空天|李德仁院士:元宇宙与数字孪生是两个不同概念( 二 )


数字孪生是城市建设的新高度相对于既宏大又有些“缥缈”的元宇宙,李德仁院士口中“要对真实世界负责”的数字孪生,具有相当明确的使命。
“数字孪生,就是要利用虚实融合的技术,用迭代、进化的方式对从工厂、园区到城市的物理空间进行全面观测,洞察其发展态势,进而科学分析、预测、决策,实现以虚拟网络的管控来提升实体的运行效率。”
李德仁院士介绍,城市的数字化进程伴随着信息化发展步调逐渐演变。
从1992-1993年第一次信息革命时出现数码空间概念、1998年左右互联网加速全球化浪潮,到2006-2007物联网技术逐步发展、2015年之后数字孪生概念逐渐兴起,城市的数字化也逐渐从数字城市、智慧城市向着数字孪生城市过渡。
李德仁表示,数字孪生的智慧城市有着精准映射、虚实交互、软件定义、智能反馈四大特点,实现了颠覆性的创新,是数字城市的理想目标,也是智慧城市建设的新高度,赋予城市大脑实现智慧化的重要设施和基础能力。
“目前在推进的新基建正在为产业数字化、数字产业化打下基础,方便对产业的生产、流通等环节进行全生命周期的管控,将是推动我国经济下一步发展的主要动力。而新型智慧城市建设,强调地上、地下三维一体化,相当于将城市看作一个‘生命体’,并对其从诞生到变化、发展的过程进行全生命周期管理。”
李德仁院士表示:“基于这种模式,城市能够进行自我学习,运行模式将不断优化、迭代。”
但李德仁院士也提醒业界同仁,数字孪生城市建设仍然存在几大难点。
其一,需要综合考虑建模效果与成本支出。现阶段的资金能力无法支撑将所有实体进行单独单体化建模,但是利用mesh模型可以自动化快速完成框架单体化。只是相对而言,后者在模型精致程度、应用及与其他建模软件融合等方面,还有进步的空间。
“我个人推荐城市级建模采用框架单体化模式自动完成,对于城市地标等重要建筑可以单独进行单体化建模。”李德仁院士表示,这一观点仍待业界探讨。
其二,需要统筹协调高精度空间数据的安全保密要求与现阶段经济发展的实际需求。
“现阶段的相关法规对高精度空间数据的开放共享有较多的限制,但包括自动驾驶在内的智能网联产业,又对这类数据有着相当大的需求空间。能否综合运用体制和技术手段,在保障数据安全的同时,保持我国在汽车智能化等赛道中的高速发展,为占领未来世界经济领先位置做好准备?”
李德仁院士建议:“在数据上云方面,可以参考类似武汉云的国资云方式,加强数据管控。在数据开放方面,也可以尝试对数据坐标进行处理、限制空间数据开放总面积、允许使用但不允许复制等模式进行限制。”
“这是技术发展到新阶段空间信息领域必须思考的问题,需要各界共同探讨以寻求最优解。”
其三,跨部门协作、共享的机制仍需进一步完善。小到实景三维城市与城市信息模型(CIM)基础平台的技术融合与跨部门协作,大到各部委、省、市、县多级数据归集、共享和发布机制,目前仍然在边探索、边推进的过程当中。
李德仁院士表示,目前浙江、山东等地已经出台较为完善的数据归集、共享机制,相信未来的体制机制会加快完善,更加适应数字时代。
为此李德仁院士建议:“是否可以由科技部牵头设立重点专项,引导全国各方面的力量汇集?”
“比如,我和其他几位院士、专家正在推进的城市人、车、物的米级轨迹跟踪,就是‘北斗+’和‘+北斗’能力的新尝试。我们将室内导航定位羲和计划和第三代北斗系统应用相结合,在智能手机、智能手环或者其他终端上实现人与物品的轨迹跟踪、分类,支持常态化的疫情防控及其他城市应用。”