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城市的“三维数字分身”作用在哪

2025年09月17日 17:43:11 “中国城市报”微信公众号

近期,自然资源部、国家数据局联合发布2025年实景三维数据赋能高质量发展创新应用典型案例入选名单,全国共60个案例入选。目前,城市级实景三维数据覆盖全国300余个地级以上城市。

轻点鼠标、滑动屏幕,从摩天大楼的内部结构到城市路网的焕新升级,从景区实时人流热力图到老旧小区老年群体安全预警,这正是实景三维赋能城市高效治理的日常场景。

借由时空数据构建的“数字镜像”,城市被赋予“思考”能力,一场数字化的治理变革,已在众多城市悄然开展。

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虚实交互中的重庆市朝天门景观。重庆市设计院供图

立体“数字镜像”

城市虚实可感知

在河南省鹤壁市的兴鹤大街,红绿灯可根据实时车流“察言观色”,自动调整绿灯时长,这种“会思考”的灯让市民每日通勤时长缩短三分之一;在山东省青岛市,通过实景三维模型应用,工作人员5天就能完成全市898处历史遗留矿山图斑的变化情况对比分析,而过去这项工作要耗时1个月……

“曾经的城市治理面临诸多难题,数据碎片化、监管滞后化、决策经验化,成为制约城市高质量发展的三大痛点。”广州市城市规划勘测设计研究院院长邓兴栋在接受中国城市报记者采访时表示,传统城市管理依赖于二维平面图纸和人工巡查,不仅效率低下,而且难以应对复杂城市系统的突发情况。如今,通过高空无人机航拍、地面激光扫描和物联网传感设备的综合应用,实景三维模型把城市“复刻”到电脑里,每栋建筑、每棵树木、甚至每个消防栓都在虚拟世界有了“数字分身”。

作为广州市实景三维建设的主要技术负责人之一,邓兴栋的工作关系到广州城市的“数字镜像”构建。近年来,他带领团队完成了重点市域地上、地下空间及海洋河道的实景三维建设。

2023年以来,广州市城市规划勘测设计研究院聚焦重点地区,成功打造出“全流程实时感知+全方位实设融合”的数智化管理工具链, 为破解超大城市治理难题提供精准化、智能化、高效化的“广州方案”。

“在广州火车站片区5平方公里的高精度实景三维‘数字基座’上, 一个集成‘现状资源一网总览’‘数字规划融合分析’‘实施项目一屏调度’三大核心能力的智慧管理平台高效运转, 彻底改变了传统规划管理模式。”邓兴栋举例说明,该平台深度融合地理信息系统、物联网、社会经济等多维数据,在三维实景空间中实现了对片区“家底”的毫米级洞察——通过查询任意建筑,不仅能立体展示其外观,更能穿透式获取内部单元划分、产权状态、人口构成等近20类微观信息,治理颗粒度精细至“户与栋”。

面向未来,邓兴栋信心满满:“我们将继续推动科技创新与生产实践的紧密结合,锚定‘走在全国前列’的总目标,打造实景三维建设与应用的广东标杆城市”。

让生活更美好

智慧城市会“思考”

“洪崖洞的人流用手机看得一清二楚,解放碑停车可提前预约,就连我家楼下那棵黄桷树都‘住’进了电脑。”78岁的“老重庆”赵大爷坐在阳台上,一边用手机查看实时交通情况,一边感慨,这座山水立体城市,已学会了用三维方式来进行内部管理。

作为在渝中区生活了50多年的老居民,赵大爷亲历了山城从“用脚丈量”到“数字奔跑”的变迁。最让他津津乐道的,是重庆市搭建的“城市信息模型平台”——一套让整座城市在虚拟空间中“拔地而起”的三维全景系统。

重庆市城市信息模型系统将全市的建筑、道路、管网、自然资源进行了1:1的三维数字化复原,打造了一个“数字孪生”重庆。管理人员轻点鼠标,就能从任意角度“走进”城市的每一个角落,甚至“潜入”地下查看管线布局。

“通俗来讲,城市信息模型像一个聪明的‘城市大脑’,汇集从高楼大厦到到地下管线的全部信息。借助它,我们可以更精准地规划城市发展,实现更精细、更高效的管理。”重庆市设计院数字化发展研究院院长冉一辛说,“当我们建造能够‘思考’的城市,真正渴望的不是完美与控制,而是理解和共情。”

冉一辛关于智慧城市的深度思考,来源于他长期的工作实践。他带领团队历时8年,自主研发出“灵基智城”大模型。该模型融合重庆市设计院工程图纸数据沉淀,凭借首创的AI-CG双模态数据融合识别技术,突破计算机识图瓶颈,对建筑工程图纸进行智能化破译,精准提取墙体、梁柱、管线等建筑内部构造数据,再根据重庆城市信息模型的不同应用场景需求,全自动构建 L1-L2-L3级的建筑三维模型。相较传统人工建模,其效率提升超千倍、成本降低超80%,从根本上解决了城市信息模型建设中“大规模建筑三维模型建不起、建得慢”的行业难题,为城市信息模型夯实了核心三维建筑数据底座。

