超图软件：空间计算的平台 幻境 数字孪生必须

作者：超图软件AI产品管理与营销工程团队 罗强  未来GIS实验室 王秋妹

空间计算平台或将成为下一代计算平台

VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实）等多种扩展现实技术作为现实世界与虚拟世界的接口，为用户提供了沉浸式和超现实的交互体验。1月8日，苹果公司官网发布消息称，首款混合现实（MR）头戴显示设备Vision Pro将于近期上市，是一款真正意义上实现了虚拟和现实融合的革命性设备。正如Apple CEO Tim Cook所说，Mac将我们带入个人计算时代，iPhone将我们带入移动计算时代，Apple Vision Pro将带我们进入空间计算时代。

空间计算时代的底层逻辑是空间计算平台。广义空间计算平台是一种信息—环境耦合系统，以环境信息和用户意图为输入，以呈现给用户的虚拟信息和作用在真实空间物体的操作指令为输出，实现直接、复杂的反馈回路，形成人、环境、空间计算设备相互耦合的有机系统。

空间计算解构和再造了空间，使得MR设备成为连接现实与虚拟的桥梁，也成为开启万物智能新世界的入口，并孕育出新的计算平台。搭载空间计算平台的MR设备解放了双手，将数字内容无缝融入用户的视野，提供了一种更自然、更舒适的交互方式。这也使得空间计算技术最有可能成为未来3D空间互联网的入口，彻底改变人与机器、人与人、物与物之间的交互方式。

GIS与空间计算的关系

随着GIS领域的智能化发展，地理智慧（Geospatial Intelligence）在2014年首次被提出，指从空间数据中提取信息和知识，并用于管理和设计世界的能力。近年来，GIS软件广泛应用于IT领域和越来越多的行业，在2023年这一表达变更为空间智能（GI）。

空间智能可被具象化为一个金字塔结构，最低层是地理空间感知，再往上依次是地理空间可视化、地理空间决策、地理空间设计和地理空间控制。由下自上智能化程度越来越高，成熟度越来越低。

GIS将成为空间计算平台的基础支撑，空间智能金字塔的五层涵盖了GIS应用的方方面面，将为空间计算平台赋予更多空间智能。

空间计算时代GIS产品将大有作为

空间计算和GIS相辅相成。GIS是管理和分析空间数据的有效工具，利用GIS强大的空间分析功能可以提取更深层次的专题信息，全面提升空间数据的利用价值。空间计算则赋予GIS更复杂的空间分析能力，更快速的数据处理能力及更直观、更动态空间数据展示方式。

三维GIS助力构建虚拟世界，打造空间计算的时空信息底座。空间计算的商业化促进了基于空间计算的三维计算机生态的蓬勃发展，并渗透到三维GIS领域。近年来，三维GIS技术与IT技术的融合大幅提升了倾斜、点云、BIM等三维数据与传统的影像、矢量、地形数据、精细模型、地下管线、水面数据、场数据等多源数据融合，发展了三维实体数据模型，实现了三维全空间的建模与表达，增强了三维场景的真实感和精度。真三维分析、分布式空间计算，提升了三维场景的交互与可视化能力。大规模高精度城市空间智能建模技术的发展，助力室外室内一体化、宏观微观一体化、地上地下一体化的数字空间的构建，实现了对客观世界的虚拟重构和立体呈现。

空间计算+GIS在多个领域落地开花。空间计算作为一种基于空间数据和模型去分析理解世界的方法，从技术本身而言，在城市更新、社区治理、环境整治、城市仿真、服务灾害预警防治方面与GIS技术结合将会有较大的潜力。

01 空间计算+数字孪生：提升城市管理智能化手段

基于GIS、三维实景建模、渲染技术构建的数字孪生城市是和现实世界对应的数字世界体系，以往的数字孪生侧重于“可视化”，而空间计算的应用为数字孪生赋予灵魂，让其变得可计算和可预测，更加智能化与动态化。基于空间计算的数字孪生也将具有空间感知、计算、解析和检索等能力，可应用与城市构建数字化空间智能管理，真正实现从“看”到“用”。

数字孪生城市结合GIS的能力已渗透到多个应用场景：

在智慧交通方面，依托实时孪生、交通大数据分析、AI算法等技术优势，融合动静态交通数据及高精地图，通过构建全域空间可计算的智慧交通数字孪生底座，可搭建搭建智慧交通的多种应用系统，实现交通事故预警与处理、公共交通调度与管理、 交通信息服务等多种应用。

