中地数码MapGIS CIM平台:构建数字孪生城市四维空间底座

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为满足实景三维中国建设需求,MapGIS在全空间、大数据人工智能方面进行技术创新和研发,突破“BIM+GIS+IOT”技术瓶颈,融合城市地上下、室内外、历史现状未来多尺度、多粒度信息模型,形成了具备全空间特性的MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台。实现了城市过去可追溯、现在可感知、未来可推演的“超能力”,助力城市高质量可持续发展。

MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台总体架构包括四个层次两个体系:包括设施层、数据层、CIM平台层,服务应用层,以及标准规范体系和信息安全与安全保障体系。横向层次的上层对其下层具有依赖关系,纵向体系对于相关层次具有约束关系。

中地数码MapGIS CIM平台:构建数字孪生城市四维空间底座

基础设施层: 对接各种智能感知数据源,获取CIM 平台需要的各种IoT数据。通过虚拟化组件,搭建云服务基础平台,形成MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台运行需要的软硬件环境资源池。

数据资源层: 数据资源层为城市数据的存储、管理提供支持。通过建库、数据服务共享、数据接口等方式,汇聚、联接和融合地上地下、室内室外等多源数据,通过转换形成CIM 数据,包括时空基础数据、资源调查数据、规划管控数据、建设项目数据、物联感知数据、公共专题数据等,为MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台提供支撑,为智慧应用提供数据基础。

C IM 平台层 :CIM平台层是MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台的核心。由CIM数据管理平台、CIM统一服务门户、CIM可视化分析“一张图”、运维管理平台和平台开发接口组成,依托MapGIS时空大数据与云平台提供的高性能服务引擎、大数据计算引擎和云应用集成引擎,实现了从数据汇聚、模型单体化、轻量化、数据检查、数据融合、服务共享、决策分析等功能,为上层应用提供服务支撑。

C IM +应用层 :基于MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台提供的数据资源和服务资源,通过二次开发扩展建立桌面端、Web端和移动端的智慧应用,如城市规划、城市建设、城市运行管理、城市更新等,为政府、企业、公众用户提供智慧城市业务应用支持能力,提高城市科学化、精细化、智能化管理水平。

核心能力

MapGIS城市信息模型(CIM)基础平台能够汇聚城市建设、运行、发展与更新的多源实时全量大数据,对城市海量多源异构进行数据统一管理,构建数字孪生城市四维空间底座,全面掌控城市的运行状态,实现对城市的一体化、精细化管理,提高城市智慧治理能力。其具有3大核心能力:全时空数据融合、大场景分析模拟、跨行业融合应用。

中地数码MapGIS CIM平台:构建数字孪生城市四维空间底座

目前,MapGIS CIM基础平台的三大核心能力已同步集成到对应MapGIS产品中,通过集成现有二三维通用功能及工具,扩展了MapGIS产品的各项能力。

增强MapGIS 3D SceneBuilder产品的模型生产与模型融合能力

增强MapGIS DataStore和MapGIS IGServer-X产品对于非结构化数据及IoT数据的存储管理能力

增强MapGIS IGServer产品的数据服务发布能力(新增M3D服务和地形服务、增强场景服务)

增强MapGIS Cloud Manager产品的服务资源目录管理能力

增强MapGIS Pan-Spatial Map对各种类型三维模型的综合可视化与分析能力

基于C IM 的全时空数据汇聚管理

CIM支持全时空数据汇聚管理,通过将BIM、IOT实时数据与GIS无缝集成,实现全空间数据快速汇聚和融合。

(一)部件级 BIM 数据汇聚导入

1. 在三维场景构建工具中,支持多种BIM数据导入:如revit、ifc、fbx、dwg、CityGML等。

2. 针对导入的实体模型,支持创建M3D缓存,缓存结果保留数据库的结构,可在缓存目录树中展开查看。

3. 通过构建多级、多层次的实例化、非实例化缓存来生成场景数据调度优化后的金字塔缓存数据,从而快速实现模型数据轻量化,提高模型渲染效率。

(二)激光点云数据导入

1. 三维场景构建工具,新增多种点云数据转换:新增支持导入xyz/off/ply/pcd/pts/obj格式数据。

2. 新增支持las点云文件直接转换为M3D缓存,快速实现点云数据轻量化。

3. 为提高点云加载效率,新增优化了多种渲染策略,如增加八叉树、逆向合并、保持地物形态抽稀、lod层级组织等技术方案,通过多种途径实现点云数据的顺畅预览。

(三)物联网感知数据动态汇聚

DataStore集成了Hive、kafka、Hadoop集群环境,增强了kettle-ETL工具能力,支持矢量文件(shp/geojson)、IOT存档数据、公共专题数据、地名地址数据、 互联网 数据、表格数据等多种类型的动态数据的汇聚、解析、转换和存储。

1. IGServer-X集成实时数据ETL工具easydarwin,支持RTSP视频设备接入,转发为Web服务,供Web前端叠加可视化。

中地数码MapGIS CIM平台:构建数字孪生城市四维空间底座

2. IGServer-X集成实时数据ETL工具thingsboard,支持IOT传感器设备管理、设备接入、规则引擎、监控运维。

数据管理是CIM基础平台的基础,基于这强大的数据支撑和现有的MapGIS 平台产品体系,快速构建了满足基本需求的MapGIS CIM基础平台,其产品组织结构如下:

这些产品已发行上架smaryun(司 马云 ),大家可前往访问下载。

中地数码将继续践行“平台+生态”发展战略,在致力于GIS基础软件创新升级的同时,秉承融合发展的生态合作理念,实现GIS技术与BIM、IoT、人工智能等技术的融合创新,以MapGIS CIM基础平台构建数字孪生城市四维空间底座,提高城市科学化、精细化、智能化管理水平。

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