智东西（公众号：zhidxcom）
文| 信仪

智东西11月12日报道，今天，泰瑞数创科技公司推出了SmartTwins数字孪生底座2.0，对SmartTwins数字孪生底座2.0背后的技术进行了解构，并提出了生态孪生概念。

泰瑞数创在去年推出了SmartEarth数字孪生底座1.0，目前已有不少代表性案例。比如SmartEarth公安行业数字孪生底座已经在上海、杭州、深圳、新疆等全国多个重点一线及二线城市落地普及并投入使用。此次2.0版本要较1.0版本在技术上有更大升级。

泰瑞数创成立于2004年，是一家数字孪生技术与服务提供商，为智慧城市、工业4.0和自动驾驶行业提供数字孪生解决方案。据称，直至目前泰瑞数创的客户覆盖了30多个行业，产品适用于超500个应用场景，与此同时是，泰瑞数创也称将布局科创板上市计划。

美国学者Michael W. Grieves最早将数字孪生（Digital Twin）定义为：物理产品或资产的虚拟复制。此复制实时更新，或尽可能定期更新，以尽可能地匹配其真实世界。

中国最早提出数字孪生的机构是中国信通院，根据信通院《2018数字孪生城市白皮书》，数字孪生城市可以理解为：一个信息维度上的虚拟城市，它与物理维度上的实体城市紧密联系。它们俩共同生存、虚实交融，就像一对双胞胎，从而构成城市未来发展形态。

泰瑞数创的CMO黄慧敏说，中国信通院与泰瑞数创一起从2018年到今年连续初版了三期数字孪生城市报告。在今年，泰瑞数创也联合工信部推出了数字孪生白皮书，黄慧敏称，从数字孪生的顶层设计到应用层面，泰瑞数创都一直在参与。

一、数字孪生底座1.0到2.0，从概念到精准映射的转变

泰瑞数创的资深技术专家黄栋用《黑客帝国》中的科幻片场景生动解释了“数字孪生”。但是数字孪生刚刚诞生的时候只是一个简单的系统，甚至是从产品设计角度出发的。

而后来，受特定需要影响，数字孪生被用在了航天领域，而后又落地到工业甚至是医疗、教育行业。从泰瑞数创的角度来说，他们目前把数字孪生引入了智慧城市、智慧工业和自动驾驶三个方向。

黄栋说，泰瑞数创在2019年发布了1.0产品，即SmartEarth“数字孪生底座”，综合卫星遥感、中低空航测、地面移动测量采集到的影像和点云等多源数据，输入实景三维重建软件完成建模，承载起城市信息模型（CIM-City Information Model）数据的交互共享和查询分析。

▲泰瑞数创在2019年中国数字孪生高峰论坛中发布SmartEarth

利用API接口与地理信息数据库、物联感知数据及各部门业务数据挂接，建成孪生数据中台。数据中台接入网络后，进一步在虚拟世界形成与现实世界相映射的数字孪生体。

但他认为在1.0阶段这还是一个数字孪生的概念性产品，把数字孪生发展过程中必须要有的条件实现。

而在2.0的产品中，泰瑞数创针对产品做了大幅度的升级优化，能使人直接看到高精度的三维数据，以及自然资源中的地形山脉、城市中的建筑、甚至是建筑内部的结构画面等。

泰瑞数创在数字孪生底座2.0中，通过测绘手段，为现实的事物做了精细的还原表达，就构成一个对真实世界的精准映射，同时场景实时运作的信息也能和泰瑞数创的模型进行关联和绑定，形成动静一体的虚拟对象。

基于这样的一个对象，就可以在建筑的工地管理、城市中无线电信号分析以及城市规划设计中关键要素的判断等场景中进行计算，这也就是基于整个城市数据的计算概念。

除了对城市中无线电信号分析、城市关键规划要素等指标性的计算外，泰瑞数创还可以做一些模拟的仿真功能，比如适应自然气候的变化，实现雨天、阴天、晴天的模拟，以及一些突发事件的应急处理。