在智慧水利方面，通过接入数字孪生水利底层GIS与BIM数据、业务运行与物联感知等数据，借助模拟仿真和空间计算平台，完成水资源管理与调配等多种场景的智能化管理。

在智慧校园方面，通过接入物联感知设备、地理空间数据、BIM数据、教学业务系统数据，结合模拟仿真技术与应急疏散算法，依托数字孪生建模与空间计算能力，实现校园的场景虚拟还原、安全安防管理、综合校情管理等多种应用专题场景。

02 空间计算衍生技术：加速GIS创新应用

元宇宙概念七层架构中的“空间计算层”衍生出了3D引擎、VR/AR/MR设备、地理信息映射等概念，拓展了空间计算中GIS的业务场景。

GIS结合AI扩展现实技术，将真实环境的图像和虚拟环境的三维模型进行叠加，为用户提供更加真实和立体的地理空间体验，可实现地图可视化、测图、定位、智能分析等能力，结合GIS高精度定位，可应用于地下管线巡检、全息智能沙盘、城市公共设施管理、地图实景导航、展厅沉浸式导览等方面，从而提高施工、管理、维修、检查效率，简化工作流程，助力智能化建设。

在空间计算的加持下，GIS联合AI技术，在数据驱动、精准映射和智能分析与预测方面具有不容忽视的优势，实现了可预报、可预警、可预演、可预案等功能，借助VR/AR/MR设备，更是完成了“以虚仿实、以虚映实、以虚控实、以虚预实、以虚优实”的功能，拓宽了GIS应用领域。

随着大模型为代表的新一轮AI浪潮正在掀起新的产业革命，而空间计算平台的发展，也将使虚拟与现实的融合产生更多新的交互关系和新交互范式，这将为GIS领域带来技术与工具的升级与变革，并在遥感影像分析、渲染建模、智能交互等方面带来各类创新的内容与应用，加速“用空间智能点亮世界每个角落”愿景的实现。

超图软件互动易相关问答！

尊敬的董秘您好，请问公司的GIS技术可以用在空间计算上吗？

超图软件：投资者，您好： 公司GIS基础软件是地理信息数据存储、管理、调用、分析计算、分发等的平台，公司禹贡数据库也具有对时空数据进行存管算的功能。 空间计算离不开GIS，GIS在产业元宇宙中将大有可为。

尊敬的董秘您好，请问公司在向量数据方面是否有布局？

超图软件：投资者，您好： SuperMap可以用来存储大规模的矢量空间数，一直在探索更优的解决方案。 超图禹贡空间数据库支持存储二三维点/线/面数据、多面体数据、栅格数据、精细模型以及BIM模型数据。其中，矢量数据的存储符合OGC相关规范，能够被多种GIS平台共享访问。内置了丰富的空间操作函数，包含了300多个矢量分析算子和150多个栅格分析函数，能够充分利用数据库服务端的计算资源，使得空间计算分析更加高效。

超图软件：投资者，您好： 空间计算最初指对地图及其他地理位置数据进行计算和分析以实现定位和测量的技术，与GIS领域强相关。后来元宇宙概念七层架构的中的“空间计算层”拓展了出3D引擎、VR/AR/MR设备、地理信息映射等概念，拓展了GIS的业务场景。目前公司已经深度对接国内外主流游戏引擎，实现数字孪生、实景三维的沉浸式体验；公司三维产品早已与hololens2等MR硬件厂商进行过适配，可以沉浸式的操作三维场景和空间对象，同时也在密切关注与苹果Apple Vision Pro的适配；尤其在空间地理信息映射方面，随着AIGC的兴起，公司未来GIS实验室对文本生成3D模型，图片生成3D模型等技术进行了持续探索，目前以NeRF为代表的AI建模渲染技术效率已经大幅提升，个别技术渲染效果近乎实时，有望在VR设备上应用。 超图具备完善的产品体系，未来在XR硬件厂商和空间映射技术的支撑下，有望构建云空间设计、边空间分析、端空间体验，云边端一体化的GIS空间产品方案。在城市规划、建筑设计、地下管网、灾害救援等场景大有可为。

$超图软件(SZ300036)$ $科大讯飞(SZ002230)$ $航天宏图(SH688066)$

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