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來源:人民日報海(hai)外版

在海爾上合冰箱互聯一工廠，卡奧斯部署的數字孿生可視化大屏可實時反應工廠產線生產運營狀況。受訪者供圖

圖為西安城墻數字方艙綜合管理平臺上滾動呈現的城墻實時情況。受訪者供圖

4月(yue)30日(ri)，在天津市濱(bin)海新區國家動漫園里的(de)大型動作捕捉棚(peng)內(nei)，身著特定裝備的(de)動捕演員（左）和同(tong)事在查看電腦(nao)生成的(de)虛擬角色動作。新華社記(ji)者 趙子碩攝

8月21日，在廣東省深圳市國貿大廈空調機房，物業工作人員在新裝的智能物聯網控制柜前進行運行抄表。新華社記者 毛思倩攝

在(zai)(zai)工(gong)廠(chang)(chang)園區，“虛擬工(gong)廠(chang)(chang)”向(xiang)線(xian)下(xia)工(gong)程師反映(ying)工(gong)廠(chang)(chang)各個設備的(de)情況，幫助工(gong)廠(chang)(chang)運(yun)維者“胸有(you)成竹”地高(gao)效管理好實體工(gong)廠(chang)(chang)；在(zai)(zai)古城(cheng)(cheng)西安(an)，數(shu)(shu)字(zi)(zi)方艙(cang)化(hua)身“科(ke)技守護(hu)者”，一(yi)系列數(shu)(shu)字(zi)(zi)技術(shu)的(de)應用讓城(cheng)(cheng)墻保護(hu)有(you)了(le)一(yi)雙雙“智慧眼(yan)”；在(zai)(zai)“未來之城(cheng)(cheng)”雄安(an)，物理城(cheng)(cheng)市與數(shu)(shu)字(zi)(zi)城(cheng)(cheng)市同步規劃、同步建設，匯聚城(cheng)(cheng)市數(shu)(shu)據、統(tong)籌管理運(yun)營(ying)的(de)信息“中(zhong)樞(shu)”加快打造……這些生動(dong)場景的(de)實現，都離(li)不開數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生技術(shu)。

數(shu)字(zi)(zi)孿生技術(shu)(shu)，是指通(tong)過建(jian)立三維數(shu)字(zi)(zi)化模型，打通(tong)物理(li)世(shi)界(jie)和(he)數(shu)字(zi)(zi)世(shi)界(jie)，實(shi)現虛實(shi)融合的(de)復(fu)合技術(shu)(shu)。推動(dong)制造業(ye)數(shu)字(zi)(zi)化轉型、提升城市治理(li)效能、助(zhu)力文化遺產(chan)保護，從(cong)(cong)制造到消費，從(cong)(cong)生產(chan)到服務，從(cong)(cong)生活(huo)到生態，一個(ge)個(ge)數(shu)字(zi)(zi)孿生應用場景(jing)正(zheng)在(zai)各行各業(ye)構建(jian)，“摸不著(zhu)”的(de)數(shu)字(zi)(zi)孿生，正(zheng)在(zai)帶來“看得(de)見”的(de)經濟效益。業(ye)內(nei)人士認為，隨著(zhu)技術(shu)(shu)的(de)不斷成熟(shu)和(he)應用場景(jing)的(de)持續探(tan)索拓寬，數(shu)字(zi)(zi)孿生技術(shu)(shu)將迎來新的(de)發(fa)展機遇。

“虛擬工廠”和實體工廠同步運轉

近(jin)年來，隨著(zhu)物聯網、大(da)數(shu)據、云計(ji)算、人工智能(neng)等新一代信息技術(shu)的發(fa)展，數(shu)字(zi)孿生(sheng)技術(shu)在制造(zao)業中(zhong)得到越(yue)來越(yue)多(duo)的應用，通過建立設備(bei)、工廠、產(chan)品的數(shu)字(zi)模型，企業能(neng)夠在虛擬(ni)環境中(zhong)對其進行預測性維護、性能(neng)優化和生(sheng)產(chan)流程的實時調(diao)整(zheng)，工廠精益生(sheng)產(chan)、產(chan)線(xian)優化能(neng)力進一步(bu)提升。

