42 亿人生活在城市地区。到 2050 年， 这一数字将扩大到 67 亿。

城市必须适应发展

城市发展日新月异。城市必须提供新的住房和配套基础设施，同时关注经济增长、安全和保障，保持竞争力和适应力。许多城市积极投资于具备恢复力的未来，以期实现可持续发展目标，例如：

-确保居民安全获得饮用水、 卫生设施和能源。

-应对气候变化及其影响。

-实现智慧交通和智慧公用事业。

-改进所有城市系统的规划。

随着可以帮助解决这些问题的智慧城市数字技术的快速发展，到 2025 年，智慧城市市场将增长到近 8,210 亿美元。

 

数据过载使状况更糟

随着智能技术和物联网设备的兴起，城市收集的电子数据的量前所未有。但是，城市管理者需要了解如何使用这些数据来支持他们的决策。迈向数字化为城市提供了真正的机会，城市管理者可以更有效地使用他们的数据，进而改变自己的工作方式。如果无法有效地管理和使用他们的数据，从而为决策制定提供支持并解决实际问题的话，城市管理者的洞察力可能会淹没在数据之中。

 

管理和共享数据是关键

时下的趋势是越来越多地采用数字孪生，以帮助城市应对挑战。作为城市基础设施和系统的复制品，数字孪生技术正在重新定义城市基础设施的规划和管理方式，并鼓励跨部门、与其他政府机构、企业和公众的协作及其参与。

 

使用数字孪生技术，您可以：

-实现园区级和城市级的 计划和项目可视化。

-优化人群和交通的流动性。

-制定水灾恢复力策略。

-管理公共工程项目。

-为给居民提供高品质生活的 举措提供支持。

城市数字孪生通过多种方式支持更全面的城市系统视图，并更好地了解城市中采集到的、往往孤立的数据存储库。以下是城市如何应用这项技术的六个实例。

 

新加坡利用数字孪生技术进行三维土地管理

 

无法横向发展，只能纵向扩展

新加坡土地管理局管理该岛国的土地使用，以创造尽可能多的发展机会。然而，随着地上和地下建筑物以及基础设施的不断增多和重叠，二维地图无法再为国家传达准确的 GIS 信息。GPS Lands Singapore 向新加坡土地管理局提供了一个解决方案，该解决方案将创建新加坡数字孪生平台， 将岛屿的三维地理空间数据收集到一个统一位置。航空和道路测绘团队采集数字地形和街道级图像，然后将它们组合成一个单一的数据验证平台。

 

构建城市数字孪生模型

GPS Lands Singapore 借助 Orbit 3DM® Content Manager 将所有点云数据和全景图像导入其新加坡数字孪生平台。完成的地图通过 Orbit 3DM Cloud 可发布全国各地实体的地图数据。新加坡的数字孪生模型现在能以高精度 3D 表示方式显示该国的所有场所，从建筑物到个别树木和灯柱。完整地图现已导出并与各个政府机构共享，以帮助进行资产管理和决策，包括高精度树木和绿地管理。

 

“Orbit 的易用性及其高质量数据集交互为政府利益相关方提供了许多可能性，以有效管理重要特征和资产。”

——GPS Lands Singapore 项目经理 Johnson Ang

 

都柏林数字孪生加快数字化转型

 

都柏林的数字孪生模型

都柏林数字孪生项目是都柏林市、Bentley 软件公司和 Microsoft 的一项联合计划，旨在为爱尔兰首都和最大的城市都柏林创建大型数字模型。都柏林数字孪生项目于 2020 年 2 月启动，其目标是提供真实世界的环境和视觉效果，使工程师、建筑师、施工人员、城市规划人员和市民能够确认、设计和执行未来几年的城市解决方案。都柏林案例证明，在世界上任何地方，城市级别数字孪生模型都能推动未来城市空间类似的变革。

 

