yīng)支持開敞度分析、剖面分析、淹沒分析等可視化分析；應(yīng)支持氣象分析，包括空氣流動、煙霧擴散、洋流、潮汐等可視化分析；應(yīng)支持可達性分析，包括單出行方式可達范圍、混合出行方式可達范圍等；應(yīng)支持空間測量分析，包括但不限于空間距離測量、貼地距離測量、水平距離測量、高程測量、空間面積測量、貼地表面積測量、體積測量等；應(yīng)支持基于二維面和三維體的三維空間查詢，查詢算子包括但不限于包含、相交等；應(yīng)支持三維空間分析，包括但不限于通過性分析、三維空間關(guān)系判斷等。應(yīng)支持基于網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系（結(jié)點與弧段拓撲、弧段的連通性）的網(wǎng)絡(luò)分析能力：二維網(wǎng)絡(luò)分析能力，包括但不限于最佳路徑分析、旅行商分析、最近設(shè)施分析、服務(wù)區(qū)分析、連通性分析、關(guān)鍵設(shè)施查找和追蹤分析功能；三維網(wǎng)絡(luò)分析能力，包括但不限于匯查找、源查找、上下游追蹤、上游基礎(chǔ)設(shè)施查找；空間路徑規(guī)劃，包括但不限于地圖匹配、軌跡預(yù)處理、動態(tài)軌跡重建、最短路徑、室內(nèi)導航、通道分布。時空數(shù)據(jù)計算能力時空大數(shù)據(jù)計算能力處理和分析城市中各類多源時空數(shù)據(jù)，包含浮動車軌跡、手機信令、社交網(wǎng)絡(luò)、Web訪問日志、傳感器等，該項能力相關(guān)要求包括：。應(yīng)支持流式計算，包括但不限于地理圍欄、屬性過濾、地理過濾、字段運算、字段映射；應(yīng)支持數(shù)據(jù)匯總計算，包括但不限于屬性匯總、區(qū)域匯總、構(gòu)建區(qū)域格網(wǎng)、格網(wǎng)匯總、空間匯總；應(yīng)支持模式分析，包括但不限于OD分析、熱點分析、密度分析、駐留分析、穿越分析；應(yīng)支持基于語義信息的計算和推理，包括但不限于指標計算（如用于規(guī)劃和報建的指標，容積率、建筑密度等）、環(huán)境影響分析（如噪音分析等）、實體關(guān)系推理等；應(yīng)支持空間數(shù)據(jù)篩選，包括但不限于異常檢測、相似位置篩選、要素連接、相似度計算。虛實融合互動能力視頻虛實融合能力視頻虛實融合是在三維的地理參考系中，使用AR、計算機視覺等技術(shù)，支持視頻嵌合、AR地圖、三維目標重建等能力，從而支持將動態(tài)的視頻與靜態(tài)的三維空間進行結(jié)合，實現(xiàn)虛實融合、虛實交互，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)實現(xiàn)視頻畫面與默認三維場景觀察視角的等視角嵌合；應(yīng)實現(xiàn)視頻畫面隨默認三維場景觀察視角的縮放，拖拽；宜實現(xiàn)在三維場景下視頻畫面隨三維場景視角變換進行仿射變換的功能；可實現(xiàn)兩路重疊度不少于30%的視頻畫面進行場景三維重建，并將重建的結(jié)構(gòu)與三維場景進行嵌合的功能；應(yīng)支持本地視頻及視頻流接入；應(yīng)支持視頻數(shù)據(jù)集多種顯示方式，包括但不限于視頻點、視頻范圍面、視頻實景等；應(yīng)支持視頻數(shù)據(jù)與矢量和柵格數(shù)據(jù)疊加，包括但不限于點、線、面、三維模型、管線、地形、影像等數(shù)據(jù)；應(yīng)支持基于三維空間的視頻數(shù)據(jù)交互操作，包括但不限于場景畫面中快進、慢進、單楨播放等多種播放控制；支持多種監(jiān)控攝像設(shè)備類型，包括但不限于球機、槍機、魚眼等；支持將魚眼類型監(jiān)控攝像設(shè)備拍攝到的視頻進行矯正，矯正后與三維場景進行融合展示；人機交互能力人機交互能力是指針對人員無法進入或者還沒有物理實現(xiàn)的特殊場景，通過遠程VR或AR的方式控制，實現(xiàn)人員對物理場景的決策增強。