去年(nian)12月10日，在山東省青(qing)島市膠(jiao)州(zhou)市九(jiu)龍街道上(shang)合(he)示(shi)范區，隨(sui)著(zhu)首(shou)臺超薄零嵌大冰箱(xiang)(xiang)的(de)下線，海爾上(shang)合(he)冰箱(xiang)(xiang)互(hu)聯一(yi)工廠正式宣布(bu)投入生(sheng)產，這家(jia)工廠占(zhan)地面積(ji)465畝，年(nian)產能200萬臺，是由海爾旗下卡奧斯孿生(sheng)制造(zao)一(yi)體(ti)化平臺打造(zao)的(de)數字孿生(sheng)工廠。

“卡(ka)奧(ao)斯(si)孿生制(zhi)造一體化平(ping)臺將數(shu)字孿生技術應(ying)用(yong)到家電制(zhi)造、打(da)造‘虛(xu)擬(ni)工(gong)(gong)廠(chang)’中(zhong)，通過工(gong)(gong)業屬(shu)性的(de)AI、物聯網、大數(shu)據(ju)(ju)等(deng)智能(neng)引(yin)擎(qing)，打(da)通工(gong)(gong)廠(chang)設備資(zi)產和信息系統間的(de)數(shu)據(ju)(ju)脈絡(luo)，深入挖掘數(shu)據(ju)(ju)價值，運用(yong)孿生技術打(da)造高(gao)保真、實時同步的(de)虛(xu)擬(ni)實體，構建了虛(xu)擬(ni)技術全方(fang)面(mian)應(ying)用(yong)的(de)數(shu)字孿生工(gong)(gong)廠(chang)。”卡(ka)奧(ao)斯(si)數(shu)字孿生團隊家電項目負責人(ren)張玥向本報介(jie)紹。

通(tong)過(guo)數字孿生技術(shu)，這座(zuo)工(gong)廠自規(gui)劃到生產(chan)(chan)的每個階段都清晰可見，也就(jiu)是(shi)說，有兩(liang)座(zuo)工(gong)廠在同步晝夜不停地“運轉”，一(yi)座(zuo)是(shi)線下(xia)的實(shi)體生產(chan)(chan)線，另一(yi)座(zuo)是(shi)“云端”的“虛(xu)擬工(gong)廠”。

在(zai)工廠規劃階段(duan)，先造出一(yi)座“虛(xu)擬(ni)工廠”。通過孿生(sheng)(sheng)制造一(yi)體化平臺，把(ba)人、機、料、法、環(huan)全生(sheng)(sheng)產(chan)要素悉數轉化為(wei)數字(zi)化模(mo)型(xing)，連每一(yi)顆(ke)螺絲釘都(dou)精確(que)無誤(wu)地映射至數字(zi)世(shi)界，從而構建出一(yi)個與實體工廠1:1還原(yuan)的數字(zi)孿生(sheng)(sheng)工廠。在(zai)“虛(xu)擬(ni)工廠”中，精準模(mo)擬(ni)生(sheng)(sheng)產(chan)制造等環(huan)節，提(ti)供動態的生(sheng)(sheng)產(chan)過程視圖，支持“假設模(mo)擬(ni)驗證”，提(ti)前識別(bie)生(sheng)(sheng)產(chan)瓶頸和訂單組合效果，降低(di)試錯成本，實現高效生(sheng)(sheng)產(chan)。

張玥說：“我們可以(yi)在‘虛擬工(gong)廠’中(zhong)對每一(yi)(yi)個工(gong)廠方(fang)(fang)案先進行驗證，包括每一(yi)(yi)條產線如何(he)改動、如何(he)調整(zheng)，先在虛擬環(huan)(huan)境中(zhong)充(chong)分驗證、試錯后，再(zai)選擇(ze)一(yi)(yi)個投資最(zui)(zui)低、產出最(zui)(zui)高的方(fang)(fang)案進行‘落地’。經過這(zhe)些‘云(yun)端’實(shi)驗后，一(yi)(yi)旦數(shu)據能提供(gong)支撐，一(yi)(yi)個實(shi)體(ti)工(gong)廠建(jian)設(she)方(fang)(fang)案就可以(yi)‘落地’，這(zhe)樣(yang)，項目(mu)從開工(gong)就可以(yi)省去大量的驗證環(huan)(huan)節。”

