行业数字孪生信息平台

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01 多源数据治理与专业数据库建设

多源异构数据融合、专业数据治理与行业数据资源体系构建。

针对行业数据来源分散、格式复杂、专业标准不统一、空间与属性信息关联困难等问题,开展多源数据整理、结构化处理、标准化转换、专业数据库设计及数据资源组织管理,构建统一、规范、可关联、可共享的行业数据基础。

核心技术内容

  • 多源异构数据融合:矢量、栅格、影像、CAD、MapGIS、三维模型及关系型数据库数据的整合与转换
  • 专业数据模型设计:钻孔、地层、地质构造、地下水、矿产资源、监测对象等实体结构与关联关系设计
  • 专业数据标准化:坐标系统、分类编码、字段结构、属性字典、专业术语及数据格式统一
  • 数据质量治理:完整性、一致性、准确性、空间拓扑、专业逻辑和数据关联关系检查
  • 专业数据库建设:地质数据库、空间数据库、专题数据库、监测数据库和综合业务数据库建设
  • 多维数据关联管理:报告、图件、钻孔、模型、业务属性、影像和监测信息的关联组织
  • 数据资源共享服务:数据编目、查询检索、成果汇交、数据服务发布、共享交换及动态维护

专业应用延伸:地质资料数字化与地质数据库建设、城市地质调查与地下空间数据库、钻孔、地层及三维地质模型数据库、矿产资源与矿山地质数据库、地下水、地热及水文地质数据库、自然资源调查监测数据库、地质灾害与生态环境专题数据库、多源地理空间数据资源管理平台。

能力价值:将分散的专业数据转化为结构统一、关系清晰、质量可控、能够持续更新和综合应用的数据资源,为行业信息平台、数字孪生与专业分析提供可靠的数据基础。

02 二三维 GIS 与数字孪生

多维地理空间表达、多模型融合与行业数字孪生场景构建。

面向地上地下复杂空间对象及行业业务场景,基于自研 ZA-WebGIS 基础应用平台融合实景三维、三维地质模型、地下空间模型和专业业务信息,实现不同空间尺度、多种数据类型和多类专业模型的统一组织、融合展示与交互应用,构建具有空间表达、对象关联、动态映射和业务承载能力的行业数字孪生系统。

核心技术内容

  • 二三维GIS一体化:二维、2.5维、三维地图一体化应用,图层管理、空间定位、查询及图属联动
  • 多源空间数据融合:矢量、栅格、DEM、DOM、倾斜摄影、地形和影像等数据的综合应用
  • 三维场景构建:三维地形、城市实景、建筑构筑物、地下管线、地下工程及专业对象场景组织
  • 多类型模型融合:实景三维、BIM、三维地质结构、三维地质属性、地下空间和设施模型融合
  • 地上地下一体化:地表地形、地上建筑、地下管线、地层、断层、地下工程及资源空间关联
  • 三维交互与可视化:模型拾取、属性查询、透明显示、分层控制、场景漫游、视角切换及动态效果
  • 数字孪生对象映射:空间实体与业务属性、运行状态、监测数据和历史信息关联
  • 多尺度场景管理:区域、城市、园区、矿区、工程场地及单体设施等不同尺度的场景组织

专业应用延伸:城市地质与地下空间数字孪生、地质矿产三维可视化与数字孪生、矿山及矿区数字孪生、地下水和地热资源数字孪生、地质灾害风险三维可视化、城市地下管线与地下设施数字孪生、水利工程及水文环境数字孪生、工程建设与地下工程数字孪生。

能力价值:实现地理空间、专业地质结构、工程设施和业务信息的一体化表达,将传统二维信息管理升级为多维空间关联和可交互的数字孪生应用环境。

03 多维空间智能分析与专业模拟仿真

专业模型集成、多场景模拟仿真与综合分析决策。

融合专业计算模型、数值模拟方法与三维空间技术,开展复杂地质结构解析、地下水与地热过程模拟、地下工程仿真、多模型协同分析及情景推演,实现专业计算、模拟分析、综合评价与可视化表达的一体化应用,为资源勘查评价、工程规划设计、开发利用、风险研判和科学决策提供技术支撑。

核心技术内容

01 地质结构解析与地学空间计算

围绕地层、断裂、褶皱、矿体、复杂地质体及地下构筑物,开展三维地质结构解析、地质空间关系建模、空间展布、地质属性分布分析及专业地学计算,为深部地质研究、资源评价和地下空间开发提供支撑。

重点体现:复杂地质条件下的结构分析、地层空间关系、地质属性计算、地质模型约束分析

02 地下水与地热过程模拟

面向地下水资源评价、地热勘查开发与运行管理,集成地下水流动、热传输及相关专业计算模型,开展水位变化、地下水流场、地温场、热储开发响应及不同开采方案的模拟分析。

重点体现:地下水渗流、热储动态、地下水—热耦合过程、开采与回灌情景模拟。

03 地下空间与岩土工程仿真

面向地下空间开发、隧道工程、基坑工程及地下设施建设,融合三维地质模型、工程模型和专业力学模型,开展复杂地质条件下的空间关系模拟、工程影响分析、开挖过程模拟、土方计算、工程碰撞、工程方案比选和地层变形响应研究。

