超图集团陈勇《地理空间数字孪生顶层设计的几个误区》2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告

2023跨界融合创新应用合作发展大会 地理空间数字孪生顶层设计的几个误区 陈勇 超图研究院副院长 2023.05.24，成都 P1 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 航天航空数字孪生工业数字孪生 地理空间数字孪生 数字孪生楼宇，数字孪生场站数字孪生园区、数字孪生城市数字孪生流域 ...... 数字孪生应用 医疗数字孪生 P22023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 零售数字孪生 地理空间数字孪生与元宇宙 数字孪生 虚拟原生 虚实融生 P32023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 空间计算：虚实切换的关键要素 P42023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 元宇宙，头显中的世界？ P5 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 元宇宙，游戏中的世界？ P6 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 重庆交通和建筑的段子与应用 P72023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 上述应用有何共同点？ 地理空间数字孪生应用 都离不开三维GIS支撑 P82023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 早期应用思维惯性 地理空间数字孪生 应用系统建设存在诸多误区 不了解三维技术进步 P92023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 •1.重可视化，轻分析 •2.重三维，轻二维 •3.重胖客户端，轻Web端 三“重”，三“轻” •4.忽视数据开放性 •5.忽视软件平台生态 •6.忽视XC需求 三“忽视” 地理空间数字孪生顶层设计的误区 P10 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 1 误区1：重可视化，轻分析 P11 P11 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维应用越来越炫，确很难用于业务管理 P12 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维空间分析 三维可视化 做展厅大屏可以，做业务系统鸡肋！ 原因：重可视化，轻空间分析 P13 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 地理控制 三维业务系统 Geo-control 地理设计 Geo-design 三维展示系统 地理决策 Geo-decision 地理可视化 Geo-visualization GIS的灵魂：空间分析 地理智慧金字塔 P14 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 •可视化需求 •+ •业务管理需求 •+ •辅助决策需求 需求分析应重视 •可视化效果 •+ •空间分析能力 三维软件选型应重视 对策：“看算”一体化 P15 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 对象数据模型 二维/三维点、线、面三维表面(Surface) 三维体(Solid) 边界表示法/参数化表示法 描述离散空间要素 空间数据模型 网络数据模型 二维网络三维网络 描述连接关系 三维空间分析的前提，完善空间数据模型 P16 场数据模型 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 不规则三角网(TIN)栅格(Grid) 不规则四面体网格(TIM)体元栅格(VoxelGrid) 描述空间中连续分布现象 对象模型 空间分析 网络模型 空间分析 场模型 空间分析 基于网络数据模型的三维空间分析 P17 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维管网分析 P18 三维管线爆管分析三维管线上下游追踪 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 对象模型 空间分析 网络模型 空间分析 场模型 空间分析 基于对象数据模型的三维空间分析 P19 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 巷道建模 P20 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维空间关系查询 P21 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维空间关系查询(2) P22 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 更多三维空间分析 天际线分析阴影率分析 通视分析动态可视域分析 P23 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 更多三维空间分析(2) 阴影体开敞度分析 可视体天际线限高体 P24 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 用地红线指标审核建筑高度指标审核综合管廊指标审核 三维空间分析赋能雄安规划审批管理平台 P25 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 对象模型 空间分析 网络模型 空间分析 场模型 空间分析 基于场概念数据模型的三维空间分析 P26 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 TIN TriangulatedIrregularNetwork(不规则三角网) TIM GRID (栅格) VoxelGRID (体元栅格) TetrahedralizedIrregularMesh(不规则四面体网格) 三维场模型升级 P27 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 体元栅格计算赋能臭氧时空分布 P28 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 体元栅格分析：为5G网络优化找到信号盲区 P29 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 2 误区2：重三维，轻二维 P30 P30 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 三维效果这么好，二维还有必要吗？ 