▲数字孪生的仿真功能

黄栋认为，计算本身核心的意义在于数据结构本身，就是如何把一个数据模型建立得能更准确反映实际的空间状态，而非只图画面的美轮美奂。

此外，数字孪生的仿真与传统的仿真并不相同，传统的仿真是一个固定的流程，而数字孪生的仿真是一个持续性的仿真，因此二者不能混为一谈。

其次，黄栋称除了在城市和工业中落地，数字孪生在娱乐领域也找到了可以应用的场景。因此如果想要达到一个完整的数字化表达，生态转型是必须发展的。

▲数字孪生在城市中的部分场景

二、政府服务3~5年迎来爆发期，数字孪生需要长周期发展

泰瑞数创的创始人兼CEO刘俊伟以一串“新”为主线讲述了他对数字孪生以及泰瑞数创在数字孪生产业布局的看法。

他认为，这是一个新的环境，会产生一个新的世界，其中出现新的机遇同样也会面临着新的挑战，也就需要相应的解决方案。

刘俊伟说泰瑞数创是一个长周期的公司，也就是一个“慢”公司。泰瑞数创从04年起步至今已有16年，这16年中大部分的时间都投入在了研发上。

从政策方面来看，数字孪生技术被发改委多次点名，“新基建”也需要数字孪生赋能。刘俊伟认为数字孪生会在大数据、自然资源和公共安全三大方向大规模投入。

▲国家发展改革委《关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案》中提及“数字孪生”

目前广州、南京、武汉、长沙等地都已经推出了数字孪生城市的计划，在目前整体的大环境下，刘俊伟认为数字孪生已经逐渐不止是面向政府的服务，还是面向工业，甚至是未来To C出行或娱乐行业的服务。

刘俊伟判断，数字孪生目前还是在进行一个从量变到质变的变化，随着数字孪生行业的大规模应用，数字孪生面对政府的服务或将在未来3~5年迎来一个爆发性周期。

▲数字孪生技术发展趋势

在自然资源方向，在国土规划、测绘中用点线描述物理世界到用计算机视觉的方式计算出可视化的三维场景经历了30年，而如今数字孪生需要做到的不止是让人眼能够识别城市中的外围和内墙，还要能让机器识别，做到人机兼容。这也就是刘俊伟曾说“语义化将会是实现智能测绘的核心”的现实意义所在。

▲SmartEarth地理实体系列产品研发

另外，泰瑞数创面向城市的高分辨率数码机从2013年至今已迭代到了第4代，它可以获取1万平方公里的图像，效率可以达到一般高分辨率卫星的效率。

在演讲结束前，刘俊伟再次强调数字孪生行业是一个技术链条的竞争，泰瑞数创要真正从底层去创新而非复刻别人的概念和理念，因此这是一个长周期，也是一个很长的旅程。

三、对真实世界的精准映射，将数字孪生延伸到生态

接下来，黄栋对数字孪生底座的组成部分进行了细致的解构。

首先，作为数字孪生底座，它要反应的就是我们所存在物理世界的一个真实状况。泰瑞数创自主研发了多款多视角航摄仪和无人旋翼机倾斜摄影系统，具有获取地面采样间隔优于2cm的航空影像的技术能力。此外泰瑞数创的高光谱航摄仪、机载双频激光雷达航摄仪也可分别用于环境监测、海岸探测等多种用途。

▲泰瑞数创办公区内的航摄系统

泰瑞数创的数字孪生建模系统将多源数字孪生体信息进行整合融合，构建立体场景，用于真实表达物理世界，实现数字孪生体信息统一管理，保证各系统信息资源交换顺畅，同时为跨系统应用集成、跨部门数字孪生体数据共享打基础。

泰瑞数创的大数据可视化系统是一个基于数字孪生体信息云，与物联网、大数据以及第三方专业数据等进行信息整合，实现数据实时图形可视化、场景化以及实时交互，同时支持桌面端、移动端、VR/AR、大屏等多种显示终端。

▲大数据可视化系统

黄栋还称，明年泰瑞数创可能还会推出3.0阶段的数字孪生底座，它并非是一个虚拟的概念，而是要达到一个多模态的数字孪生生态。

以城市中心智能派单为例，可以通过对历史案件、信息员经验、市民投诉记录等信息进行深度学习，派单员可以像数据建模师一样根据已有信息设计数据模型，根据准确度进行调试，再根据分类进行智能派单。

结语：数字孪生创建“平行世界”

泰瑞数创的CMO黄慧敏说，数字孪生创造出了一个平行世界，简单地来说就是与现实世界“一模一样”的虚拟世界，其并非简单地“还原”，而是赋予这个平行世界生命，让它跟现实世界同步生长，同样具有思考能力。

“数字孪生”城市作为一个“智慧城市”主题下相对完整而可感的阶段性规划目标，获得了政、商、资、学各界的支持，产业链也在不断完善。未来在“平行世界”中模拟救援、模拟建筑或许将变得越来越普及。