成果簡(jiǎn)介
以云技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)空間的數(shù)字化和智慧化,是目前全球研究的熱點(diǎn),也是數(shù)字孿生技術(shù)的核心。空間的數(shù)字化和智慧化技術(shù)是CIM平臺(tái)的基礎(chǔ),是我國(guó)智慧城市建設(shè)的核心技術(shù),是面向未來(lái)的新一代信息技術(shù)。
空間數(shù)字化和智慧化技術(shù)是全球爭(zhēng)搶的技術(shù)高地,其技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在:
1、空間數(shù)據(jù)工具性強(qiáng),原生的空間數(shù)據(jù)使用都離不開(kāi)專業(yè)的軟件工具。
2、空間數(shù)據(jù)的差異性大,存在典型的多源異構(gòu)特征及時(shí)空性。
3、空間數(shù)據(jù)的專業(yè)堡壘高,跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)應(yīng)用難度極大。
4、空間數(shù)據(jù)體量大,計(jì)算過(guò)程高度依賴高性能的計(jì)算資源和設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)自主可控的核心技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)智慧空間數(shù)據(jù)平臺(tái)的研發(fā),是面向未來(lái)的新一代信息技術(shù)中的重大問(wèn)題,對(duì)有效推進(jìn)國(guó)家智慧城市戰(zhàn)略具有極其重要的意義。
BOS(Building Operating System,智慧空間操作系統(tǒng))是解決智慧空間領(lǐng)域工程級(jí)數(shù)據(jù)的管理與服務(wù)的PaaS云平臺(tái),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),可提供多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)的解析、融合、多維可視化和智能計(jì)算等服務(wù),可以服務(wù)于智慧城市的各種應(yīng)用場(chǎng)景,形成了具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品和競(jìng)爭(zhēng)力,在全球具有獨(dú)創(chuàng)性,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
BOS主要解決如下四個(gè)問(wèn)題:
1、 空間大數(shù)據(jù)并行計(jì)算框架缺失
突破強(qiáng)依賴的空間數(shù)據(jù)并行解析計(jì)算,解決現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)硬件資源的依賴,實(shí)現(xiàn)主流軟件任意體量數(shù)據(jù)的厘米級(jí)解析計(jì)算,解綁空間數(shù)據(jù)與原生工具,促進(jìn)空間數(shù)據(jù)全過(guò)程無(wú)縫流轉(zhuǎn),服務(wù)智慧空間全生態(tài)應(yīng)用。
2、多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)難以深度融合
突破多源異構(gòu)微宏觀、靜動(dòng)態(tài)空間數(shù)據(jù)的有機(jī)融合,解決現(xiàn)有智慧空間“數(shù)據(jù)孤島”和數(shù)據(jù)碎片化等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的一致性、關(guān)聯(lián)性和完備性,將為智慧空間全過(guò)程、多維度科學(xué)決策建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
3、原生空間數(shù)據(jù)專業(yè)壁壘高、難以廣泛復(fù)用
實(shí)現(xiàn)原生空間數(shù)據(jù)的知識(shí)重塑,挖掘智慧空間數(shù)據(jù)中的隱式專業(yè)知識(shí),建立面向非專業(yè)用戶的空間數(shù)據(jù)服務(wù),突破空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域性,完善空間數(shù)據(jù)的多維度價(jià)值,將最大程度發(fā)揮智慧空間數(shù)據(jù)價(jià)值。
4、突破海量空間數(shù)據(jù)跨終端使用瓶頸
突破海量空間數(shù)據(jù)對(duì)跨終端軟、硬件資源的高要求,構(gòu)建空間大數(shù)據(jù)跨終端可視化等技術(shù),促進(jìn)智慧空間業(yè)務(wù)應(yīng)用的多樣化。
在空間數(shù)據(jù)融合方面,BOS平臺(tái)以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化空間數(shù)據(jù)建模標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),將空間數(shù)據(jù)從異構(gòu)的模型文件中提取、結(jié)合語(yǔ)義分析、幾何分析等系列算法將空間數(shù)據(jù)進(jìn)行重組并以對(duì)象方式進(jìn)行數(shù)據(jù)建模后存儲(chǔ)到自主研發(fā)的多模數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜理論的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了各類空間數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)、智能計(jì)算。
在空間數(shù)據(jù)展現(xiàn)方面,BOS平臺(tái)基于WebGL技術(shù)綜合利用云-端協(xié)同、三維瓦片、數(shù)據(jù)復(fù)用、數(shù)據(jù)壓縮、遮擋剔除、可視化實(shí)例化等系列技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了跨終端空間數(shù)據(jù)可視化。
BOS平臺(tái)的主要科技創(chuàng)新點(diǎn)包括:
1、首次提出了空間大數(shù)據(jù)并行計(jì)算框架與方法,突破空間數(shù)據(jù)在有限硬件資源下的計(jì)算瓶頸,極大極大提升空間數(shù)據(jù)計(jì)算效率,填補(bǔ)了空間數(shù)據(jù)領(lǐng)域并行計(jì)算框架的空白。
2、創(chuàng)新性地提出了跨領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)自動(dòng)精準(zhǔn)融合算法,突破空間數(shù)據(jù)在全過(guò)程的無(wú)縫流轉(zhuǎn)和跨專業(yè)融合方法。
3、創(chuàng)新性的提出了多粒度空間數(shù)據(jù)計(jì)算系列方法,首次提出了一種綜合柵格和拓?fù)涮卣鞯腂IM室內(nèi)路網(wǎng)提取及路徑規(guī)劃方法,緩解了大型室內(nèi)空間路徑規(guī)劃效率和準(zhǔn)確率的矛盾,提出了建筑空間智能提取方法,提出了面向建筑管網(wǎng)的智能動(dòng)態(tài)流圖構(gòu)建方法。
4、提出了多粒度不規(guī)則空間數(shù)據(jù)切分和編碼方法,提出了海量空間數(shù)據(jù)跨終端可視化方法,突破空間數(shù)據(jù)跨終端使用瓶頸。
BOS可以服務(wù)于智慧城市的各種應(yīng)用場(chǎng)景,從城市的商業(yè)綜合體、學(xué)校、醫(yī)院、大型展館、小區(qū),到地下管廊、地鐵站,道路橋隧,甚至是核電站、城市凈水廠等,都可以通過(guò)BOS實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化乃至智慧化,構(gòu)建他們的數(shù)字孿生體。
目前,BOS已為上海市徐匯區(qū)、廣東佛山市禪城區(qū)、烏鎮(zhèn)等政府大數(shù)據(jù)部門(mén),國(guó)家電投、中交建、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)等大型央企,太極集團(tuán)、華為、阿里、依圖等高科技企業(yè)提供了服務(wù),打破了國(guó)外技術(shù)在這一領(lǐng)域多年的壟斷地位,基于BOS進(jìn)行基于智慧空間應(yīng)用的開(kāi)發(fā)可節(jié)約80%左右的開(kāi)發(fā)成本,脫離對(duì)專用工具的依賴,大幅降低軟硬件投入成本。
BOS是自主創(chuàng)新研發(fā)的空間數(shù)據(jù)管理與復(fù)用PaaS平臺(tái),已申請(qǐng)和授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利24項(xiàng),已授權(quán)軟件著作權(quán)45項(xiàng),并獲2020年上海市科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新資金支持、中國(guó)信息協(xié)會(huì)“2019中國(guó)政府信息化方案案例創(chuàng)新獎(jiǎng)”、2019中關(guān)村國(guó)際前沿科技創(chuàng)新大賽“智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域TOP10”、中國(guó)公路學(xué)會(huì)“交通BIM工程創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、第二屆“物聯(lián)杯”IoT+BIM設(shè)計(jì)運(yùn)維大賽二等獎(jiǎng)、2020泛建筑行業(yè)最佳解決方案獎(jiǎng)等,完成了與UOS等國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的兼容認(rèn)證,同時(shí)盈嘉互聯(lián)也已加入“安全可靠技術(shù)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(安可聯(lián)盟)”。