美象科技揭示如何用数字孪生构建元宇宙智慧城市 原创

自从元宇宙的概念被提出以来，人们就开始不断地对元宇宙所能产生的价值进行着探讨。对于我们国家而言，又需要打造出一个什么样的元宇宙？伴随着近期工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局五部门联合印发的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》文件发布，这个问题似乎已经有了一个明确的方向。

到2026年，我国将加速多行业、多场景虚拟化应用落地，打造出虚拟现实+工业生产、虚拟现实+文化旅游、虚拟现实+融合媒体、虚拟现实+教育培训、虚拟现实+体育健康、虚拟现实+商贸创意、虚拟现实+演艺娱乐、虚拟现实+安全应急、虚拟现实+残障辅助，最终将这些虚拟现实应用场景进行融合，打造出一座座虚拟与现实相融合的全新智慧城市。

要想实现虚拟与现实技术相融合，就需要以数字孪生为代表的新技术进行支持。美象科技总裁赵亮于2022年11月2日进行了名为《从乌托邦走向现实，狭义元宇宙数字孪生技术融入城市治理》的主题演讲，更进一步地向我们阐述了狭义元宇宙数字孪生技术如何融入城市治理场景，以及如何联动数字孪生行业上下游，共同打造合作新生态。

赵亮的精彩观点如下：

• 要想建设数字孪生共生体，需要有“两个途径”：第一，定义共生体最小单元；第二，构建共生体能力图谱。
• “数据能力”是数字孪生领域的核心单元；美象正在积极构建数据中台能力，以完备数据推演需求，在城市治理中支撑重要决策，并为行业提供标准化平台和产品。
• 孪生世界正在影响现实、改变现实甚至引领现实。如果每一个孪生共生体都拥有自我思考的能力，其组成的城市将会是一个拥有自我预测、高度自治的城市生命体。在元宇宙的时代里，这样的城市生命体就是我们的乌托邦。

智慧城市与数字孪生

要让城市具有智慧，为每个居民提供千人决策依据，必定绕不开一项技术，那就是让虚拟与现实可以产生有机结合的数字孪生技术。就像“乌托邦”一样，既彼此互相关爱，紧密连接，又能在工具的辅导下最快做出最优的选择。而这样的未来，美象将之称为“数字孪生共生体”。要想建设数字孪生共生体，需要有“两个途径”：第一，定义共生体最小单元；第二，构建共生体能力图谱。

就像我们整个世界其实是由原子来组成的一样，共生体最小单元不仅仅是一个高精度的模型，更负载了数据属性和业务属性。比如说在交通、口岸等场景之下，可以通过最小单元的积累与构成最主要的业务场景。比如建筑体内的建筑部件、管线、管网都可以生成数字孪生共生体的共生体最小单元，并由这些共生体最小单元共同构建成虚拟化世界中的数字孪生共生体。

共生体最小单元可以构建出智慧城市数字孪生共生体的体魄，但要想赋予其智慧还需要为其构建出“大脑”及灵魂。

为此，美象科技为智慧城市数字孪生共生体提供出数字孪生共生体能力图谱MxDATA3.0，并形成了一套“4113”的能力图谱体系：

1、环境能力的服务能力：来自各种项目的实际情况，在不同的部署环境之下满足不同的业务需求。

2、数据中台能力：抽象成三个最主要的能力体即地理信息实体，知识图谱实体和编码体。对应7个主要的模块库之一，来自基础时空数据库、基础时空数据库的能力在大范围的空间地理信息的集成。

3、能力中台：分为可视化渲染引擎、地理实体服务引擎、模拟仿真引擎、低代码孪生应用编辑平台。可视化渲染能够尽量逼真地还原我们现实的物理空间；地理实体的服务引擎为城市级的业务系统提供了一个高效映射的可能性；模拟仿真引擎、低代码孪生应用编辑平台从孪生共生体的可视化的准确映射到现在的数据驱动和仿真的单元，形成可能性。让行业快速去感受数字孪生对行业的赋能，形成整个数字孪生应用场景对于市场的输出和培育。

4、多端应用场景：适配多种场景，如高分辨率大屏开发、web、移动端等。

向各行业广泛赋能的数字孪生

如今美象科技通过能力图谱体系，在旅游行业中已成功为宁波的标杆级5A级景区，天一阁古建筑物进行整体还原，达到在数字孪生领域“以虚仿实”的效果。不但将把真实的场景复刻到虚拟场景中，还接入了天一阁的景区数据。

在建筑行业，美象科技能够通过BIM、点云数据，为建筑的整个生命周期的管理提供一个高效的可视化解决方案，打造了一个孪生底座，不仅能够承载单体建筑的全量生命周期的数据，还能从规划建设到管理、到共生，实现共生体的伴随式成长。

在水利方面，美象科技为宁波水利的收缴、防洪四预平台提供数字孪生能力。这个能力不仅是要求提供一个高效的能力融合点，更加持了高精准GIS数据、地理信息数据，还原每个细小场景，调度流域中水量、流速，结合泄洪负载，形成一个高效的联动体系。

在轨道交通领域，美象科技通过数字孪生技术，对外界物联设备映射，使驾驶舱平台高效的扩展场景的可视、可决策服务能力。美象的方案得到了轨道交通领导的一致认可，项目目前也在逐步地落地和实施过程中。

为虚拟现实赋予智能的低代码原生平台

在美象科技通过数字孪生技术为企业打造出以虚仿实的虚拟现实场景的同时，还可以通过共生体海量数据的集合能力，打造数据中台，来实现一个高效的协同机制，打造一个从内部数据驱动到模型反馈，到数据采集，再到数据映射的全流程体系。

除此之外，美象科技也打造了低代码原生平台的应用编辑功能，提供一个从创建应用，到图表、交互、模型配置，到未来技术与美象科技能力图谱融会贯通的综合一体化平台，降低数字孪生的门槛，不仅可以适配不同的应用场景，还能把美象科技的数据和经验用来赋能整个行业，用更标准化的产品为业界提供更好的产品和服务。

到了2021年，美象科技的客户已经从景观、建筑、园区等区域级项目，扩展到了智慧城市领域，已拥有城市级的数据承载能力、时空平台的数据融合能力、大范围的地理信息实体服务引擎能力。美象科技提供的服务，确保了宁波城市基建投资能够高精度定位到整个项目落实情况。在此也期望美象科未可以融合更多的未来技术，在构建高精度场景的同时，复刻现实世界运行规律与法则，实现孪生运行。