在生(sheng)產(chan)運營階(jie)段，通(tong)過一(yi)體(ti)化平臺(tai)，訂單(dan)數(shu)據實(shi)(shi)現(xian)了(le)實(shi)(shi)時(shi)匯集，而這一(yi)切的(de)(de)關鍵(jian)，正(zheng)是(shi)智能排程(cheng)系統(tong)的(de)(de)運作(zuo)。在數(shu)字孿生(sheng)工廠中，借助先(xian)進(jin)的(de)(de)仿真預演技術(shu)模擬生(sheng)產(chan)，利用智能排程(cheng)算法，對生(sheng)產(chan)計劃進(jin)行(xing)實(shi)(shi)時(shi)的(de)(de)動態調整，從而精確地分析(xi)和預測生(sheng)產(chan)能力。這種基于數(shu)據驅動的(de)(de)決策(ce)方式，可以(yi)幫助企(qi)業精準(zhun)把握(wo)生(sheng)產(chan)進(jin)度、資源消耗以(yi)及質量(liang)狀況。同(tong)時(shi)，通(tong)過對生(sheng)產(chan)數(shu)據的(de)(de)分析(xi)，企(qi)業還可以(yi)找出資源使用的(de)(de)瓶頸和浪費點，發現(xian)潛在的(de)(de)問(wen)題，持(chi)續優化生(sheng)產(chan)過程(cheng)。

在實(shi)際生(sheng)產中，經(jing)過仿(fang)真(zhen)驗(yan)證的(de)(de)生(sheng)產計劃(hua)可以無縫流(liu)轉到(dao)真(zhen)實(shi)工廠(chang)，工人們手持的(de)(de)智能(neng)設備和(he)工位(wei)(wei)上的(de)(de)工位(wei)(wei)屏能(neng)同步展示詳細的(de)(de)生(sheng)產任務(wu)信息(xi)，并且將(jiang)生(sheng)產現場(chang)數據實(shi)時反饋給(gei)數字(zi)孿生(sheng)工廠(chang)，從而實(shi)現對生(sheng)產過程(cheng)全生(sheng)命周(zhou)期(qi)的(de)(de)全面監控追(zhui)溯和(he)管理。

“云端”的數字孿生技術，正逐(zhu)漸顯示出(chu)“看得見”的經濟(ji)價值。

“憑借孿生(sheng)制造(zao)一體(ti)化(hua)平臺(tai)的(de)能(neng)力，工(gong)廠在建設階段時，通過布局規劃，發現管道等20多處干涉(she)項，優化(hua)建設成(cheng)本，節(jie)約(yue)250萬元；在產(chan)(chan)(chan)線能(neng)力驗(yan)證(zheng)和產(chan)(chan)(chan)能(neng)爬(pa)坡(po)驗(yan)證(zheng)階段，發現某工(gong)序的(de)節(jie)拍(pai)慢，可(ke)能(neng)會堵塞生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，影(ying)響(xiang)產(chan)(chan)(chan)能(neng)，經優化(hua)后產(chan)(chan)(chan)能(neng)爬(pa)坡(po)時間縮短20%。”張玥說(shuo)，孿生(sheng)制造(zao)一體(ti)化(hua)平臺(tai)的(de)出現，如同制造(zao)業的(de)“超級大腦”，將虛擬(ni)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)與(yu)物理制造(zao)融(rong)合，使(shi)制造(zao)全生(sheng)命周期的(de)各個環節(jie)緊密相連，編(bian)織成(cheng)一張無(wu)縫(feng)的(de)網，充分釋放了生(sheng)產(chan)(chan)(chan)潛(qian)能(neng)。

