每一个技术革新的时代都有它的序曲，或如潺潺流水般绵延悠扬，或如潮水汹涌般激昂震荡，揭开时代的华章。
数字孪生，这个看似从科幻小说中走出的概念，近年来，已经成为实时复制工厂、企业、政府运营流程的新思路，在各个领域得到广泛应用，如智能制造、智慧城市、医疗健康、交通运输等。历经三十年的沉淀与变革，GIS已悄然为数字孪生奏响了一首时代序曲。正如郭仁忠院士在2023自主可控GIS技术创新与应用发展论坛上致辞所言，20年前，GIS在人们眼中还是一个单纯的软件工具，宛如办公桌上的一个钢笔或工具尺，如今，在数字化浪潮下，GIS已经跃升为一种软件平台，成为我们的办公台。这种角色的转变，既是GIS技术创新成果的体现，也赋予了自主可控GIS技术在数字孪生时代新的使命。
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技术的碰撞：黄金机遇已至
“不出户知天下、不窥牖见天道”。从现实世界到虚拟世界，数字孪生要做到的是无物不感知，无处不融合，虚实互动，孪生并行，互为补充，相辅相成，实现精准映射尽在掌握，洞察秋毫见微知著。国际欧亚科学院院士、广州大学教授张新长在2023自主可控GIS软件技术发展论坛上也表示，数字孪生不仅要感知真实的物理世界，更重要的是通过模拟、预演，对物理世界进行诊断和分析评价，从而助推现实世界健康发展。
而要实现数字孪生世界与现实世界的孪生并行、虚实互动，需要多种技术和知识的交叉融合。当前业界普遍认为，数字孪生建模、可视化渲染、仿真推演、感知标识、GIS与新型测绘、交互控制是支撑数字孪生的六大技术。其中，三维GIS与虚幻引擎、大数据、人工智能、BIM等信息技术的融合为构建全空间一体化的数字孪生世界奠定技术基础。
诚如郭仁忠院士所指出的那样，数字中国、数字城市、实景三维中国建设的支撑技术是数字孪生，而GIS又是数字孪生最为核心的支撑技术之一，这给GIS的发展带来莫大的机遇与挑战。
“GIS平台是实景三维中国、CIM基础平台、数字孪生城市等数据平台共同的时空数字底座。”中地数码副董事长吴亮教授也多次从全空间GIS的角度解读数字孪生，数字孪生的核心是对地理信息、物联网感知以及各类的运行态势数据进行融合，对数字世界进行快速精准的建模和表达，实现物理空间与数字空间的虚实交融、智能操控的映射关系，记录仿真、预测对象全生命周期的运行轨迹，实现系统内信息资源、物质资源的最优化配置。
每一次技术革新，都意味着挑战与问题，也隐藏着金矿与机会。据中国信通院发布的数字城市产业图谱研究报告（2022年）显示，随着数字孪生价值显现，“探索数字孪生城市”纳入十四五规划，住建部、自然资源部、水利部等部门出台相关政策推动数字孪生技术在城市、水利、能源、军事、智能制造等领域深度应用，2020年—2029年，数字孪生产业处于产业增长期。数字孪生产业的增长，无疑将给GIS创新应用带来愈发广阔的空间。
变革的序曲：夯实数字孪生之基
发展数字孪生技术是促进数字经济与实体经济融合创新，推动我国工业转型升级，培育壮大新动能，实现我国经济高质量发展的重要战略性举措。在这个过程中，GIS技术的自主可控，将为数字孪生、数字经济发展提供坚实的核心技术支撑。“实现关键核心GIS技术自主可控，加强数字经济信创建设，着力破解卡脖子难题，是维护我国地理信息安全、夯实我国数字经济发展根基的关键。”在2023自主可控GIS技术创新与应用发展论坛上，地理信息产业协会秘书长王增宁的致辞引人深思。