通過打通不同通知設(shè)備的執(zhí)行協(xié)議，實現(xiàn)對控制終端的操作，完成虛實信息融合和控制融合，實現(xiàn)雙融合閉環(huán)，該項能力相關(guān)要求包括：宜支持多模態(tài)感知，包括但不限于語音、圖像、視頻、手勢、眼球跟蹤等多模態(tài)的識別與交互；宜支持通過AR完成虛擬場景和現(xiàn)實場景的融合展現(xiàn)；宜支持通過AR實現(xiàn)融合場景的量算，包括但不限于距離、高度、面積等數(shù)據(jù)；宜支持通過AR在融合場景中進行內(nèi)容編輯，包括但不限于添加標簽、文字、圖片、視頻、網(wǎng)頁等；宜支持通過AR在融合場景中添加特效，包括但不限于雨、雪、云、光線、粒子等；模擬仿真推演能力算法模型構(gòu)建能力算法模型構(gòu)建能力是指集成和構(gòu)建仿真推演算法模型，形成支撐城市仿真推演典型應(yīng)用的算法模型庫，實現(xiàn)模型管理。該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持仿真推演數(shù)據(jù)的接入，滿足本文件5.1.1要求；仿真推演算法集成：應(yīng)支持主流算法模型集成調(diào)用；宜集成流體力學、有限元、元胞自動機、空間聚類、趨勢分析等數(shù)學算法；宜集成人口仿真、宜居仿真、環(huán)境仿真、安防仿真、交通仿真、能源仿真、市政設(shè)施運行仿真等業(yè)務(wù)算法。仿真推演模型構(gòu)建優(yōu)化：應(yīng)支持模型訓練、測試和優(yōu)化；應(yīng)支持模型管理、調(diào)用、發(fā)布和更新；應(yīng)支持仿真模型的云化部署；宜提供模型構(gòu)建環(huán)境；可提供模型融合及定制化開發(fā)能力。仿真推演過程管理能力仿真推演管控能力是指對仿真推演任務(wù)管理、數(shù)據(jù)驅(qū)動、結(jié)果管理和模型評估，實現(xiàn)仿真推演過程管控。該項能力相關(guān)要求包括：仿真推演任務(wù)管理，包括：應(yīng)支持任務(wù)新建、刪除、修改、查看等操作；應(yīng)支持任務(wù)啟動、暫停、終止、排期等操作；應(yīng)支持仿真節(jié)點條件輸入及修改；宜支持仿真任務(wù)協(xié)同調(diào)節(jié)；可支持多用戶依據(jù)權(quán)限在線協(xié)作仿真任務(wù)管理。仿真源數(shù)據(jù)實時驅(qū)動，包括：應(yīng)支持海量多源異構(gòu)動態(tài)數(shù)據(jù)的低延遲、高并發(fā)接入；應(yīng)支持最新源數(shù)據(jù)信息的快速響應(yīng)；應(yīng)支持基于在線、實時動態(tài)數(shù)據(jù)的模擬仿真，仿真計算參數(shù)可自適應(yīng)設(shè)置，并能夠根據(jù)不同參數(shù)設(shè)定條件，進行事件發(fā)展及影響范圍的推演；宜支持多維度、多場景、全生命周期數(shù)據(jù)的實時更新。仿真推演結(jié)果呈現(xiàn)與管理：應(yīng)支持過程文件和結(jié)果文件的呈現(xiàn)、導入、提取、遷移、融合、存儲、發(fā)布和訂閱等；宜支持仿真結(jié)果的動態(tài)解析。仿真推演模型評估優(yōu)化，包括：應(yīng)支持過程結(jié)果和最終結(jié)果的評估；宜支持仿真推演模型成效評估，對多種仿真推演模型和不同參數(shù)條件下產(chǎn)生的仿真推演結(jié)果進行對比分析和檢驗。仿真推演應(yīng)用能力仿真推演應(yīng)用能力是指基于算法模型構(gòu)建、仿真推演管控能力，結(jié)合城市業(yè)務(wù)應(yīng)用需求及城市要素仿真推演特性，實現(xiàn)仿真推演賦能城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)，該項能力相關(guān)要求包括：宜支持多種方式實現(xiàn)仿真推演結(jié)果與物理城市的交互映射，方式包括但不限于：虛實互動、預(yù)警報警、處置干預(yù)等；宜具備以下多種仿真推演應(yīng)用能力：空間類仿真，包括但不限于城市生態(tài)環(huán)境、自然現(xiàn)象、空間物體形態(tài)等城市要素空間形態(tài)的仿真推演；流程類仿真，包括但不限于城市突發(fā)事件、運行策略、業(yè)務(wù)管理優(yōu)化、物流倉儲接駁等生產(chǎn)生活活動的仿真推演；綜合類仿真，包括但不限于綜合應(yīng)急預(yù)案評估、交通態(tài)勢預(yù)測、人群疏散推演、產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整等城市綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用仿真推演。