業(ye)內專家指出，數(shu)(shu)(shu)字孿生技(ji)(ji)(ji)術為行(xing)業(ye)的(de)數(shu)(shu)(shu)字化轉(zhuan)型提(ti)(ti)供(gong)了強(qiang)大的(de)技(ji)(ji)(ji)術支撐，能夠(gou)有效(xiao)解決行(xing)業(ye)痛(tong)點，助(zhu)力(li)企業(ye)降(jiang)本增效(xiao)、提(ti)(ti)質升級。工業(ye)和信息(xi)化部數(shu)(shu)(shu)據顯示，中國(guo)(guo)已連(lian)續三年實施智(zhi)(zhi)能制造試(shi)點示范(fan)行(xing)動，培(pei)育了421家國(guo)(guo)家級示范(fan)工廠(chang)、萬余家省(sheng)級數(shu)(shu)(shu)字化車間和智(zhi)(zhi)能工廠(chang)，人工智(zhi)(zhi)能、數(shu)(shu)(shu)字孿生等技(ji)(ji)(ji)術在中國(guo)(guo)90%以(yi)上(shang)的(de)示范(fan)工廠(chang)得到應用。

讓城市運行更“聰明”

哪條道路車(che)流量(liang)比較大(da)？地下管廊里有沒(mei)有異常？小區里的垃圾箱有沒(mei)有滿？在雄安(an)新(xin)區，被稱為“雄安(an)之眼”的城(cheng)(cheng)市(shi)計算中心，對城(cheng)(cheng)市(shi)的運行(xing)情況了如指掌。城(cheng)(cheng)市(shi)計算中心是雄安(an)城(cheng)(cheng)市(shi)管理的智慧中樞，其電子屏上清晰地顯示著地下管網數(shu)(shu)據、道路交通(tong)信(xin)息乃(nai)至整個雄安(an)新(xin)區的城(cheng)(cheng)市(shi)運行(xing)數(shu)(shu)據。

雄安新區設立7年來(lai)，除了現(xian)實(shi)中正在建(jian)設的(de)地上城(cheng)(cheng)市和地下城(cheng)(cheng)市外，還有一座(zuo)云上的(de)數字城(cheng)(cheng)市同生(sheng)共長。如今，雄安城(cheng)(cheng)市計算中心、綜(zong)合(he)數據平(ping)(ping)臺(tai)、雄安城(cheng)(cheng)市信息模(mo)型平(ping)(ping)臺(tai)、物聯網(wang)平(ping)(ping)臺(tai)和視頻一張網(wang)平(ping)(ping)臺(tai)“一中心四平(ping)(ping)臺(tai)”建(jian)設初具規(gui)模(mo)，初步構建(jian)起(qi)“云上一座(zuo)城(cheng)(cheng)”。

在(zai)雄(xiong)安(an)新區(qu)的(de)智慧城(cheng)市建(jian)(jian)設(she)中(zhong)，數(shu)字孿生技(ji)術發揮著重要(yao)作(zuo)用(yong)。“雄(xiong)安(an)每(mei)一(yi)棟(dong)建(jian)(jian)筑(zhu)、每(mei)一(yi)片綠(lv)地在(zai)現實中(zhong)的(de)建(jian)(jian)設(she)過程，都伴隨著其在(zai)數(shu)字世界(jie)中(zhong)的(de)精準映射。”雄(xiong)安(an)云網科技(ji)有限公(gong)司首席技(ji)術官袁(yuan)曉東說，“通過模(mo)擬與(yu)預測優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)城(cheng)市規劃，實時監(jian)控(kong)基礎設(she)施狀態，提升(sheng)公(gong)共(gong)安(an)全與(yu)交通管理效(xiao)率，監(jian)測環(huan)境并優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)能源使用(yong)，同(tong)時促進社會服務優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)和居民參與(yu)，助(zhu)力(li)雄(xiong)安(an)新區(qu)打造高(gao)效(xiao)、綠(lv)色、智能的(de)現代化(hua)(hua)(hua)城(cheng)市。”

十幾(ji)個(ge)路口，一路綠燈，司機們在雄安新區的良(liang)好體驗，與智能交通(tong)的建設分不開。

2020年，5G車路協(xie)同(tong)示范(fan)應用項(xiang)目成(cheng)功(gong)申報(bao)國家發改(gai)委和(he)工(gong)信部2020年新(xin)型基礎(chu)設(she)施建設(she)工(gong)程(cheng)。自2020年12月(yue)開(kai)始，陸續在(zai)昝崗、雄東、容(rong)西(xi)和(he)啟動區(qu)四個片區(qu)計約288公里道路開(kai)展數字基礎(chu)設(she)施建設(she)。

