航天宏图数字孪生技术助力城市生命线安全风险防控

在新型城镇化与数字化浪潮的交汇点，城市生命线工程的安全运行已成为衡量现代化治理能力的核心指标。2024年底中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发的《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》明确提出，要构建“全域感知、智能协同、精准预警、高效处置”的城市安全风险防控体系，为城市生命线工程安全信息化建设指明了方向。作为国内领先的时空智能企业，航天宏图以自主可控的PIE-Engine时空云计算平台为底座，深度融合物联网、大数据、人工智能与数字孪生技术，在全国多地打造了城市生命线安全风险防控的标杆案例，为韧性城市建设提供了可复制、可推广的“中国方案”。

政策引领：

城市生命线安全信息化建设的战略升维

根据《意见》要求，城市生命线安全信息化建设需聚焦三大核心维度：

全要素感知网络建设：构建覆盖燃气、排水、供水、桥梁、综合管廊等领域的智能传感器阵列，实现城市基础设施状态参数的实时采集与边缘计算；

多源数据融合分析：打通气象、地质、人口流动等跨部门数据壁垒，建立城市安全风险大数据中台，支撑动态风险评估与模拟推演；

智能预警与应急决策系统：基于AI算法构建风险预测模型，实现从隐患识别到应急处置的全流程闭环管理。

航天宏图深刻把握政策导向，以“空天地一体化”感知体系为突破口，通过“端-边-云-智”协同架构，将政策要求转化为可落地的技术解决方案。

技术突破：

城市生命线安全风险防控的“三大引擎”

航天宏图联合北京科技大学岳清瑞院士团队成立“城市安全工程技术中心”，打造“基础研究-技术攻关-工程应用”全链条创新体系。

1数字孪生引擎：构建城市生命体的“数字镜像”

航天宏图基于自主研发的PIE-Engine平台，整合BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）、IoT（物联网）数据，为城市打造高精度三维数字底座。通过倾斜摄影、激光点云建模与流体动力学仿真技术，实现对地下管网、桥梁结构、建筑内部的毫米级还原，并结合城市运行动态数据，构建“实时映射、虚实交互”的数字孪生体系。该引擎支持暴雨内涝、燃气泄漏等极端场景的秒级推演，为管理者提供“一图总览、一键决策”的智能化管控界面。

2智能感知引擎：打造城市神经末梢的“超感网络”

航天宏图创新研发“空天地一体化”感知技术矩阵，针对《意见》中“全要素感知网络建设”要求，航天宏图构建了覆盖燃气、排水、供水、供热、桥梁、综合管廊的智能感知体系，结合AI边缘计算，构建起“无盲区、高韧性”的城市感知神经网络，实现城市生命线工程的“毫米级监测、微秒级响应”。

3认知智能引擎：让AI成为城市安全的“隐形守夜人”

航天宏图“城市生命线AI大脑”融合深度学习、知识图谱与联邦学习技术，通过对历史事故数据、气象预报、施工信息的关联分析，构建动态风险预测模型。该引擎支持燃气管道腐蚀速率预测、城市内涝预警模型、供水管网漏损定位、桥梁结构健康评估等核心场景，为预防性维护提供科学依据。

航天宏图深刻把握政策导向，以“空天地一体化”感知体系为突破口，通过“端-边-云-智”协同架构，将政策要求转化为可落地的技术解决方案。目前，航天宏图已在广西南宁、北京城市副中心、河南鹤壁、郑州、湖北黄冈等地落地城市生命线项目，并在河南漯河、内蒙古乌海等地承建智慧管网项目，形成了覆盖多场景、多层级的技术验证体系。

全生命周期服务能力：

从方案设计到长效运营

航天宏图提供“评估-规划-建设-运营”一体化服务：

风险评估阶段：依托专业的城市安全专家团队，结合多个复杂项目实施经验，构建“人工诊断+AI辅助”的双核评估体系。专家团队深入现场开展实地勘查，结合历史事故图谱与管网数据，形成涵盖结构安全、运行效能、灾害韧性等维度的风险评估报告，为城市安全治理提供“专家经验+数据智能”的双保险。

监测网建设阶段：采用“乐高式”模块化设计理念，打造支持燃气、排水、供水等专项监测系统自由组合的智能基座。通过边缘计算节点实现数据就地处理，完美适配城市更新“小步快跑”的建设节奏。

平台开发阶段：基于微服务架构构建城市生命线监管平台，采用“中台+应用”的分层设计，支持百万级设备接入与十万级并发访问。创新融入数字孪生引擎，实现三维场景渲染、物理规律模拟、AI决策推演三大核心能力融合。通过跨部门数据治理框架，打通应急、住建、水务等委办局数据壁垒，构建城市安全事件“发现-分拨-处置-评估”的全流程数字化闭环。

运维服务阶段：组建“本地化团队+云端专家”双轨运维体系，本地团队提供7×24小时现场响应，云端专家库整合行业顶尖智力资源，结合自主研发的AI运维大脑设备健康度预测模型，实现突发事件的提前预判，构建起“监测-诊断-治疗-康复”的类生命体运维模式。

未来展望：

构建城市安全“免疫系统”，护航数字中国

随着《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》的深入落实，航天宏图紧扣城市生命线安全建设向系统韧性演进趋势，全力构建城市安全体系，为数字中国建设筑牢安全防线。

在监测感知层面，依托 “女娲星座” 卫星系统、无人机技术及物联网设备，构建空天地一体化监测网络，实现对城市基础设施全要素实时感知，为应急决策提供关键支撑；在数据驱动决策方面，以 “大应急、大安全” 数据平台为基础，融合多源数据研发风险监测预警模型，借助数字孪生、BI 分析等技术，实现从风险识别到处置的闭环管理；在服务体系构建上，围绕城市生命线工程全生命周期，通过 BIM 与 GIS 融合、北斗与 InSAR 技术应用，推动基础设施韧性升级，并拓展耕地保护等多元应用场景。

结语

当城市生命线与数字孪生技术深度融合，一座座“会呼吸、能思考、自进化”的未来之城正在崛起。航天宏图将继续以航天级技术标准，守护城市跳动的脉搏，让每一条管线、每一座桥梁都成为智慧城市的坚强注脚。从燕山脚下到黄河之滨，从中原腹地到八桂大地，一幅以安全为底色的数字化发展新图景，正徐徐展开。航天宏图通过全方位布局，持续提升城市安全管理的智能化、系统化水平，为数字中国建设保驾护航。