早在2002年，“数字孪生（Digital Twin）”这一概念被美国Michael Grieves教授提出。关于数字孪生的朴素想法，也许早在几千年前就已经出现并被运用到城市建设和战争中，比如古代行军打仗必备的军事推演工具——沙盘。或许在游戏中，我们也有过似曾相识的感觉。

伴随着时代的发展，数字孪生技术作为重要的数字化手段深度运用到智慧城市建设中。中国信息通信研究院在《数字孪生城市如何推动了新型智慧城市》一文中，对数字孪生提出了明确的定义。

数字孪生，是通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，由此形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的格局，这是用数字化方式为物理对象创建虚拟模型，由此来模拟其在现实环境中的行为。

数字孪生平台是新型智慧城市架构的重要组成部分，是城市基础设施大数据汇集、融合、应用不可或缺的载体。站在城市基础设施运营管理的立场上，数字孪生平台等于是现实世界的“操作系统”，它可以远程对操作对象进行综合监测、智慧调度和集中管理，从而提升运营管理效率。下面我们就来了解一下众智鸿图的HopeMap数字孪生平台吧。

众智鸿图HopeMap数字孪生平台，提供地上、地表、地下一体化、全方位的空间信息管理解决方案。在三维空间模型基础上，通过传感器在物理世界和数字世界之间全面建立实时联系，构建地上与地下、室外与室内、宏观与微观、静态与动态全空间一体化的数字孪生空间，并进行各类数据分析、挖掘、仿真应用，赋能供水、排水、油气、港口/化工园区等行业数字孪生应用。

△产品架构图

HopeMap数字孪生平台核心亮点

亮点一：场景构建，自动建模与动态更新

数字孪生的实现需要以数据为驱动，以模型为支撑。众智鸿图HopeMap数字孪生平台基于我司独立自主研发的管网、管廊、集装箱等设施的统一数据模型，根据二维数据自动生成三维模型，支持圆管、方管等多类型管线模型与各类附属设施模型的精准连接，实现管网、管廊、集装箱等三维模型的高效自动构建，极大地提升建模效率，模型效果逼真。

由于城市基础设施新建和改造加快，保障管网、管廊、集装箱模型时效性变得非常关键。平台实现了三维模型数据的动态更新，在管网、管廊、集装箱有新增和改造的情况下，增量更新三维模型数据，保证孪生应用系统的生命力。

同时，平台支持融合地形图、影像、高程、管网GIS等基础地理数据，人工模型、倾斜摄影、BIM、点云等三维模型数据，流量、压力、水质、视频等物联监测数据，以及生产能耗、设备资产、管网运维、热线工单等业务数据。通过融合这些多源异构数据，降低了数据获取门槛和采集成本，释放数据资源价值。

亮点二：实时渲染，大规模场景秒级加载

可视化是数字孪生建设成果的重要表达方式和直观展示窗口。众智鸿图HopeMap数字孪生平台提供丰富多彩的三维特效，如管线动态光照、管线中水流或气体等流动、雨雪、喷水、火焰、消防灭火、阴影特效、水面特效、泛光特效等环境特效，实现高逼真实时渲染效果。同时，基于多层级三维瓦片组织与动态更新机制、多维约束的细节层次算法、融合瓦片调度等技术，实现大规模场景秒级加载，不受数据量限制。

亮点三：全域感知，构建孪生监控体系

感知是数字孪生体系架构中的底层基础。众智鸿图HopeMap数字孪生平台支持汇聚各类物联感知设备数据，实现海量物联监测设备的统一数据接入、存储、监测和共享。例如实时监测管网压力、流量、液位、水质等要素的运行态势，并及时分析与处理海量的监测信息，实现“智能监测、实时感知、提前预警、主动响应”。同时可基于感知信息开展协同控制，实现虚拟世界与现实世界的互动。

亮点四：模拟仿真，打造沉浸交互空间

模拟仿真是数字孪生平台的核心价值体现。众智鸿图基于对供排水、油气、港口、化工园区等行业深入理解和探索，开发了一系列业务模型，包括监测点布设模型、爆管预测模型、输配调度模型、漏损预测模型、排水溯源模型、污染物平衡模型、雨洪分析模型等。结合感知数据和业务运行数据，对实际业务开展过程进行模拟仿真，实现历史回溯、实时仿真运行、未来模拟预测，赋能孪生世界和现实世界的协同工作。

数字孪生作为当前建设新型智慧城市的重要技术手段，将为新的经济增长提供巨大动能。众智鸿图也将持续发挥自身在城市基础设施智能化领域沉淀的经验和优势，积极推动数字孪生技术在供排水、油气、港口/化工园区等国家重点行业中的落地应用，助力构建数字经济时代发展新格局。