據(ju)介紹，數字(zi)道路(lu)(lu)(lu)基(ji)于(yu)互聯(lian)網(wang)、大數據(ju)、人工(gong)智能等(deng)新技術，實現(xian)對(dui)道路(lu)(lu)(lu)交(jiao)通情(qing)況(kuang)實時監測，將交(jiao)通資(zi)源(yuan)按需分配，采用(yong)動態調度和(he)交(jiao)通控制技術進行(xing)流量調度，從而(er)降低擁堵、提高(gao)通行(xing)效率。5G車路(lu)(lu)(lu)協(xie)(xie)同(tong)技術以“車—路(lu)(lu)(lu)—云”協(xie)(xie)同(tong)為基(ji)礎，構建集感知(zhi)、通信、計算能力為一體的智能基(ji)礎設施環境，提升城(cheng)市交(jiao)通管理和(he)服務水平(ping)，為城(cheng)市的可持續發展注入(ru)新活力。

雄安居(ju)民(min)的(de)生(sheng)活也(ye)因數字(zi)孿生(sheng)城市的(de)建設而變(bian)得更加便捷，從(cong)教(jiao)育(yu)、醫(yi)療(liao)(liao)到(dao)社區(qu)服(fu)務，個性(xing)化、智能化的(de)社會服(fu)務將成為常態。雄安一卡通(tong)實現在政務、人社、醫(yi)療(liao)(liao)、交通(tong)、文化、旅游(you)、補貼發放等場景對接，打造“一卡通(tong)城、跨城互(hu)通(tong)”的(de)服(fu)務網絡；多(duo)表集抄系統(tong)為新區(qu)12萬(wan)余(yu)戶近(jin)41萬(wan)塊水氣熱表具提供(gong)抄表、繳費服(fu)務，打造“水、氣、熱、電、訊(xun)、停車(che)(che)”一站式(shi)繳費，為居(ju)民(min)提供(gong)便捷繳費服(fu)務；停車(che)(che)管理系統(tong)旨在打造統(tong)一的(de)城市停車(che)(che)入口，全力推(tui)進交通(tong)數字(zi)化、停車(che)(che)智慧化，以數字(zi)城市力量(liang)便民(min)利(li)民(min)。

“未(wei)來，雄安新(xin)區(qu)將更加依賴數(shu)字孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)這個虛(xu)擬的‘雙胞胎’來進行城(cheng)(cheng)市(shi)的精細化(hua)(hua)管理和前(qian)瞻性規(gui)劃。”數(shu)字城(cheng)(cheng)市(shi)公(gong)司基礎設施智(zhi)能化(hua)(hua)事業部數(shu)字道路項(xiang)目負責人多亞軍(jun)介紹(shao)，“交(jiao)通系統(tong)將實現(xian)全面智(zhi)能化(hua)(hua)，車(che)輛、行人、公(gong)共(gong)(gong)交(jiao)通工(gong)具在數(shu)字孿生(sheng)平臺的調度下(xia)高效流(liu)動，構建‘車(che)路云一體(ti)化(hua)(hua)’的智(zhi)能聯網產業新(xin)型(xing)基礎設施和數(shu)據共(gong)(gong)享環境，提(ti)供實時(shi)感知、瞬時(shi)響(xiang)應的道路全要素感知數(shu)據。”

在城(cheng)市水(shui)務領域(yu)，數字(zi)孿生(sheng)技術同樣(yang)有(you)著創新(xin)應用，通過數字(zi)技術賦(fu)能，共筑城(cheng)市安瀾。

步(bu)入山東(dong)省青島(dao)(dao)市水(shui)務(wu)管理(li)局(ju)(ju)的(de)(de)調度指揮中心，智慧(hui)(hui)水(shui)務(wu)的(de)(de)中樞——“青島(dao)(dao)智慧(hui)(hui)水(shui)務(wu)管理(li)平臺”盡收眼底(di)。平臺上，供排水(shui)、水(shui)旱(han)災害防御等十(shi)大專(zhuan)題信息(xi)得以(yi)“一圖統覽”，河道水(shui)利(li)的(de)(de)三維建模和數(shu)(shu)字孿生水(shui)網在線可視(shi)化，清晰呈現。“青島(dao)(dao)水(shui)務(wu)管理(li)正邁向數(shu)(shu)字化、智能化的(de)(de)高效時代。”青島(dao)(dao)市水(shui)務(wu)管理(li)局(ju)(ju)辦公室(shi)信息(xi)化相關負責人牛勇說。

