数字孪生城市典型案例 | 深圳市坪山区智能社会治理数字孪生平台及应用
为促进数字孪生城市领域高质量发展，延续《数字孪生城市应用案例汇编（2022年）》已有研究成果，宣传推广一批创新性强、具有示范效应的优秀案例，为各部委及地方政府推动数字孪生城市建设提供有力支撑，中国信息通信研究院与中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会成立联合项目组，开展全国数字孪生城市典型应用案例征集活动。本文是本次征集活动的典型案例之一。
本项目基于坪山智慧城市和数字政府建设十四五规划，通过完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，打造城市运行“一网统管”模式，探索打造智能社会治理数字孪生底座，积极建设数字孪生城市。
项目打造“一平台、一底座、N应用”。
“一平台”即时空信息云平台，包括二三维GIS引擎、分级分权管理系统、API日志系统、网格编辑工具、矢量数据在线编辑等；
“一底座”即打造坪山数字孪生底座，包括坪山全区168平方公里三维倾斜摄影数据生产，燕子湖国际会展中心、第三人民医院等全区33栋重点建筑BIM模型处理，DLG矢量电子地图、历史卫星影像生产及建库，全区道路全景处理、空中全景数据生产等；
“N应用”即迭代开发的智慧应用，以数字孪生底座为基础，运用CIM、GIS等数字孪生技术进行具体建设，对全区进行实景三维建模，构建全区三维立体式城市空间，汇聚人房法、城市部件、应急、医疗、教育、卫生等政务专题数据，运用数据融合技术，挖掘数据价值，实现对全区疫情防控、应急指挥、灾害预防、社会治理等领域智慧应用建设，为坪山区政府决策、各局办业务管理应用提供统一的空间数据和服务支撑，促进坪山区智慧城市规划、建设、管理和辅助领导决策全流程应用。
场景1：基于物联感知技术的城市运行实时监测
坪山区智能社会治理数字孪生平台运用物联网IOT技术，覆盖全区18767个视频监控、2184个烟感报警器和1829个电子哨兵。运用视频监控对城市管理的民生诉求事件快速定位和上报；运用烟感报警器对重点场所的消防安全进行监测，出现火情时做到及时预警，便于快速应急救援；运用电子哨兵数据，快速掌握阳性、密接、次密接或重点人员等涉疫人员的活动轨迹、逗留场所、人员接触等，结合电话流调信息的核实，分析出其近期的活动路线。
场景2：全要素数字表达的数字孪生底座
平台结合坪山区社会治理的实际需求，汇聚了建筑单体化数据48000个、BIM数据33个，自建了全区卫星影像22幅，覆盖全区168公里倾斜摄影三维模型、正射影像、街景数据，38万个城市部件，867个专题图层，实现空间数据、结构化政务数据、物联感知数据等多源异构的融合，形成坪山区数字孪生底座，为“智慧坪山”提供全要素城市信息服务。
场景3：立体化多层级空间数据可视化应用
平台运用GIS二三维一体化和BIM技术，根据视域范围进行多层级空间数据的调度切换，大场景下展示二维影像和三维倾斜摄影，小场景下展示建筑单体Max模型和BIM模型，配合全区街景和空中全景，实时视频与倾斜摄影实现多源数据立体式融合交互的可视化呈现。
场景4：基于多源数据融合的疫情防控应用
运用语义化融合技术，通过地名地址和房屋编码匹配的方式，将常住人口、法人企业、工作场所白名单，重点人员等信息与房屋信息进行融合，建立覆盖全区的人法房数据成果。在疫情防控的流调工作中，实现人法房信息快速检索及统计分析，包括当前区域或楼栋人员的年龄分布、性别分布、工作人口、居住人口、出租车司机、党员数量等重点人员的统计，支持将重点人员一键导出，作为线下流调、扫楼核实、信息比对等工作的重要数据基础，通过统计分析数据，给领导提供重要辅助决策依据。
运用GPS定位和视频调度技术，当发生“多混一”核酸结果异常状况时，通过单兵设备实时查看多支医疗采样队伍的定位，以及现场实时视频画面和语音通讯，便于疫情防控指挥部掌握现场情况并进行决策调度，通过系统中定位与真实世界的视频画面，实现虚实融合互动。
场景5：基于北斗网格分析技术的民生诉求改革
在传统高空抛物监测中，只能通过人眼判断是哪户高空抛物，在北斗网格图子系统中，利用人工智能图像识别的方式识别从建筑物内高空抛出的物体与北斗网格码技术结合，可快速判断抛出物是哪户高空抛物，并发出警报，可快速找到责任人。在北斗网格图子系统中，可实现摄像头画面事件上报，在摄像头画面上点击事件位置，即可上报事件至民生诉求平台进行分拨处理。
场景6：基于人工智能技术的违建自动识别应用
传统违建的检查主要通过举报或人员巡查方式开展，全区检查需要大量的人力和时间。本项目通过对不同期影像提取的矢量轮廓进行叠加，运用计算机图形识别技术和深度学习算法对无人机巡查照片进行智能检测，实现自动识别疑似违法建筑并预警提示，帮助监管单位高效率完成违建监督工作。
项目通过建设全区统一全空间一体化时空大数据体系和智慧城市时空基础设施服务资源池，建立全区统一的地图平台、接口、工具和服务，以区、街道、社区、基础网格、自定义网格为基础构建五级权限安全管理体系，融合历年倾斜摄影数据523GB、15个年份共22幅历史卫星影像、3种风格矢量电子地图、800多种政务专题数据。目前平台注册用户200余位，支撑7个区级单位17个智慧应用建设，服务调用量达5830.63万次；支持区级10次疫情防控演练，8次重点专项和日常流调排查工作；有效识别20余起高空抛物事件，主动干涉和教育，有效降低人员伤亡和财产损失。
