苍穹数码技术股份有限公司

KQ GEO Technologies CO.,Ltd.

基于KQGIS的数字孪生城市

解决方案

KQGIS平台 01 数字孪生城市-解决方案

01

平台以数字孪生城市总体规划为蓝图，搭建业务与数据、技术、应用有机耦合的开放可扩展架构；以数据融合为

主线，实现基础地理信息、建构筑物信息、物联网实时感知信息、社会/经济/法人等城市全量信息的匹配关联与组

织管理；立足全空间GIS，聚合“GIS+BIM+IOT”服务，构建全域全时全空间、动态立体、信息丰富的数字孪生底

座。

自

然

资

源

智

慧

水

利

智

慧

住

建

智

慧

环

保

智

慧

园

区

智

慧

应

急

城

市

治

理

防

灾

减

灾

智

慧

综

治

智

慧

社

区

城

乡

规

划

仿真模拟

自主可视化三维引擎

场景虚实融合

二三维

分析

专业遥感分析

物联智慧分析

其他模型

算法

KQCIM

kqgis

“数字孪生底座”

数据汇聚 数据交换

多源融合 数据感知

分析

决策

执行

数据可见

可计算可分析

数据治理

规划

建设

监管

02

KQGIS平台 02 数字孪生城市-核心能力

融合

治理

态势

感知

仿真

模拟

分析

计算

虚实

融合

KQGIS平台 03 数字孪生城市-融合治理

03

针对航天、航空、地面等遥感数据，以及物联感知、网络抓取、业务专题等数据资源的汇聚治理，研发了一系列

治理工具，包括实景三维治理工具、模型轻量化工具、IOT数据处理工具等，支持了基础的、公共的、行业的、物

联感知的等四大类、上百个细分类数据处理，有效支撑全空间、全要素、全过程、多尺度、虚实动静融合的孪生

数据体系建设。

打造孪生数据体系

电子地图数据

DOM/TDOM

DEM/DSM

倾斜摄影数据

基础地理实体

地理场景

建筑信息模型

激光点云

......

人口数据

法人数据

地名地址

社会经济

......

应急专题

公安专题

交通专题

气象专题

消防专题

综治专题

住建专题

防疫专题

......

视频监控

消防监测

环境监测

水质监测

能源监测

管网监测

地灾监测

水利监测

......