據介(jie)紹(shao)，這一(yi)平(ping)臺是由海(hai)(hai)爾(er)集團旗下數(shu)(shu)字(zi)城(cheng)市品牌海(hai)(hai)納(na)云(yun)(yun)打造。針對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)利水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務業務復雜，信息難(nan)以(yi)全(quan)(quan)局統覽(lan)等(deng)(deng)情況，海(hai)(hai)納(na)云(yun)(yun)融(rong)合(he)數(shu)(shu)字(zi)孿生、物聯網、人工智能(neng)等(deng)(deng)技(ji)術，助力青島市構(gou)建集水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)工程(cheng)調度、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源管(guan)理(li)、供(gong)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)理(li)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)行(xing)(xing)政監(jian)管(guan)等(deng)(deng)功能(neng)于一(yi)體的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務業務網，建設(she)“智慧水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務一(yi)張(zhang)圖”，實(shi)現數(shu)(shu)字(zi)信息全(quan)(quan)面(mian)(mian)獲取(qu)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務要素全(quan)(quan)面(mian)(mian)集成(cheng)、管(guan)理(li)行(xing)(xing)為全(quan)(quan)面(mian)(mian)智能(neng)。通過(guo)數(shu)(shu)字(zi)孿生技(ji)術的(de)應用，平(ping)臺在(zai)全(quan)(quan)面(mian)(mian)匯(hui)聚水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)文(wen)數(shu)(shu)據基礎上(shang)，集成(cheng)虛擬現實(shi)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)利專業模(mo)型(xing)、三維數(shu)(shu)字(zi)模(mo)型(xing)等(deng)(deng)信息技(ji)術，為水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務管(guan)理(li)提供(gong)了(le)一(yi)種全(quan)(quan)面(mian)(mian)、立體、實(shi)時(shi)、直觀的(de)監(jian)測(ce)和管(guan)理(li)手(shou)段，有效提升了(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務管(guan)理(li)的(de)數(shu)(shu)字(zi)化、智能(neng)化水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)。

據了(le)解，自今年5月份投(tou)入試運行以來，該平臺實現對23座水庫(ku)、51個積水點、214處河道監(jian)測點水情進(jin)行實時(shi)監(jian)測預警，提升水旱災害應急(ji)處理工作效(xiao)率；并對現有473座小型水庫(ku)、180余座水閘（橡(xiang)膠壩(ba)）、約(yue)1330公(gong)里(li)堤防工程(cheng)及新建水利工程(cheng)統(tong)一監(jian)管，及時(shi)監(jian)測各類水利設施運行動(dong)態(tai)。

新技術為古城墻做“CT”

一座(zuo)座(zuo)古(gu)建筑被精(jing)確(que)掃(sao)描，生(sheng)(sheng)成高(gao)精(jing)度的(de)(de)數(shu)字模型；歷史的(de)(de)風韻與(yu)先(xian)進科技(ji)交相輝映，在數(shu)字世界煥發生(sheng)(sheng)機。近年來，數(shu)字孿生(sheng)(sheng)技(ji)術逐步走(zou)進文(wen)化遺產(chan)保(bao)護(hu)領(ling)域，創新(xin)使文(wen)物與(yu)建筑在數(shu)字空間得到新(xin)生(sheng)(sheng)，也為文(wen)化遺產(chan)的(de)(de)保(bao)護(hu)利用開拓了新(xin)視野。

當千年(nian)城垣邂逅數(shu)字科技(ji)，會是怎樣的情景？作(zuo)為陜西西安的文化名片，西安城墻在數(shu)字化的幫(bang)助下，煥發多彩生(sheng)機。