宜支持多模型仿真融合，包括不限于氣象、交通、應(yīng)急、建設(shè)、水環(huán)境等不同事件的仿真關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)城市復雜系統(tǒng)下的融合推演。自學習自優(yōu)化能力算法模型構(gòu)建能力算法模型構(gòu)建是指集成了業(yè)內(nèi)較為成熟的各類基礎(chǔ)算法，可供用戶直接使用，以節(jié)省算法開發(fā)的時間、降低使用門檻。平臺可根據(jù)功能、場景等維度對算法進行分類管理，并支持開放自定義算法接口，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持多種深度學習算法，包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)支持多種類型的聚類分析，如空間熱點分析、空間密度聚類分析；應(yīng)支持多種類型的分類分析，如梯度提升分類、地址要素識別、基于森林的分類、地面匹配、邏輯回歸、決策樹分類、樸素貝葉斯分類、支持向量機；應(yīng)支持多種類型的回歸分析算法，如線性回歸、地理加權(quán)回歸、廣義線性回歸、決策樹回歸、基于森林的回歸、地理模擬等。應(yīng)支持多種空間總體特征類算法，如空間自相關(guān)性、空間分層異質(zhì)性、可變面元等；應(yīng)支持多種空間插值類算法，如反距離加權(quán)法、克里金方法、徑向基函數(shù)插值法、核密度評估等；應(yīng)支持多種空間抽樣類算法，如SPA模型、B-SHADE模型、空間隨機抽樣、空間分層抽樣、三明治抽樣等；應(yīng)支持多種度量地理分布分析功能，包括但不限于：中心要素、平均中心、中位數(shù)中心、方向分布、線性方向平均值、標準距離。應(yīng)支持構(gòu)建知識圖譜能力，提供關(guān)系抽取、實體抽取、事件抽取、實體搜索、知識融合等功能，可應(yīng)用于關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析、可視化決策支撐等。宜支持數(shù)據(jù)時空化能力，包含語義解析、智能匹配、異常檢測、自動擴量等，應(yīng)用于海量時空數(shù)據(jù)治理與融合。應(yīng)支持時空圖譜化能力，包含表示學習、節(jié)點分類、標簽預(yù)測、關(guān)聯(lián)挖掘等，可應(yīng)用于高維時空數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)與推理。應(yīng)支持圖譜智能化能力，包含規(guī)劃推演、定位評估、歸因優(yōu)化、預(yù)測推算，為線下場景提供智能決策。知識分析預(yù)測能力知識分析預(yù)測能力是指利用機器學習、深度學習、知識圖譜等技術(shù)，學習歷史事件并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，形成優(yōu)化策略從而交通運輸、城市管理、規(guī)劃建設(shè)、生態(tài)環(huán)境輔助決策支撐，有效提高城市運行管理和服務(wù)效能，該項能力相關(guān)要求包括：在交通管理和公共安全場景下，應(yīng)具備車輛識別、車輛特征識別、違法檢測分析、位置與速度計算、擁堵分析等能力；在交通控制、風險評估和公共安全場景下，應(yīng)具備人流預(yù)測與異常事件檢測能力；基于城市路網(wǎng)、節(jié)點和關(guān)系數(shù)據(jù)等，應(yīng)具備城市的交通流量變化預(yù)測、流向預(yù)測、出行目的地預(yù)測、人群行為模式分析能力；在交通監(jiān)控、路線規(guī)劃、乘客共享、出租車調(diào)度等場景下，應(yīng)提供基于交通軌跡數(shù)據(jù)分析的行程時間預(yù)估、出行目的地預(yù)測、通勤方式推斷等能力；基于傳感器數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)等，宜具備提供濕度、溫度、空氣質(zhì)量等相關(guān)預(yù)測能力；在零售場景、POI/AOI推薦、建筑規(guī)劃等場景下，宜具備智能推薦選址能力。眾創(chuàng)擴展能力數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力數(shù)據(jù)眾創(chuàng)能力是指政府、企事業(yè)單位、行業(yè)應(yīng)用開發(fā)者、個人用戶能在符合數(shù)據(jù)安全和保密要求的前提下，為數(shù)字孿生城市平臺提供更豐富的數(shù)據(jù)與持續(xù)應(yīng)用的特性，該項能力相關(guān)要求包括：宜支持第三方用戶上傳數(shù)據(jù)；宜支持多種格式數(shù)據(jù)的上傳（見5.1.1）；宜支持數(shù)據(jù)和模型格式的轉(zhuǎn)化；宜支持實體對象場景的范圍切割；宜支持數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查和反饋；宜支持模型的分類管理；宜支持模型多版本的管理；可支持平臺數(shù)據(jù)的導出；可支持公開數(shù)據(jù)和模型庫的分享；可支持用戶數(shù)據(jù)和模型庫的加密管理；應(yīng)提供API操作手冊與開發(fā)文檔；應(yīng)提供包括但不限于WebAPI、SDK、示例代碼、快速入門教學等資源；應(yīng)支持主流編程語言，包括但不限于JavaScript、C++、C#等；應(yīng)支持用戶注冊、登錄、權(quán)限管理等；應(yīng)支持多終端的訪問；應(yīng)支持場景的編輯功能，包括但不限于點選、框選、索引選中、復選、添加、縮小、放大、旋轉(zhuǎn)、剖切、切割、表達風格選擇、開挖、綁定、解綁、刪除、顯示、隱藏、圖層順序調(diào)整、對象及圖層要素搜索、保存、多方案保存、多方案對比等；應(yīng)支持空間的分析功能，包括但不限于：緩沖區(qū)、插值、疊加、泰森多邊形、提取等值線/面等；應(yīng)支持應(yīng)用的開發(fā)功能，包括但不限于商業(yè)圖表、數(shù)據(jù)對接、頁面開發(fā)、媒體交互、服務(wù)發(fā)布等；應(yīng)支持應(yīng)用的發(fā)布和傳播功能，包括但不限于發(fā)布物生成、開放轉(zhuǎn)載、授權(quán)轉(zhuǎn)載、傳播埋點、傳播和使用報告生成、高分辨率錄屏、協(xié)作邀約、協(xié)同創(chuàng)作等。應(yīng)用眾創(chuàng)能力應(yīng)用眾創(chuàng)能力是指通過行業(yè)應(yīng)用擴展開發(fā)工具集，賦能行業(yè)應(yīng)用開發(fā)者，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用場景構(gòu)建功能應(yīng)用的能力，該項能力相關(guān)要求包括：應(yīng)支持將外部三維物體模型文件進行導入和統(tǒng)一管理，形成模型庫；應(yīng)支持利用工具內(nèi)模型庫中已有三維模型，進行三維場景的搭建；應(yīng)支持以文件方式導出和導入三維場景并自動同步所需模型，導入后的三維場景能夠進行二次編輯；應(yīng)支持以多用戶方式進行三維場景的編輯；應(yīng)支持以可視化組件形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，表達不同類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；應(yīng)支持可視化