“数字的价值,不仅在于提供信息逻辑的思考方式,更在于拓展空间建构的可能性,通过精准的数据与模型,保障城市空间尺度合理、路径交互良性。”冉一辛表示,数字城市学会了“思考”,而它“思考”的第一课应是:如何更好地“爱”它的居民。

黄昏时分,赵大爷的智能手环再次报告了他的健康数据。10分钟后,社区服务中心发来了定制餐食建议:“今日需补充钾元素,建议再多吃些香蕉。”

思考型智慧城市,总在细微处改善民生。7月26日,上海量子城市空间智能创新建设专题论坛在上海市杨浦区举办,发布了量子城市空间智能创新建设首批核心成果。作为上海量子城市空间智能创新建设的首批先导应用场景,“美好生活掌中宝”15分钟社区生活圈曹杨场景1.0版正式上线,受到广泛关注。

上海市普陀区曹杨新村的居民通过手机即可查询长者食堂菜单、自助预定助老餐食、预约托育服务……一张整合多类公共服务资源的数字地图,构建出全场景服务矩阵。

据介绍,“美好生活掌中宝”基于真实数据与三维建模,通过“随申办市民云”入口,将2.08平方公里辖区内的344个社区设施以三维形式呈现,实现“立体可穿透、服务可交互”。其6个板块涵盖20项高频服务,包括文娱活动报名、社区食堂订餐、民生诉求和公共事务票选等。

三维创新应用

数智经济大发展

无人机“保安”,低空巡检显著提升执法效能;防汛物资、生活用品实现“空中投递”;乘坐无人机高空俯瞰城市美景……近年来,江苏省南京市浦口区的低空经济正依托实景三维技术迅速崛起。

2024年以来,南京浦口高新区对现有的低空飞行服务平台进行升级,构建了三维可视化低空管理平台,整合融入交通、气象、实景三维等多源数据,利用航空摄影、激光扫描等,运用AI智能识别技术,实现点云数据深度分类与精确重建,提高三维模型生产效率,把立体城市“搬进”数字空间。

目前,浦口区已开辟4片无人机适飞空域,面积达630平方公里,占全市约30%。同时,依托实景三维,浦口区已成功开拓跨江低空物流、血液运输、环境监测、河道污染识别等20余个特色场景,规划特色航线50余条,累计飞行突破120万公里。相比传统方式,血液运输效率提升50%、跨江低空物流效率提升80%,具有显著的社会经济价值。

当传统经济从平面报表跃入立体空间,实景三维正悄然构建着覆盖物理世界的“数字镜像”,让资源流动拥有“透视眼”,让决策具备“预演台”,让距离消失在“指尖旋钮”。

“戴着VR设备,踏入武当山,腾云驾雾间纵览武当实景,回溯600年前皇室营建的恢弘盛景。”这样的沉浸式数字文旅体验,让许多游客印象深刻。

过去,武当山面临着“千年IP”的现代困境,游客停留时间不足6小时。为解决武当山发展受限问题,当地通过“数字武当”项目,以数字科技手段“再造”一个武当山。

武当山文化旅游发展集团有限公司项目总监熊俊波介绍,“数字武当”项目利用先进的高精多源实景三维技术和文化基因提炼与再造关键技术,对武当山文化资源进行全面数字化,涵盖武当山全域312平方公里。

“数字武当”不仅是一次技术尝试,更是文旅经济发展的重要推动力,为文创、游戏、展览等衍生应用的进一步落地提供了可能。“入境武当”VR空间正是“武当一梦”园区的一部分。“武当一梦”园区作为超级文旅综合体,集合了沉浸式演艺、数字文化体验、非遗活化等核心板块。2024年武当山旅游经济特区接待游客突破1000万人(次),实现旅游综合收入103亿元,同比均增长20%以上。

在工业领域,实景三维技术正在推动智能制造向更高水平发展。通过创建工厂设备、产线和环境的数字孪生体,企业可实现生产过程的全面数字化监控和优化。国家电网通过无人机激光雷达扫描,建立了输电线路的高精度三维模型,实现了电力设施的智能巡检和风险预警,大大提高了电网运行的安全性和可靠性。

在涉及城市建设、管理和发展的多个领域,实景三维技术正在进行深刻赋能。“但同时,需要关注数据融合与标准化困境、技术性能与成本瓶颈、应用深度与业务协同不足、可持续运营与生态体系欠缺等问题。”北京大学武汉人工智能研究院副院长吕鹏建议,要加强顶层设计与统筹规划,推动技术创新与成本优化、深化业务协同与场景赋能,建立可持续运营模式与产业生态。

版面欣赏

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《中国城市报》(2025年09月15日 第 04 版)

■来源:中国城市报记者 张永超

■编辑:任家光(实习)、越玥、张阿嫱、杜汶昊


责任编辑:乔妙妙

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