客(ke)流量浮動、監測點位數(shu)(shu)據(ju)變化、AI風險(xian)預警……在(zai)西(xi)(xi)安(an)(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)管(guan)委會(hui)信息中心(xin)，一(yi)(yi)個個詳(xiang)細的(de)實時數(shu)(shu)據(ju)每(mei)天都在(zai)大屏(ping)幕(mu)上滾動呈現(xian)。輕擊鼠標，虛實結合的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)“城(cheng)(cheng)墻(qiang)”便(bian)出現(xian)在(zai)人(ren)們眼(yan)前，從(cong)外部(bu)的(de)磚瓦(wa)彩(cai)繪到(dao)內部(bu)的(de)建筑結構，透(tou)過“數(shu)(shu)字(zi)(zi)方(fang)艙”超(chao)大屏(ping)端頁面，西(xi)(xi)安(an)(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)的(de)各種信息映入眼(yan)簾。這(zhe)座“虛擬(ni)城(cheng)(cheng)墻(qiang)”便(bian)是西(xi)(xi)安(an)(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)數(shu)(shu)字(zi)(zi)方(fang)艙綜(zong)合管(guan)理(li)平臺的(de)一(yi)(yi)部(bu)分。近年來，西(xi)(xi)安(an)(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)運用數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生、人(ren)工智能、大數(shu)(shu)據(ju)、物(wu)聯網(wang)、地(di)球物(wu)理(li)等(deng)前沿技術(shu)，與高校(xiao)、科研院(yuan)所和(he)骨干企(qi)業(ye)共建，打造(zao)了一(yi)(yi)套集文物(wu)保(bao)護、文旅運營、應急管(guan)理(li)、防汛指揮等(deng)功能于一(yi)(yi)體的(de)“文化遺產數(shu)(shu)字(zi)(zi)化保(bao)護利(li)用綜(zong)合解(jie)決方(fang)案”，實現(xian)了關鍵技術(shu)突破及文保(bao)文旅數(shu)(shu)據(ju)的(de)融(rong)合共享。

“我們現有監(jian)(jian)測(ce)點位8000余處，做到了墻體、古建筑、周邊水體、地(di)鐵、游人(ren)行為等監(jian)(jian)測(ce)全(quan)覆蓋。”西安城墻管(guan)委會工作人(ren)員尚楚(chu)喬介紹(shao)，“傾角儀(yi)、梁(liang)式(shi)測(ce)斜儀(yi)、測(ce)縫計、沉降監(jian)(jian)測(ce)點、水平位移監(jian)(jian)測(ce)點等監(jian)(jian)測(ce)設(she)備(bei)及點位遍布(bu)城墻，對(dui)城墻墻體及附屬建構筑物的安全(quan)狀況(kuang)進行監(jian)(jian)測(ce)。”

高質量(liang)、高精(jing)度的(de)(de)模(mo)型數(shu)(shu)據(ju)讓西(xi)安(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)在(zai)數(shu)(shu)字(zi)世界“毫(hao)發(fa)畢現”。“我們對13.74公里(li)的(de)(de)城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)整體、34棟重(zhong)點建(jian)筑、18個城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)門洞及登城(cheng)(cheng)馬道構建(jian)了(le)厘米級三維數(shu)(shu)據(ju)模(mo)型，對1000平方米的(de)(de)彩繪進行了(le)毫(hao)米級建(jian)模(mo)。”西(xi)安(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)數(shu)(shu)字(zi)產業創新(xin)中心總監趙彬表示(shi)，西(xi)安(an)城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)數(shu)(shu)字(zi)孿生底(di)座的(de)(de)搭建(jian)，為城(cheng)(cheng)墻(qiang)(qiang)歷史(shi)的(de)(de)永(yong)續(xu)保存、數(shu)(shu)字(zi)資產的(de)(de)衍生利(li)用及數(shu)(shu)據(ju)可視化使(shi)用打好了(le)基礎。

2023年，西安城(cheng)墻(qiang)管委會與(yu)蘭(lan)州大(da)學聯動，運(yun)用宇宙射線繆子(zi)成像設備給城(cheng)墻(qiang)58號馬面做了(le)(le)一次“CT”體檢，這種(zhong)無損探(tan)測的(de)(de)方式(shi)將城(cheng)墻(qiang)內部空洞的(de)(de)位置、形狀(zhuang)、大(da)小清晰地(di)呈現出(chu)來，為“對癥(zheng)下(xia)藥”開展保護治(zhi)理提供(gong)(gong)了(le)(le)重要支撐，也為大(da)型文物古跡考古與(yu)保護提供(gong)(gong)了(le)(le)新(xin)思路(lu)。“這是一項重大(da)技(ji)術(shu)突破創新(xin)。”趙(zhao)彬表示，“對城(cheng)墻(qiang)全域的(de)(de)‘CT’掃描，使得城(cheng)墻(qiang)內部結構(gou)在數(shu)字模型中(zhong)清晰可見，便(bian)于我們實時掌握和分(fen)析城(cheng)墻(qiang)文物本體內外數(shu)據，做到文物保護心(xin)中(zhong)有數(shu)。”

