江河是人類的母親，數千年來，既給了滋養人類文明發展的乳汁，也留下了諸如 “黃河泛濫兩千載， 淹沒開封幾座城”的苦難。在現代社會，大多數城市依然是沿河而建，河流對于人類不僅僅在于供水、航運和發電等作用，還通過流域環境的整體性對經濟社會的發展產生影響。隨著大數據、人工智能、數字孿生等新一代信息技術快速發展，大力推進數字孿生流域建設已成為推進智慧水利建設的核心與關鍵，將為全面提升國家水安全保障能力提供強有力技術支撐。
隨著多個先行先試項目的陸續開展，數字孿生流域正迎來大規模建設，方興未艾。在國產GIS軟件MapGIS 10.6發布會上，中地數碼數碼吳亮教授教授闡述了MapGIS的技術創新理念，“以國際領先+自主可控，實現國產化GIS自主創新；以全空間GIS+數字孿生，助推數字產業發展。”而“數字孿生流域”一詞則頻頻出現在其報告中。不難看出，數字孿生流域建設將會是中地數碼與合作伙伴在“MapGIS平臺+應用賽道”合作模式下的又一發力方向！
建設數字孿生流域，即以物理流域為單元、時空數據為底座、數學模型為核心、水利知識為驅動，對物理流域全要素和水利治理管理全過程進行數字化映射、智能化模擬，實現與物理流域同步仿真運行、虛實交互、迭代優化。服務數字孿生流域建設，需要GIS與虛幻引擎、大數據、人工智能、BIM等信息技術的融合創新，并與水利業務深度融合。新一代全空間智能GIS平臺MapGIS 10.6 從全空間GIS、大數據智能GIS、信創GIS、敏捷開發等方向融合創新，并推出基于虛幻引擎（UE5）的 GIS 開發平臺——MapGIS 3DClient for Unreal，提供海量 GIS 數據的高效可視化，豐富的三維場景交互、拾取、分析等功能，可以幫助用戶快速構建面向數字孿生、智慧城市等領域的高性能、高逼真、大場景 GIS 應用系統，將為數字孿生流域建設帶來又一技術支撐。
海量 GIS 數據融合，助力流域數字底板建設
MapGIS 3DClient for Unreal支持 M3D 2.0數據和服務標準，M3D提出一種開放式、可擴展的三維模型數據格式及服務接口規范，涵蓋空中、地上、地表、地下等范圍的數據類型，為全空間三維模型數據提供統一的存儲和管理，有效支持全空間數據的一體化組織、可視化、分析與共享服務。它采用樹形LOD來組織數據，采用高效數據劃分和壓縮策略，采用GLTF存儲幾何，采用文件夾方式組織數據，節點描述與數據分離，支持實例化存儲，能夠支持城市級全空間大場景數據高效渲染；支持地質模型、柵格體元、高精度網格數據模型；支持高效單體化查詢，支持地理實體多模態數據表達，數據格式可擴展，支持Web高效的傳輸和解析。有力的支撐數字流域全要素數據資源的感知與集成管理，實現各類數據的全面集成管理，如監測感知類、基礎地理信息類、水利業務類數據等。
MapGIS 3DClient for Unreal支持 WGS84 坐標系的“三維球”及 GIS 的交互體驗，可提供更加觸手可得、更加便捷、更加真實的三維體驗；并支持基于 UE5 的大型世界坐標（LWC），可有效提升大場景三維模型的渲染精度。可有效支撐L1-L3級集成場景表達，集成L1級（全國級），包括高分衛星 遙感影像、全國水利一張圖矢量、30m 數字高程模型（DEM， Digital Elevation Model）數據、水文地質分區，補充局部區域 測圖衛星 DEM 數據等，L2級（流域和省區重點區域），包括無人機遙感、河湖管理范圍矢量、重點對象精細化數據、水下地形等，L3級（重要水利工程），包括水利工程BIM、設計圖、周邊傾斜攝影、水下地形圖等流域全要素數據資源，構建 BIM+GIS+IOT 的數字化場景，實現三維場景瀏覽、工程三維展示、工程立體化監控展示、工程運行管理的可視化，支撐水利工程影響區域水文、水環境、工程建設活動、工程運行的可視化管控。
L1級（全國級）
L2級（流域和省區重點區域）
L3級（重要水利工程）
MapGIS 3DClient for Unreal提供豐富的功能，支持圖層的顯示、隱藏、添加、刪除、快速定位等圖層操作功能；幫助用戶構建數字孿生流域具有真實地理坐標的三維地理底圖。
強大的三維查詢與分析，助力流域模型平臺建設
隨著數字孿生應用的深化，數字孿生流域需要更實時的信息交換、更強的計算能力、更精準的分析決策、更復雜的仿真模擬。MapGIS 3DClient for Unreal開發平臺提供豐富實用的數據處理與分析功能，支持查詢真實地物的屬性信息，支持模型拾取、場景漫游等操作，并提供通視分析、可視域分析、天際線分析、動態剖切分析、洪水淹沒分析等功能；基于數字模擬仿真引擎，通過集成水利專業模型，構建智能模型和可視化模型，支持水利專業數據分析模擬可視化，打造數字孿生流域模型平臺，為防汛抗旱“四預”和水資源調配管理應用提供分析決策支撐。
圖 3模型平臺建設
城市流域防洪應用
高效的跨終端應用擴展能力，助力流域知識平臺建設
MapGIS 3DClient for Unreal支持云端像素流渲染，客戶端無需依賴任何三維引擎，即可在多種客戶端如移動設備、VR、MR等體驗高質量的三維渲染。滿足數字孿生流域對物理流域對象進行多層次實時渲染及可視化呈現的需求，支撐對空間分析、大數據分析、仿真過程的多終端一體化展示。
基于MapGIS 3DClient for Unreal強大的跨終端應用擴展能力，充分利用構建的數據底板，集成人工智能、機器學習等技術，構建智能化的知識平臺，實現基于數據驅動和知識引擎的預案庫、調度規則庫、水利知識庫的智能化管理、動態管理。
水利工程建設規劃
建設數字孿生流域是貫徹落實國家和水利部有關數字經濟和數字流域建設要求的重大舉措，作為空間信息基礎設施核心的GIS基礎平臺將在其中扮演重要角色。“行業用戶、生態伙伴可以在MapGIS 3DClient for Unreal開發平臺基礎上，進行數字孿生流域應用快速搭建和業務創新。”中地數碼董事長吳亮介紹，這一平臺將有效助力行業低成本、高效率開發數字孿生應用，在“MapGIS平臺+應用賽道”合作模式下，中地數碼將與生態合作伙伴共探數字孿生流域解決方案，共建基于空間信息的數字經濟創新應用場景！
