每一個(gè)技術(shù)革新的時(shí)代都有它的序曲，或如潺潺流水般綿延悠揚(yáng)，或如潮水洶涌般激昂震蕩，揭開時(shí)代的華章。

數(shù)字孿生，這個(gè)看似從科幻小說(shuō)中走出的概念，近年來(lái)，已經(jīng)成為實(shí)時(shí)復(fù)制工廠、企業(yè)、政府運(yùn)營(yíng)流程的新思路，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如智能制造、智慧城市、醫(yī)療健康、交通運(yùn)輸?shù)?。歷經(jīng)三十年的沉淀與變革，GIS已悄然為數(shù)字孿生奏響了一首時(shí)代序曲。正如郭仁忠院士在2023自主可控GIS技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展論壇上致辭所言，20年前，GIS在人們眼中還是一個(gè)單純的軟件工具，宛如辦公桌上的一個(gè)鋼筆或工具尺，如今，在數(shù)字化浪潮下，GIS已經(jīng)躍升為一種軟件平臺(tái)，成為我們的辦公臺(tái)。這種角色的轉(zhuǎn)變，既是GIS技術(shù)創(chuàng)新成果的體現(xiàn)，也賦予了自主可控GIS技術(shù)在數(shù)字孿生時(shí)代新的使命。

技術(shù)的碰撞：黃金機(jī)遇已至

(資料圖)

“不出戶知天下、不窺牖見天道”。從現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界，數(shù)字孿生要做到的是無(wú)物不感知，無(wú)處不融合，虛實(shí)互動(dòng)，孿生并行，互為補(bǔ)充，相輔相成，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)映射盡在掌握，洞察秋毫見微知著。國(guó)際歐亞科學(xué)院院士、廣州大學(xué)教授張新長(zhǎng)在2023自主可控GIS軟件技術(shù)發(fā)展論壇上也表示，數(shù)字孿生不僅要感知真實(shí)的物理世界，更重要的是通過(guò)模擬、預(yù)演，對(duì)物理世界進(jìn)行診斷和分析評(píng)價(jià)，從而助推現(xiàn)實(shí)世界健康發(fā)展。

而要實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生世界與現(xiàn)實(shí)世界的孿生并行、虛實(shí)互動(dòng)，需要多種技術(shù)和知識(shí)的交叉融合。當(dāng)前業(yè)界普遍認(rèn)為，數(shù)字孿生建模、可視化渲染、仿真推演、感知標(biāo)識(shí)、GIS與新型測(cè)繪、交互控制是支撐數(shù)字孿生的六大技術(shù)。其中，三維GIS與虛幻引擎、大數(shù)據(jù)、人工智能、BIM等信息技術(shù)的融合為構(gòu)建全空間一體化的數(shù)字孿生世界奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

誠(chéng)如郭仁忠院士所指出的那樣，數(shù)字中國(guó)、數(shù)字城市、實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)的支撐技術(shù)是數(shù)字孿生，而GIS又是數(shù)字孿生最為核心的支撐技術(shù)之一，這給GIS的發(fā)展帶來(lái)莫大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

“GIS平臺(tái)是實(shí)景三維中國(guó)、CIM基礎(chǔ)平臺(tái)、數(shù)字孿生城市等數(shù)據(jù)平臺(tái)共同的時(shí)空數(shù)字底座?！敝械?cái)?shù)碼副董事長(zhǎng)吳亮教授也多次從全空間GIS的角度解讀數(shù)字孿生，數(shù)字孿生的核心是對(duì)地理信息、物聯(lián)網(wǎng)感知以及各類的運(yùn)行態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，對(duì)數(shù)字世界進(jìn)行快速精準(zhǔn)的建模和表達(dá)，實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字空間的虛實(shí)交融、智能操控的映射關(guān)系，記錄仿真、預(yù)測(cè)對(duì)象全生命周期的運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息資源、物質(zhì)資源的最優(yōu)化配置。