防汛也是(shi)城墻(qiang)智慧化管理的一大亮點(dian)。通(tong)過視頻(pin)圖像采集，使(shi)用(yong)AI積水(shui)(shui)自(zi)動告警系(xi)統準確(que)(que)識別特定區域積水(shui)(shui)情況(kuang)，實現(xian)人(ren)工智能積水(shui)(shui)識別。據介紹，以前，每逢(feng)降雨都要投(tou)入近百人(ren)進(jin)行(xing)全段巡(xun)邏和研判，以確(que)(que)保能夠(gou)(gou)在(zai)第(di)一時(shi)間發現(xian)隱患，清除積水(shui)(shui)。通(tong)過人(ren)工智能積水(shui)(shui)識別后(hou)，不但(dan)能夠(gou)(gou)降低人(ren)力投(tou)入，還可在(zai)第(di)一時(shi)間發現(xian)隱患點(dian)的準確(que)(que)位置，大大提(ti)高(gao)了工作(zuo)效(xiao)率。

“目(mu)前(qian)打造的(de)(de)(de)這套(tao)系統(tong)，一方(fang)(fang)面(mian)是(shi)為了推進西(xi)(xi)安城(cheng)墻(qiang)保護(hu)管理(li)數字化的(de)(de)(de)進程，實(shi)現西(xi)(xi)安城(cheng)墻(qiang)在文(wen)物保護(hu)、文(wen)旅運營、防(fang)汛以(yi)及(ji)應急處置等方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)高質量管理(li)；另一方(fang)(fang)面(mian)，也是(shi)希望在西(xi)(xi)安城(cheng)墻(qiang)的(de)(de)(de)場景下(xia)，探索數字科技與(yu)文(wen)化遺(yi)產保護(hu)傳(chuan)承的(de)(de)(de)融合，實(shi)現對不(bu)可移動文(wen)物的(de)(de)(de)科學(xue)化、精細化、系統(tong)化保護(hu)和管理(li)。”趙彬說(shuo)。

如今，依托豐富的(de)文化(hua)(hua)資源遺(yi)(yi)產(chan)(chan)及數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生相(xiang)關科(ke)技(ji)領域的(de)創(chuang)新(xin)(xin)成功(gong)，西(xi)安(an)城墻景(jing)區正在教(jiao)育、科(ke)研領域推動(dong)文化(hua)(hua)遺(yi)(yi)產(chan)(chan)保(bao)護的(de)資源共享(xiang)。截(jie)至目前，西(xi)安(an)城墻數(shu)(shu)字(zi)(zi)方艙(cang)綜合管理(li)平臺(tai)已(yi)申報了20余(yu)個課題、大賽(sai)項目；與高校、科(ke)技(ji)型企業(ye)共建(jian)了“文保(bao)數(shu)(shu)據治理(li)創(chuang)新(xin)(xin)實(shi)驗室(shi)”“文化(hua)(hua)遺(yi)(yi)產(chan)(chan)數(shu)(shu)字(zi)(zi)場(chang)景(jing)應用創(chuang)新(xin)(xin)實(shi)驗室(shi)”“文化(hua)(hua)遺(yi)(yi)產(chan)(chan)數(shu)(shu)字(zi)(zi)語橋創(chuang)新(xin)(xin)實(shi)驗室(shi)”等(deng)項目，在產(chan)(chan)學研用的(de)深度融(rong)合與協同創(chuang)新(xin)(xin)中探(tan)索文化(hua)(hua)遺(yi)(yi)產(chan)(chan)的(de)保(bao)護利用新(xin)(xin)路徑。（葉曉(xiao)楠 張乾）

《人(ren)民日報海(hai)外版》（2024年10月15日 第(di)05版）