数字中国建设峰会
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陈军在第六届数字中国建设峰会智慧能源分论坛上的主题演讲
中国工程院院士
发布时间:2024-07-11 16:36 文章来源:峰会组委会秘书处
实景三维中国助力智慧能源发展
陈军
中国工程院院士

一、时空信息大有作为

目前,我们国家有两个热门词语:一个是高质量发展,一个是数字化发展。今天主题是数字化发展,数字中国、数字经济、数字生活、智慧能源、智慧电网。

数字化发展支撑高质量发展。在数字化的发展过程中间,离不开时空信息。实际上时空信息可以直接做高质量发展,因此时空信息的重要性已经被社会各界,包括领导人充分地肯定了。

我们再看看数字化发展,数字化发展是以数字资源为关键要素,实现数据信息的高效联通与充分共享。但这两个理念都离不开时空赋能,一个叫局域化、一个全局性、一个时空型。这是因为过去几十年时空信息技术取得长足的进步。一是遥感,二是空间定位,三是地理信息系统。

对于时空信息来讲以前是这样做,把地球三维的现实世界投影到一张图上面,变成中间的二维地图。我们建立了国家第一代的基础地理信息系统,但它是二维的。应该说我们在国家信息化建设、各行各业中发挥着重要的作用,因为我们的产品都是公共产品,提供给大家使用,但它又表现一定的局限性。

正是因为现实世界具有显著的多维动态特征,如果全部投影到二维平面上,那跟生活的现实世界不一样。所以现在很多应用需要在真实的三维数字空间进行观测、量测、分析和研判。也就是说,人生活在三维空间,那么数字也应该是三维的,实现三维数字空间和三维现实空间实时的互联互通。因此,需要把现实的地理空间三维化、立体化。

二、建设实景三维中国

自然资源部就提出建设实景三维中国,这是一个国际的研究热点,这是2004年到2008年国际研究的领域,我们当时提出来要做多维动态和研究。2008年在北京召开了一次大会,三四千人的规模,参加会议的人都是搞激光雷达建模。

现在我们各地工程化应用很多,三维建模像真的一样。另外,现在不光做地表甚至做地下,做建筑物内部、地下管线、水下。在国际上也是做这件事情,国际上的叫法跟我们不一样,他们是三维的地形景观模型,这是国际上的发展趋势。

我理解的实景三维是立体结构,把地上、地下、地表、室内、室外、时空关系、属性要全部数字化。实景三维立体化、真实化、实体化,这个做完之后,真正做到用立体化、真实化、实体化地建立实景三维,把整个城市和国家全部数字化,这里面立体化包括地形一体化,这块很多年前都已经做了。右边是把树立体化,包括树干、树径、树枝,每一栋房子,甚至做到每一个钻孔和组成全部一体化。

因此,建设实景三维中国就是要把中国多维动态的现实世界全部按照立体化、实体化、真实化情况数字化,变成一个实景三维的数字空间。过去做的东西是二维、二点五维的数字空间,现在全部变成三维包括实景数字空间。这是一个新理念,同时它又带来很多新技术,包括实体化建模、立体化重构、真实化描述、真实化服务。

实景三维首先要能够对外提供服务,它的产品包括地理实体的产品,有多层级、多力度、多尺度。我们还有场景产品,场景是静态可能是地形、城市,要提供实景产品可移动的。将来,国家要形成一个节点,像电网一样,省市都有节点,做完之后提供公共服务。这样有相应的标准体系,有政策法规体系,有基础设施。

这是对地理实体的简单介绍,这里面是三维我们都可以竖起来,你走到任何一间房子、任何一个楼,它都可以关联到相关的信息。我们将来的做法按照数字中国顶层设计,平常不关联可以,但如果需要都可以统一管理。比如一根电线杆、一个垃圾桶,全部把它三维实体化,甚至包括树、井盖,全部数字化。

三、对接应用场景

现在我们就要看怎样把它应用在能源结构的优化,甚至怎么用在电网的转型升级、监测的状况,怎么优化配置,怎么满足多元的用能需求,甚至怎么能够结合在一起?我是希望我们给各位提供新的三维载体,你们在上面做电力的应用、电力的信息,我们支持,来做新型电力技术体系。

实景三维中国做完了,可以支持数字经济,这是我们主要的目的。比如说哪些地方可以布设光伏,评估房子有多少,甚至算风能,将来风力发电装机装多少,我们对这些都有很多研究。

按照数字中国要求增加新的内容,之后跟各方对接,做出新的一套实体分类。其中,包括山体、水域、管线,公共产品我们能做就做,剩下专业留给你们,你们再叠加专业的东西。这样我们可以提供全中国的自然地理实体、人工地理实体和管理地理实体,二维和三维的分布。

当前,国家大力推动数字化发展,尤其是数字中国整体规划出来之后,大家都积极对标数字中国建设。自然资源部要求各地推进实景三维建设,基本的想法是以实景三维为抓手,构建新一代的数字中国时空信息基底,提供高水平的信息服务。我想的是这个时候,我们跟电力合作,因为电力是国家里面非常重要、非常专业的一个部门。如果我们合作好,那么有可能对数字中国的跨部门合作提供示范。

我是希望促进自然资源部门和国家电网系统的整体性合作。比方,我们把地理实体与你们能源实体对接,我们用实景三维数据支撑智慧能源建设。部里面领导的想法是争取几年内让50%的政府决策,生产调度、生产规划都可以在线上实景三维空间完成。如果我们做一点事情,一方面可以帮助你们实现低碳数字电力转型新发展,这是长沙的会议主题;另一方面,我做的东西可以有效地支撑数字经济的发展。

有机会汇报非常高兴,不对之处请各位领导专家批评指正,谢谢大家!

(以上内容根据嘉宾发言速记整理)

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