基础时空

公共专题

行业专题

物联感知

全空间、全要素、全过程数据体系

实景三维治理工具

二维图元转换采集

实体编辑

关系处理 三维图元采集

语义编辑 模型单体化

BIM轻量化引擎/工具 多种BIM格式

纹理压缩 结构化简 批量绘制

……

产品管理 设备接入 规则引擎 视频采集

...... IOT数据处理工具

转换管理 作业管理 任务调度 资源管理

...... ETL工具

统一时空参考

统一数据标准 空间数据建库

建模及实体化

语义建模

航天卫星

航空无人机/飞机

采集车 激光点云扫描

互联网

抓取

物联网

感知

业务专

题对接

资

源

汇

聚

工

具

治

理

孪

生

数

据

体

系

04

道路实体

城市地质

房屋实体

BIM模型

倾斜模型

数字高程 遥感影像

地名地址

地下管网

水系实体

视频监控

实有人口

物联感知

企业信息

通过数据融合治理，最终构建一个 宏观微观、室内室外、地上地下、二维三维、动态静态、历史现状六位一体的

数字空间底座。

数字空间底座

宏观微观

室内室外

动态静态

二维三维

地上地下

历史现状

数据治理

云端在线遥感数据集群化生产

地理实体生产建库

地理处理建模

模型优化

模型修补 模型单体 语义建模

挂接属性

KQGIS平台 04 数字孪生城市- 分析计算

05

路径分析

缓冲区分析

差异分析

停车态势

规划方案计算

地统计分析

二维时空分析

城市天际线 分层分户 控高分析

方案对比分析

视域分析

室内阴影

三维时空分析

06

车辆识别

人员识别

水上悬浮物识别

涉水桥检测

其它知识模型

水体检测 周边检测 农作物估产

专业遥感分析

二

维

O

D

分

析

地

理

围

栏

物联智慧分析

KQGIS平台 05 数字孪生城市-态势感知

07

针对物联感知数据，专门打造了物联网平台，来处理IOT设备及数据的接入及处理。依据物联网接入标准，对接一

系列智能感知设备，适配通用协议，融合物联网感知数据，为智慧城市构建提供动态数据。

物联设备融合

物联融合

指挥大屏

资产管理 移动应用

MQTT

CoAP

HTTPS

GB28181

RTP/RTCP

适配通

用协议： 无人机 水质监测

高空摄像头 裂缝计

烟感 雨量计

电子水尺 电表

空气质量 车辆闸机

水表

…

消防栓 车辆抓拍

路灯

数据接入

设备管理

规则引擎

数据存储

物联设备

网络：2/3/4/5G、NB-IOT、VPN

输出：XML、JSON、HTML5、…

物联网平台 应用

资产管理

设备接入

设备按产品分类管理 多种接入协议和格式支持

08

能耗监测（耗水、耗电、泵房、配电房、

路灯）

水利监测（降雨、水位、流量、水质、视

频）

安防监控（视频、门禁、卡口、周界）

街区监控（无人机巡查、智能抓拍）

基于物联数据的管理能力，

将物联感知数据与数字孪生

体相结合，构建城市管理应

用场景，全面实时掌握城市

运行态势。

赋能行业智慧管理

KQGIS平台 06 数字孪生城市-仿真模拟

09

平台具备一套完整的数据无损轻量化方案，包括自研模型轻量化引擎和高性能渲染架构，是海量数据承载的核心

支撑。使得平台能够轻松接入海量数字孪生城市仿真模型并可高效显示模拟。

数据无损轻量化方案

数字孪生城市

海量三角片数据

城市级大规模场景数据

大场景

实景模

型秒级

加载和

渲染

手

工

精

细

建

模

倾

斜

摄

影

模

型

自适应的极速渲染引擎

多层次LOD、智能调度、

多级索引、自适应线程池、

内存池、GPU加速等多种

渲染优化技术

轻量化处理和云部署

自研的轻量化引擎和云服

务引擎,自动LOD场景化

简、纹理压缩、实例化

CIM可视化平台

OpenGL、OpenGL ES、

WebGL

10

平台将游戏引擎与GIS二者合二为一。游戏引擎的高渲染效率、实时渲染效果，可以给GIS数据增添符合真实世界

的渲染效果，改善用户视觉体验，将场景及功能相融合能为用户带来身临其境、更具交互性、真实感、沉浸感的

数字孪生体验。

流域流场

城市建筑

GIS+游戏引擎

空间热力图

碰撞计算模拟

粒子特效

KQGIS平台 07 数字孪生城市-虚实融合

11

平台具备三维视频融合能力，通过三维视频融合技术，实现多路视频图像画面与三维场景的无缝匹配，实现多路

视频融合跨镜头目标追踪。

多路视频跨镜头融合 实时还原动态场景

智慧社区

孪生水利

智慧公安

设备管理 自定义裁剪

畸变矫正

匀光匀色

多类型摄像头接入

多软硬件环境兼容

多种投影融合方式

在线融合流畅展示

算法优化融合效果

动态可视参数配置

12

平台将GIS与AR深度结合到应用领域，将虚拟的二维平面地图和三维平面场景与现实世界深度融合，支持AR导

航，为真实世界的用户指引方向；支持AR量算，测量物体高度、距离；支持AR地图，直观查看埋藏地下的数字管

线等信息。

增强现实-跨终端的人机交互

AR周边搜索

AR实景测量

施工安装辅助

KQGIS平台 08 数字孪生城市-案例

13

数字黄岩项目突破了超大规模三维模型管理及呈现技术瓶颈， 构建了“数字黄岩”统一城市底座，支撑智慧城市、

数字政府建设。

本项目以数字孪生城市技术为核心，打造集城镇安全、运营管理、信息共享、休闲娱乐、环境生态于一体的智慧

乌镇。

数字黄岩

“云享乌镇”

14

亦庄医药园智慧园区

本项目集成园区安全、能源、环境等业务数据，构建园区数字孪生空间，打造园区精细化、智能化运维和管理应

用场景。

采用数字李生技术整合各类多元数据构建孪生场景数据，搭建全空间六位一体化的数字孪生实景校园，实现校园

能源管理、安防管理、地下管网管理、校园公共服务管理等业务应用。

华中农业大学智慧校园

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