重点体现:开挖过程仿真、地层变形、地下结构相互影响、复杂工程地质条件分析。

04 矿产资源与矿山专业分析

面向矿产资源勘查评价和矿山开发管理,集成矿体模型、资源储量、矿山开采及地质环境等专业信息,开展矿体空间分布分析、资源评价、开采方案模拟与矿山地质环境影响分析。

重点体现:矿体空间计算、资源储量分析、开采情景模拟、矿山开发与地质环境综合评价。

05 地质环境演化与灾害风险模拟

针对地面沉降、滑坡、采空塌陷、岩溶塌陷等地质环境问题,综合地质结构、环境条件、专业监测数据及机理模型,开展致灾因素分析、灾害演化模拟、影响范围预测和风险情景研判。

重点体现:地质灾害形成机理、环境变化过程、风险演化、灾害影响预测。

06 多模型耦合与综合决策分析

围绕复杂行业问题,综合运用地质、地下水、地热、岩土工程、资源环境等不同专业模型,开展模型参数与成果集成、多方案协同计算、多指标综合评价及情景推演,支持不同开发方案、工程布局及资源利用方案的比较分析与成果表达,为资源开发、工程规划和风险防控提供决策依据。

重点体现:跨专业模型集成、多模型协同、专业评价体系、情景推演与方案优化。

专业应用延伸:地质结构解析与地学模拟:复杂地质构造解析、地层空间关系分析、地质属性分布模拟及深部地质结构研究。地下水与地热模拟:地下水渗流、地下水动力场、地温场、热储动态、地热开采与回灌过程模拟。地下空间与岩土工程仿真:地下空间开发适宜性分析、基坑与隧道工程模拟、地层变形分析及地下工程影响评价。矿产资源与矿山开发模拟:矿体空间分析、资源储量评价、矿山开采方案模拟、采空区分析及矿山地质环境评价。地质灾害与环境演化模拟:地面沉降、滑坡、采空塌陷、岩溶塌陷等灾害演化分析、影响预测及风险情景推演。水利水文与生态环境模拟:水文过程分析、水资源配置、污染物迁移模拟及生态环境变化评价。多模型协同与综合评价:地质、水文、地热、工程及环境等专业模型集成,开展多因素耦合分析、多情景模拟、方案比选与综合评价。专业模拟成果数字孪生应用:将专业计算结果与三维地质模型、数字孪生场景及动态监测数据融合,实现模拟成果可视化、历史过程回溯及情景对比分析。

能力价值:融合专业计算模型、数值模拟与数字孪生技术,实现复杂专业过程模拟、多情景分析和方案优化,支撑资源评价、工程决策与风险防控。推动行业信息平台由数据管理和空间可视化向专业计算、过程模拟与辅助决策升级。

04 物联网接入与动态监测预警

多源感知数据接入、动态监测分析与行业风险预警应用。

面向地下水、地质灾害、地面沉降、矿山、水利工程、地下空间及生态环境等场景,融合物联网监测设备、自动化采集系统和已有监测业务平台,实现监测数据接入、空间关联、时序管理、动态分析和预警信息管理,构建集实时感知、变化分析、异常识别和业务响应于一体的监测预警应用体系。

核心技术内容

  • 多源监测数据接入:对接传感设备、自动采集系统、第三方监测平台及行业监测数据库
  • 监测对象空间关联:将监测点位、监测设施、专业对象和二三维空间信息关联
  • 动态监测数据管理:实时数据、历史记录、设备状态、监测指标和时序数据统一管理
  • 时序变化与趋势分析:监测曲线、变化速率、历史对比、周期性变化及多指标关联分析
  • 异常识别与预警规则:阈值判断、变化率分析、专业规则及分级预警条件配置
  • 多维监测可视化:监测点分布、专题地图、统计图表、动态场景与历史过程回放
  • 预警信息与业务联动:告警信息记录、状态跟踪、通知接口及业务处置流程关联
  • 综合监测专题应用:多类监测信息综合展示、统计分析和风险辅助研判

专业应用延伸:地下水水位、水质、水温动态监测、地热井及地热资源开发运行监测、地质灾害隐患点动态监测预警、地面沉降及地表形变监测、矿山安全与地质环境动态监测、地下工程与基坑变形监测、水利水文及水环境监测、生态环境与自然资源动态监测。

能力价值:将分散的监测设备、动态数据和专业业务规则进行整合,实现监测对象状态可视、变化过程可查、异常信息可识别、风险预警可管理,为行业精细化监管和风险防控提供支撑。