新加坡数字孪生战略分析及市场需求解讲

新加坡的数字孪生战略是全球领先的，其成功不仅在于技术的先进性，更在于系统性的规划和实施。新加坡政府早在2012年就开始规划和概念化其国家3D制图项目，并在随后几年中分阶段推出航空测绘和街道移动地图。这些努力旨在利用快速数据采集技术绘制整个国家的地图，以创建准确、可靠且一致的国家3D地图，支持政府机构的政策制定、规划、运营和风险管理。

数字孪生技术与普通地图的主要区别在于其动态更新能力。新加坡需要一个最为先进的数据管理平台，来帮助他们更新从各种流程收集上来的数据，以代表新加坡独特但又相互关联的数字孪生。数字孪生不仅代表了物理空间，还代表了法律空间（产权地籍图）和设计空间（BIM等规划模型），从而充分发挥其潜力。

城市和国家政府正在探索各种策略，将个人地理、基础设施、专有记录数据孤岛转变成为集成的数字孪生体。这可不是一件容易的事情，因为数据的捕获方式、使用的文件格式、基础数据的质量和准确性之间存在显著差异。此外，政府还需要以尊重公民隐私、企业数据隐私(IP)以及内部数据安全的方式构建这些地图。

例如，地籍调查等数据源反映了房地产、矿产和土地使用领域的所有权边界，对这些记录的损坏或意外更改，可能会侵犯隐私、竞争优势或者所有权。新加坡是世界上人口密度第二大的国家，这导致了垂直建筑和基础设施的显著增加。传统的制图方法是基于二维地理的。2011年大洪水摧毁了该国之后，政府启动了一项雄心勃勃的3D制图计划，使用快速捕获技术绘制整个国家地图，并于2014年绘制出了第一张3D地图，帮助各个政府机构制定政策和计划、改善运营以及管理风险。

但是现在这个地图已经过时了，因此2019年新加坡土地管理局进行了第二次尝试，通过检测随时间推移发生的变化以及更高的准确性对原始地图进行了更新，以反映该国的城市发展动态。这个项目涵盖了新加坡的航空测绘以及所有公共道路的移动街道测绘。

一次捕获，多人使用。过去，每届政府机构都进行了地形调查以改进规划决策。“由于时间表不同，所以出现重复工作并不意外，”TO说。此次与Bentley的合作，帮助实施了新加坡土地管理局“一次捕获，多次使用”的战略，旨在通过为政府机构、当局和顾问的项目提供开源3D国家地图，最大限度地提高地图的可访问性。他们希望最终可以扩展3D地图，支持4D来展现随时间推移发生的变化。

他们采用自动图像捕获技术来快速绘制国家地图，新的快速捕获流程帮助将支出从3500万新元减少到600万新元，时间也从2年缩短到8个月。新加坡土地管理局在41天内捕获了160000多张高分辨率航拍图像，并使用Bentley Context Capture Tools将其转换为精度达到0.1米的全国3D实景网格，并利用Bentley Orbit 3DM工具将超过25 TB的本地街道数据转换为数字孪生。该团队针对数据的不同方面对各种文件格式进行了标准化。LAS和LAZ用于点状云数据，GeoTIFF用于将图像与物理空间对齐，CityGML增加了对矢量模型和曲面的支持。

开放与安全之间的平衡。TOA表示，在开放数据和安全性之间取得适当平衡是非常重要的。开放数据让用户能够采用正确的工具来满足其组织的需求，而不用担心应用如何。不过，这种开放性对于平衡安全和隐私方面的考量是有必要的，这将确保原始数据可以得到安全处理，并提供给采用给了适当隐私保护的机构、企业和公民。

所有团队成员的安全性将受到检查，数据也是在一个安全受控的环境中进行处理的。此外，还应用了各种传感和匿名技术来保护隐私，使其能够与参与规划、风险管理、运营和政策的机构更广泛地共享数据，而不会影响任何人的数据权利数据处理是在受控环境中完成的，这意味着与外界隔离且无需网络访问。这可能会阻碍某些流程（例如在遇到问题时获得技术支持），“然而，对于这样一个国家规模的测绘来说，必须要在时间和安全之间取得平衡。”

新加坡数字孪生的市场需求主要体现在以下几个方面：一是提升城市规划和管理效率；二是应对气候变化带来的挑战；三是促进可再生能源的开发利用；四是推动智慧国家的发展。随着技术的不断进步和应用案例的增多，预计未来几年内新加坡数字孪生市场将继续保持快速增长态势。