潜在用例

潜在用例数不胜数。城市领导者可以使用城市级数字孪生模型来规划更安全且保持社交距离的事件和活动。开发人员还可以使用数字孪生技术来衡量对气候和可持续性的影响，而公用事业运营商可以使用它们来模拟和预测问题，以采取预防性措施并做出快速响应。此外，应急服务可以使用数字孪生来进行整个城市的事前管理。

 

城市管理者发现数字孪生模型可以帮助他们提高效率，而且可以将节省的资金再投资于部署增强型服务，或推进可持续发展目标。

 

“在新冠疫情期间，要为都柏林新的开发项目进行公开评审并收集意见非常困难。为了应对这一挑战，我们借助 Microsoft 和 Bentley 创建了交互式虚拟环境，以确保公众可以在家中安全地发表意见，保证开发项目顺利进行。新冠疫情的影响已经迫使都柏林这样的城市加快其数字化转型。”

——都柏林市政厅智慧城市项目经理 Jamie Cudden

 

瑞典哥德堡利用数字化成为赢家

 

为发展做好准备

瑞典第二大城市哥德堡正在迅速扩张，计划到 2035 年容纳 150,000 名新居民和 80,000 所新住宅和办公室。在规划阶段早期进行清楚的沟通并让公民积极参与进来对于规避误解和正式投诉至关重要，从而避免城市规划延期。哥德堡认识到，使用三维环境可以让居民参与到规划过程中，因而使用 ContextCapture 创建了大都市区的完整三维模型，用作城市规划的可视化画布。OpenCities ® Planner 作为在线移动展室的模拟和对话平台，将三维项目可视化效果展现给哥德堡居民、项目利益相关方和潜在投资者。

 

极高的公民参与度

哥德堡项目首次发布时，在最初的 24 小时内产生了 10,000 个独特的观点，为该项目提供了一个非常成功的交流平台。有些项目，例如哥德堡市中心的隧道项目 Västlänken，吸引了成千上万的参观者，并且引发了热烈的在线讨论。下一步，哥德堡决定将 ContextCapture 模型作为开放数据提供，以进一步推动智慧城市应用程序的开发及其数据的民主化。

 

“我们的门户网站 MinStad 和 Bentley 的 OpenCities Planner 为我们改善与市民的 沟通提供了支持，并为民众积极参与 哥德堡的发展创造了可能性。”

——哥德堡市城市规划部地理数据策略师 Eric Jeansson

 

赫尔辛基构建并利用其城市级数字孪生模型

 

赫尔辛基市长久以来拥有三维城市建模的传统，最早可追溯到 20 世纪 80 年代中期。赫尔辛基市启动了总投资 100 万欧元的项目，这是在 2017 年完成的三年期项目的一部分，旨在用三维的方式来呈现整个城市。如今，该模型作为开放数据吸引公众参与，并为商业研发提供支持。

 

推动智慧发展

在赫尔辛基 3D+ 项目中，项目团队使用 OpenCities Map 创建了准确的底图和地理坐标公用事业网络。然后，他们使用 Bentley 的实景建模应用程序，从 11 TB 的图像中生成了整个城市的三维网格表示，这些应用程序也用于对地面和地形进行建模。最后，团队应用 ProjectWise® 展开协作，管理要上传到 Web 门户以进行分发和公众访问的所有数据。作为其数字城市计划的一部分，3D 模型改善了赫尔辛基市的内部服务并促进了智能发展。

 

利用数字孪生技术发展智慧城市

在此数字化基础上，赫尔辛基与 Forum Virium 合作开展了其 SmartKalasatama 项目。除了为赫尔辛基开发新的数字化服务外，该项目还将帮助该市在 2035 年之前实现其碳中和目标。赫尔辛基的数字孪生模型是在实际实施之前对整个赫尔辛基的所有项目进行可视化和交流的起点。赫尔辛基和 Forum Virium 通过 OpenCities Planner 中易于访问的环境吸引利益相关方参与进来，其中主要包括 Kalasatama 当前和未来居民、开发商和城市领导者。这种方法使他们能够通过移动设备提高公众参与度，并从众包中收集意见，最终与更广泛更多样化的民众群体进行交流。