每一次技術(shù)革新，都意味著挑戰(zhàn)與問題，也隱藏著金礦與機(jī)會(huì)。據(jù)中國(guó)信通院發(fā)布的數(shù)字城市產(chǎn)業(yè)圖譜研究報(bào)告（2022年）顯示，隨著數(shù)字孿生價(jià)值顯現(xiàn)，“探索數(shù)字孿生城市”納入十四五規(guī)劃，住建部、自然資源部、水利部等部門出臺(tái)相關(guān)政策推動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)在城市、水利、能源、軍事、智能制造等領(lǐng)域深度應(yīng)用，2020年—2029年，數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)期。數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)，無(wú)疑將給GIS創(chuàng)新應(yīng)用帶來(lái)愈發(fā)廣闊的空間。

變革的序曲：夯實(shí)數(shù)字孿生之基

發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)是促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育壯大新動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略性舉措。在這個(gè)過(guò)程中，GIS技術(shù)的自主可控，將為數(shù)字孿生、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的核心技術(shù)支撐?！皩?shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心GIS技術(shù)自主可控，加強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)信創(chuàng)建設(shè)，著力破解卡脖子難題，是維護(hù)我國(guó)地理信息安全、夯實(shí)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展根基的關(guān)鍵?！痹?023自主可控GIS技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展論壇上，地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)王增寧的致辭引人深思。

無(wú)獨(dú)有偶，北京大學(xué)教授、國(guó)際歐亞科學(xué)院院士鄔倫也在論壇上強(qiáng)調(diào)GIS在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用?！癎IS是重要的、共性的支撐平臺(tái)”，鄔倫教授認(rèn)為，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心是“數(shù)字產(chǎn)業(yè)化”和“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”，而產(chǎn)業(yè)跟空間是離不開的。GIS能夠?qū)⒕哂锌臻g屬性的各種資源環(huán)境信息管理起來(lái)，各產(chǎn)業(yè)都可以通過(guò)GIS平臺(tái)來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)劃。更為重要的是，GIS涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)、公民隱私以及國(guó)家的公共安全，本身就是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要的構(gòu)成部分，所以需要國(guó)產(chǎn)化、需要自主可控。

隨著“數(shù)字中國(guó)”建設(shè)的不斷深入，步入數(shù)字孿生的時(shí)代，地理信息的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。“在別人的墻基上砌房子，再大再漂亮也經(jīng)不起風(fēng)雨。”打造自主可控的GIS平臺(tái)，既是維護(hù)我國(guó)地理信息安全的關(guān)鍵，又是夯實(shí)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展、賦能千行百業(yè)快速向數(shù)字化邁進(jìn)的軟件之基。

“沒有國(guó)產(chǎn)GIS軟件的誕生，就沒有后來(lái)行業(yè)信息化的興盛，也沒有現(xiàn)在國(guó)家數(shù)字化的基礎(chǔ)?！惫手以菏吭谡搲匣仡櫫艘灾械?cái)?shù)碼為代表的民族企業(yè)發(fā)展自主可控國(guó)產(chǎn)GIS軟件、促進(jìn)我國(guó)地理信息學(xué)科以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程。作為早期開展國(guó)產(chǎn)GIS軟件研究的專家，鄔倫教授也見證了我國(guó)GIS軟件從無(wú)到有、再到蓬勃發(fā)展之路?！敖?jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，總體來(lái)看，國(guó)產(chǎn)GIS軟件跟國(guó)際先進(jìn)軟件基本已經(jīng)不相上下?！痹卩w倫教授看來(lái)，國(guó)產(chǎn)GIS軟件真正解決了卡脖子的問題，“國(guó)產(chǎn)GIS軟件可以說(shuō)完全達(dá)到了自主可控，而且基本是一流水平?！?/p>

