19-4-李志刚-城市地下空间数智化技术研究及应用汇报2024.6.19——李志刚.pdf

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1、城市地下空间数智化技术研究及应用青岛市勘察测绘研究院地下空间数智化技术山东省工程研究中心青岛市地下空间地理信息工程研究中心二二四年六月 汇报人：李志刚u 实景三维作为真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息，是国家重要的新型基础设施。自然资源部正在全面推进“实景三维中国建设”。实景三维中国建设地上空间地下空间水下空间u 城市信息模型（CIM）作为数字孪生城市的内核，整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多尺度多维度空间数据和物联感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体，为城市精细化管理和治理方式创新提供新方法、新途径、新工具，全国各地CIM建设正在如火如荼开展。CIM

2、基础平台建设城市地下空间层次划分Underground Illustration地表层浅层区中层区深层区超深区0-5-10-20-30l具有较强的公共性，可作为地面功能的延伸，其功能以能源、信息输送为主l其功能以商业、娱乐、停车和行人交通为主l其功能以地铁交通和停车为主，兼商业服务l其功能以深层地下交通、某些特殊需求和采用特殊技术的空间需要l具有独立、封闭特性，主要满足特殊用途的空间需要目录01|地下空间现状及数智化必要性02|地下空间数智化技术方法体系03|典型应用案例介绍04|几点现状思考与未来认识地下空间现状及数智化必要性Part 011.1 城市发展过程中遇到的主要问题2021.07

3、河南郑州遭遇特大暴雨灾害地下空间防灾减灾应急推演分析很重要地下管线数字化、安全监测预警很重要2024.03，河北省廊坊三河市燕郊燃气爆燃1.1 城市发展过程中遇到的主要问题u 城市地面交通拥堵不堪，成为“城市病”主要问题之一u 城市空气污染大，雾霾多，严重影响了老百姓的身心健康u 城市极端灾害天气增多，一下雨就可以看海的城市越来越多，给城市安全带来了巨大的挑战u 地下管线爆炸爆燃事故增多，道路塌陷出现空洞的情况越来越多，严重影响了老百姓的生命财产安全u 大力加强和推进地下空间开发利用，是治理解决“城市病”、转变城市发展方式的重要着力点。开展地下空间数智化建设是促进地下空间开发利用和安全健康运行

4、，确保城市可持续发展的重要基础保障！数字化：是将现实生活中的大量信息转换为数据及数字信号，更加注重数据采集和中层的数据分析，最终更多的还是由人来做决策，数据只是提供了决策依据，它是实现数智化的基础。1.2 数字化与数智化数智化：是数字化和智能化的结合，更加强调智能化和偏向于顶层的数据应用，最终更多的是由算法来做决策，通过大量的数据建立起决策的自优化模型，目的是代替人来做决策，实际上比较偏向于人工智能的概念，它是数字化的应用，让数据更加的智能。城市数字孪生是利用数字孪生技术，以数智化方式创建城市物理实体的虚拟映射，借助历史数据、实时数据、空间数据以及算法模型等，仿真、预测、交互、控制城市物理实体

5、全生命周期过程的技术手段，可以实现城市物理空间和社会空间中物理实体对象以及关系、活动等在数字空间的多维映射和连接。1.2 数智化与数字孪生u 物理空间：包含城市时空位置、城市要素和城市生态环境。其中，时空位置是城市地理时间空间信息，包含城市各实体和实体间的时间、坐标信息和高程信息等u 社会空间：包含城市中的组织、活动、关系以及逻辑，用于描述城市社会中个体与个体、个体与群体、群体与群体等关系和活动的总和u 数字空间：是与物理空间和社会空间映射连接形成的第三个关键空间。数字空间是城市数字孪生的载体，对城市要素及活动的全周期可溯、动态迭代以及实时反馈，实现城市多维仿真、智能预测、虚实交互、精准控制u

6、 数智化是构建城市数字空间，实现城市数字栾生的重要基础城市数智化1.3 地下空间数字孪生u 模型精准映射（数字化）：建立城市地上地下全空间物理对象的虚拟映射，实现仿真化的模拟（建立地上地下全空间一体化模型）u 在线实时监测（智能化）：在地下空间数字模型中监测反映物理对象的变化，实现多监测平台的接入，使“双胞胎”模型不断成长（建立在线实时监测网络）u 智能响应预测：发生异常时寻找原因和解决方案，预测潜在问题，优化决策和规划（建立地下空间可视化智慧管理平台）小结：上述三个层次内容的背后体现的是模型仿真的精度与效率，数字双胞胎层次越高，对其要求也就越高。地上地下全空间一体化模型地下空间数字孪生系统框