大量二维数据资产，应充分利用 大量二维空间分析算法，赋能业务管理与辅助决策 三维容易只见树木不见森林，二维的宏观视角非常重要 P31 三维固然需要，二维必不可少 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 二三维一体化桌面GIS 始于SuperMapGIS2009 对策：“二三维一体化” 二三维一体化服务器GIS 二三维一体化组件GIS 二三维一体化移动GIS P32 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 二三维一体化 多端渲染、交互、输出一体化 Web3D引擎游戏引擎VR、AR、MR3D打印 《空间三维模型数据服务接口》 标准 《空间三维模型数据格式》 二三维GIS软件一体化 （ 软件形态一体化分析功能一体化 S3M 多源三维数据存储管理一体化 ）标准 倾斜摄影数据激光点云数据BIM数据 GIS 三维场数据 建筑白模数据 城市精模数据 技术体系 三维地形地下管线地质体数据 二三维数据模型一体化 3D点/线/面 三维体 三维网络 不规则四面体网格(TIM)体元栅格(VoxelGrid) 2D点/线/面 二维网络 不规则三角网(TIN)栅格(Grid) P33 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 城市的“规-建-管”的过程，就是从二维到三维的过程 「现状评估阶段」「总体规划阶段」「控详规划阶段」 二三维一体化GIS赋能雄安新区规划建设 P34 「方案设计阶段」「施工监管阶段」「竣工验收阶段」 源自：鲍巧玲城市信息模型（CIM）理论与实践 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 模拟仿真 模型拉伸+楼层等参数调整 二三维一体化GIS赋能咸宁规划审批 P35 2023跨界融建合设项创目新审应批用报建合：作CA发D建展筑大设会计主方案题报告 夜景效果 3 误区3：重胖客户端，轻Web端 P36 P36 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 胖客户端(桌面软件、组件SDK)瘦客户端(Web3DSDK) 优点： 展示 •可视化效果更佳适合数据 缺点处理 •更新维护复杂 优点 •更新维护简单适合 (自动升级)业务 •便于与业务系统结合系统 (直接嵌入业务系统) 缺点 三维客户端“以胖为美” P37 (每次更新需在每个客户端重装) •不便与业务系统结合 (业务系统大多为Web瘦客户端) 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 •可视化效果有所不足 考虑效果胖客户端 (游戏引擎最佳) 考虑业务瘦客户端 (Web引擎最佳) 鱼和熊掌，可否兼得？ P38 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 重可视化的应用重业务管理的应用 游戏引擎插件 SuperMapHi-Fi3DSDK Web3D引擎 SuperMapiClient3DWebGL 二三维一体化SuperMapGIS 对策：“胖瘦”一体化 P39 二三维一体化空间数据 (S3M、UDBX) 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 2023跨界融合创新应用合W作e发b展3大D会主可题报视告 化进展：夜景模拟 Web3D可视化进展：环境光贴图（irradiance&IBL） P41 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 Web3D可视化进展：模拟雨天效果+屏幕空间反射 P42 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 游戏引擎的优势 •视觉效果炫 GIS软件 有必要为伙伴赋能 游戏引擎的缺点 游戏引擎在数字孪生中的应用 P43 •缺乏大场景地理坐标空间数据管理 •缺乏空间分析能力 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 海量真实数据 空间分析能力 游戏引擎 UE4/UE5/Unity 二三维一体化GIS SuperMapGIS 真实感 沉浸感 高保真三维GIS开发包 SuperMapHi-Fi3DSDK 2021：游戏引擎+GIS提升可视化效果 P44 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 支持UE5大场景坐标系，宏观微观一体化 P45 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 4 误区4：忽视数据开放性 P46 P46 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 2016：某规划局的痛苦 P47 因为有些三维软件被市场淘汰 我们换过不少三维产品 但数据进得去，出不来 只好花钱找该公司前员工 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 数据资产应该是富资产，而不是负资产 P48 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 •空间三维数据格式标准(2019) •中国地信协会团体标准 •超图等12家单位编制 •多家企业编制，有一定代表性 •S3M(2017) •Github开源社区规范 •超图独家编制 •Ixx(2017) •OGC社区标准 •某美企独家编制 •均为单一企业编制，缺乏代表性 •3DTiles(2019) •OGC社区标准 •Cesium独家编制 •“OGC社区标准”并非OGC技术委员会制定的“OGC标准” 国内外三维数据格式标准进展 P49 2017年2019年 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 P502023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 •美国BentleyContextCapture •大疆智图DJITerra •东方道迩实景超算 •大势智慧（GET3D） •香港科技大学Altizure •瞰景Smart3D •天际航DPModeler 倾斜摄影建模软件 •超图SuperMap •泰瑞SkylineTE4Web •游戏引擎：UE4、UE5、 Unity、Ventuz •飞渡科技 •华为沃土平台 •华为HMSCore3DEngine •阿里DataV •京东智能城市操作平台 •光辉城市Diva •光启元RaydataPro •睿呈时代 三维GIS平台与可视化软件 •马良XCUBE •天房云平台 BIM软件 对接S3M的国内/外软件：20余款 P51 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 项目所选GIS平台软件 其他系统 进得来 标准格式标准服务 标准格式标准服务 格式标准，意味着数据开放性 其他系统 出得去 管得好 P52 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 5 误区5：忽视软件平台生态 P53 P53 2023跨界融合创新应用合作发展大会主题报告 开发商多不多？ 除了平台厂商自己，还有多少其他公司基于该平台开发应用？ 开发人员多不多？ 除了平台厂商员工，还有多少程序员基于该平台开发应用？