新的挑戰(zhàn)：自主可控GIS的下一手

在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，科技創(chuàng)新就如同逆水行舟，不進(jìn)則退。發(fā)展自主可控GIS軟件，首先，要求國(guó)產(chǎn)GIS科研力量加大技術(shù)研發(fā)投入，掌握關(guān)鍵技術(shù)，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。在數(shù)字孿生時(shí)代來(lái)臨的今天，中地?cái)?shù)碼加快自主可控GIS平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，持續(xù)迭代GIS平臺(tái)技術(shù)和產(chǎn)品。據(jù)中地?cái)?shù)碼副董事長(zhǎng)吳亮教授介紹，MapGIS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全空間實(shí)體數(shù)據(jù)模型與三維建模、全空間數(shù)據(jù)融合與處理、全空間可視化與分析等技術(shù)方向的創(chuàng)新。在大數(shù)據(jù)智能GIS方面，MapGIS取得了時(shí)空大數(shù)據(jù)分布式分析、基于知識(shí)圖譜的智能知識(shí)服務(wù)、基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)識(shí)別與檢測(cè)等技術(shù)的突破進(jìn)展。

另一方面，技術(shù)創(chuàng)新要關(guān)注實(shí)際應(yīng)用需求，推動(dòng)GIS技術(shù)與各行業(yè)領(lǐng)域的深度融合，為數(shù)字中國(guó)建設(shè)提供有力支撐。正如中地?cái)?shù)碼董事長(zhǎng)劉永教授所強(qiáng)調(diào)的那樣，“技術(shù)的價(jià)值在于應(yīng)用，應(yīng)用一定是根據(jù)社會(huì)需求發(fā)展出來(lái)的，我們要做的是國(guó)家和政府關(guān)注的、老百姓也用得上的技術(shù)，而不是空中樓閣?！笨蒲械某跣暮湍繕?biāo)對(duì)于最終的成果轉(zhuǎn)化起著至關(guān)重要的作用。

解決方案發(fā)布儀式

再者，自主可控GIS的發(fā)展不能僅靠“孤勇者”，產(chǎn)業(yè)需要聯(lián)合作戰(zhàn)，政產(chǎn)學(xué)研用需要協(xié)同創(chuàng)新、深度融合，進(jìn)一步提升產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)度與韌性。其中，較為緊迫的是聯(lián)合國(guó)產(chǎn)化芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、云平臺(tái)、整機(jī)等國(guó)產(chǎn)軟硬件廠商力量，共建信創(chuàng)GIS生態(tài)，以生態(tài)體系的自主可控為國(guó)家信息化戰(zhàn)略構(gòu)筑安全可靠的基石。中地?cái)?shù)碼目前已經(jīng)與主流國(guó)產(chǎn)硬件廠商完成產(chǎn)品兼容認(rèn)證，并在2023自主可控GIS技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展論壇上，發(fā)布了MapGIS實(shí)景三維解決方案、MapGIS數(shù)字孿生平臺(tái)解決方案，深圳市城市公共安全技術(shù)研究院、深圳計(jì)算科學(xué)研究院與MapGIS聯(lián)合發(fā)布了基于崖山數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的MapGIS空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理解決方案、基于信創(chuàng)環(huán)境的CIM平臺(tái)解決方案，進(jìn)一步推進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用落地。

行路有道，東風(fēng)正來(lái)。在這個(gè)數(shù)字孿生技術(shù)散發(fā)迷人魅力，數(shù)字經(jīng)濟(jì)煥發(fā)蓬勃生命力的時(shí)代，歷經(jīng)千錘百煉的國(guó)產(chǎn)GIS在自主可控的道路上跫音激蕩、鏗鏘有力。新的使命在肩膀，且看自主可控國(guó)產(chǎn)GIS奏響時(shí)代序曲，推動(dòng)數(shù)字孿生跨入新一幕，共享地理智慧、賦能數(shù)字中國(guó)。

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