无独有偶，北京大学教授、国际欧亚科学院院士邬伦也在论坛上强调GIS在数字经济发展中起着至关重要的作用。“GIS是重要的、共性的支撑平台”，邬伦教授认为，数字经济发展的核心是“数字产业化”和“产业数字化”，而产业跟空间是离不开的。GIS能够将具有空间属性的各种资源环境信息管理起来，各产业都可以通过GIS平台来进行进一步规划。更为重要的是，GIS涉及国民经济、公民隐私以及国家的公共安全，本身就是数字经济的重要的构成部分，所以需要国产化、需要自主可控。
随着“数字中国”建设的不断深入，步入数字孪生的时代，地理信息的应用将越来越广泛。“在别人的墙基上砌房子，再大再漂亮也经不起风雨。”打造自主可控的GIS平台，既是维护我国地理信息安全的关键，又是夯实我国数字经济稳健发展、赋能千行百业快速向数字化迈进的软件之基。
“没有国产GIS软件的诞生，就没有后来行业信息化的兴盛，也没有现在国家数字化的基础。”郭仁忠院士在论坛上回顾了以中地数码为代表的民族企业发展自主可控国产GIS软件、促进我国地理信息学科以及产业发展的历程。作为早期开展国产GIS软件研究的专家，邬伦教授也见证了我国GIS软件从无到有、再到蓬勃发展之路。“经过30多年的发展，总体来看，国产GIS软件跟国际先进软件基本已经不相上下。”在邬伦教授看来，国产GIS软件真正解决了卡脖子的问题，“国产GIS软件可以说完全达到了自主可控，而且基本是一流水平。”
新的挑战：自主可控GIS的下一手
在激烈的国际竞争中，科技创新就如同逆水行舟，不进则退。发展自主可控GIS软件，首先，要求国产GIS科研力量加大技术研发投入，掌握关键技术，提高核心竞争力。在数字孪生时代来临的今天，中地数码加快自主可控GIS平台关键技术的研发，持续迭代GIS平台技术和产品。据中地数码副董事长吴亮教授介绍，MapGIS已经实现了全空间实体数据模型与三维建模、全空间数据融合与处理、全空间可视化与分析等技术方向的创新。在大数据智能GIS方面，MapGIS取得了时空大数据分布式分析、基于知识图谱的智能知识服务、基于深度学习的目标识别与检测等技术的突破进展。
另一方面，技术创新要关注实际应用需求，推动GIS技术与各行业领域的深度融合，为数字中国建设提供有力支撑。正如中地数码董事长刘永教授所强调的那样，“技术的价值在于应用，应用一定是根据社会需求发展出来的，我们要做的是国家和政府关注的、老百姓也用得上的技术，而不是空中楼阁。”科研的初心和目标对于最终的成果转化起着至关重要的作用。
解决方案发布仪式
再者，自主可控GIS的发展不能仅靠“孤勇者”，产业需要联合作战，政产学研用需要协同创新、深度融合，进一步提升产业链强度与韧性。其中，较为紧迫的是联合国产化芯片、操作系统、数据库、中间件、云平台、整机等国产软硬件厂商力量，共建信创GIS生态，以生态体系的自主可控为国家信息化战略构筑安全可靠的基石。中地数码目前已经与主流国产硬件厂商完成产品兼容认证，并在2023自主可控GIS技术创新与应用发展论坛上，发布了MapGIS实景三维解决方案、MapGIS数字孪生平台解决方案，深圳市城市公共安全技术研究院、深圳计算科学研究院与MapGIS联合发布了基于崖山数据库系统的MapGIS空间数据存储管理解决方案、基于信创环境的CIM平台解决方案，进一步推进创新技术产品应用落地。
行路有道，东风正来。在这个数字孪生技术散发迷人魅力，数字经济焕发蓬勃生命力的时代，历经千锤百炼的国产GIS在自主可控的道路上跫音激荡、铿锵有力。新的使命在肩膀，且看自主可控国产GIS奏响时代序曲，推动数字孪生跨入新一幕，共享地理智慧、赋能数字中国。