 

“通过基于知识的讨论和基于数据的决策， 帮助我们为市民创造更美好的生活。”

——赫尔辛基市行政办公室建筑师兼赫尔辛基 3D+ 项目经理 Jarmo Suomisto

 

斯德哥尔摩就城市发展进行更有效的沟通

 

发展计划

斯德哥尔摩计划到 2030 年建造 140,000 套新公寓，以满足发展预期。在规划阶段的早期进行清楚的沟通并让公民参与进来对于规避误解和正式投诉至关重要，从而避免城市规划延期。斯德哥尔摩很快认识到通过三维可视化让居民在一开始就参与到规划过程中的意义和价值。大都市区的逼真三维数字孪生模型占地约 500 平方公里，使用 ContextCapture 创建，而 OpenCities Planner 作为可视化和对话平台，将三维项目可视化展示给居民、项目利益相关方和潜在投资者。斯德哥尔摩现在正致力于打造数字孪生模型，也就是一个完全更新且语义丰富的三维城市模型，以支持更强大的可视化效果以及分析和模拟。

 

促进公民参与

为确保所有居民都能探索数字孪生模型，并了解发展计划的影响，斯德哥尔摩市在市中心设置了正在进行中的模型的展览。Stockholmsrummet 展示了他们的数字孪生模型的三维演示，该演示对公众开放，每年吸引成千上万的参观者。三维演示让观众能够在可视化环境中了解发展计划，并帮助城市实现开放性和透明度。此外，斯德哥尔摩正在开展多个基于网络和移动设备的对话项目，以收集公众的评论和意见，大大扩大了对话和交流的范围。

 

“斯德哥尔摩的三维模型及其已发布的场景引起了更多人的兴趣，有助于解释复杂的城市发展项目。”

——斯德哥尔摩市地理数据策略师 Maria Uggla

 

佛兰德斯正在建设更优质的城市数字孪生模型

 

使用新技术扩展三维城市地图

佛兰德斯地理信息局希望通过利用改进的技术和生成更高质量的图像来改进其三维街道级道路地图系统。他们与 Teccon 和 Sweco 的合资企业 Image-V 签约，为该市 65,000 公里的道路采集球面图像和 LiDAR 数据，并在两年内制作出更新的、可通过网络访问的地图。为了满足新项目的要求，Image-V 必须采集高分辨率图像和三维点云，以简化详细的标注和测量。此外，他们还需要从第一个地图项目导入数据，以便用户访问历史数据并查看城市随时间发生的变化。

 

使地图数据可随处访问

Image-V 确定 Orbit 3DM 应用程序能帮助他们按时交付项目，并实现所有期望成果。Orbit 3DM Content Manager 帮助他们建立了制作工作流，并模糊敏感区域，例如人脸和车牌。他们使用 Orbit 3DM Publisher 进行了高精度测量，提取了特征，并在线发布了图像数据。现在，公共机构等用户可以将地图数据纳入自身工作流并开发自己的插件。Orbit 应用程序帮助 Image-V 采集和处理了近 1300 万张图像，包括 LiDAR 数据和历史图像，数据总量达到 250 TB。

 

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关于 Bentley Systems Bentley Systems（纳斯达克股票代码：BSY）是一家基础设施工程软件公司。我们提供创新的软件解决方案，致力于推动全球的基础设施进步，推动全球经济和环境的可持续发展。众多专业人士和各个规模的组织利用我们行业领先的软件解决方案来设计、建造和运营公路和桥梁、轨道交通、给排水、公共工程和公用事业、建筑和园区以及工业设施。我们的产品包括基于MicroStation ®的建模和模拟应用程序，助力项目交付的 ProjectWise，用于资产和网络性能管理的 AssetWise®，以及基础设施数字孪生 iTwin®平台。Bentley Systems 拥有 4,000 余名员工，服务于 172 个国家/地区，年营收逾 8 亿美元。www.bentley.com