相关资料表明，过去二十年，中国智慧城市建设投资巨大，建设的传感网络已经领先全球，但硬件重复建设，多注重单方面的智慧化建设，信息孤岛问题仍在，城市智能化程度不足。今年这场重大疫情也将这些问题暴露在人们眼前，步入夏季，一些城市内涝频现，又浮出了我们智慧城市建设的短板，更遑论常见的交通拥堵、环境污染等市民关注的城市病。
智慧城市建设弊端的不断涌现、越来越多互联网技术与理念和城市建设的不断融合、现阶段新基建的兴起，也为数字孪生在全行业迎来新一轮爆发制造契机。数字孪生的意义就在于让真实世界很高成本、很难实现的事情，可以在虚拟世界里低成本、快速地去实施。无论是全域规划一张图，还是城市治理一盘棋，数字孪生都作为新型智慧城市的基础设施，以数字化的虚拟映射来模拟城市全要素和时空全过程，从而打通智慧产业集群之间的信息互联互通，推动新基建大潮下各领域的数字升级。
一、智慧城市云平台 数字孪生城市的核心
数字孪生城市是跨区域、跨部门、跨行业高效协同全景式的城市管理模式，在数据融合方面，与传统智慧城市相比，数字孪生城市不仅包括描述城市运行状态的城市体征数据，也包括基于倾斜摄影、BIM的三维模型数据、基于物联网的实时感知数据等，集成了城市的全量大数据。
MapGIS智慧城市云平台作为全国产化平台，能够很好地承担数字孪生城市建设核心平台的角色。MapGIS智慧城市云平台是通过大数据、物联网、云计算等新一代信息技术，实时汇集城市各种时空信息并提供智能决策及服务的时空信息基础平台。平台采用统一的时空基准，构建地下、地表、地上全空间三维可视化场景，并在此之上提供大数据采集、存储、管理、计算、分析挖掘等服务，致力于打造一个充分感知、互联互通、融合共享、业务协同、按需服务的一站式智慧化服务环境。面向政府、企业、公众提供各类智慧应用服务，提高城市信息资源管理效率、消除部门信息鸿沟，提升居民生活质量，为各类用户提供一个泛在的、精细化的、多层次的智慧城市服务体系。
MapGIS智慧城市云平台采用四层体系架构，分别是云基础设施（IaaS）、智慧城市时空大数据中心（DaaS）、智慧城市云服务中心（PaaS）、智慧城市云应用中心（SaaS），架构图如下所示：
图 MapGIS智慧城市云平台系统架构图
云基础设施：包括池化的计算资源、存储资源、网络资源、安全资源，为智慧城市云平台提供基础设施服务。
智慧城市时空大数据中心：通过构建基础时空数据库、公共专题数据库、物联网实时感知数据库、互联网在线抓取数据库，实现多源异构数据的接入、汇聚，处理，管理与更新，数据服务发布，为云服务中心提供数据支撑。
智慧城市云服务中心：包括能力开放平台和运维管理中心等。基于丰富的数据服务、功能服务、接口服务、知识服务，以及地名地址引擎、知识引擎、业务流引擎等服务能力，构建能力开放平台，面向二次开发用户提供不同层次的接口服务。智慧城市运维管理中心是MapGIS智慧城市云平台的统一运维管理系统，实现数据维护、服务管理、系统配置和系统监控等功能。
智慧城市云应用中心：智慧城市云应用中心由智慧城市云门户、智慧城市运行中心和二三维一体化系统构成，实现智慧城市云平台的综合展现。
二、三大关键技术，助力城市“智慧大脑”构建
当前我国城市空间复杂程度、数据体量庞大程度已今非昔比，MapGIS智慧城市云平台从城市全空间一体化表达、时空大数据分析、智能GIS等三大关键技术为构建城市“智慧大脑”带来强大支撑。
全空间一体化表达：时间推演城市运行态势
全空间，世界本源完美呈现。MapGIS智慧城市云平台打通与地理信息紧密结合的遥感、无人机、点云、倾斜摄影、BIM、VR/AR等技术环节，涵盖全空间存储、模型构建、高效渲染、全空间三维一体化分析等关键技术点，实现城市立体空间中所有对象的统一描述和管理，支持城市地上、地下空间的一体化管理、展示和分析应用。全空间一体化管理是实现智慧城市“数字孪生”和智慧化运营管理的核心要素。
图 全空间一体化三维分析
协同计算：时空大数据高性能分析计算
在大数据时代背景下，积极尝试将MapGIS与大数据技术进行结合，基于Hadoop、Spark等分布式计算框架，实现地理大数据的高效存储、计算、分析以及可视化表达，提供多项大数据服务，所以MapGIS智慧城市云平台是一个全面接入大数据的GIS平台。
针对城市建设、管理、运维中所涉及到的海量多源异构时空大数据，平台采用大数据计算框架，提供矢量大数据高性能分析计算、实时数据高效接入处理等大数据计算能力，可以实现城市千万级别的点数据、百万级别的区和线数据的秒级响应，针对实时传感器数据支持区域热力图、人口迁徙图、时空立方体等多维度实时展现，为各类决策提供有效支持。
图 时空大数据实时分析
智能GIS深度学习：推动城市自我学习智慧成长
在即将到来的人工智能时代，MapGIS积极拥抱人工智能新技术，通过将GIS与机器学习、深度学习技术深度融合，为空间问题智能化解决提供了新的支撑工具。
MapGIS智慧城市云平台是全新智能GIS服务器平台，基于深度学习框架，提供数据关联与融合、空间分析与预测、聚类分类与统计等智能化服务，应用于遥感影像变化检测、建筑物提取、岩性识别、个人画像描绘与行为推断、群体运动模式与异常识别等领域。
三、“数字孪生”的三大典型应用场景
