数字孪生已经成为智慧城市建设的必选项。
随着《关于开展城市信息模型（CIM）基础平台建设的指导意见》《关于全面推进实景三维中国建设的通知》《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》等政策的发布，数字孪生城市建设正在不断提速。
据机构统计，已有16个省市在“十四五”规划纲要中提出要建设数字孪生城市。
三维空间信息作为数字孪生城市的底层支撑，技术需求迎来了新的迭代，需要在做好三维数据基底的同时，打通物联网传感器接口，支撑各类结构化及非结构化数据的自动兼容及高效解译。这一切功能的背后，都离不开高效、稳定的算力环境支撑。
需求呼唤技术迭代
伴随数字孪生城市建设，空间信息产业迎来了前所未有的机遇，也催生了一批具有技术创新能力的企业。武汉维方空间信息技术有限公司（简称“武汉维方”）就是其一。
武汉维方，2012年成立于武汉市东湖高新技术开发区，是测绘遥感信息工程国家重点实验室深圳研发中心产学研成果转化孵化的高新技术企业。
武汉维方空间信息技术有限公司 总经理
据武汉维方总经理、测绘遥感信息工程国家重点实验室深圳研发中心主任助理岳皓向泰伯网介绍，在数字孪生建设的大潮中，空间信息企业在提供空间数据、打通物联网传感器的接口、支撑各类结构化及非结构化的信息数据等方面有大量的机会和商机。想要抓住机遇，企业需要具备核心研发能力、创新的应用思路及与之匹配的软硬件资源。
针对相关需求，武汉维方自主研发三维实景建模软件和AI智能目标识别硬件系统。前者可实现对超大数据的全自动处理能力，自动修复纹理，支持多源数据融合，高精度、高效率构建实景三维模型。后者可对安防摄像头、无人机、遥感卫星等观测目标自动识别分类，形成高度机构化观测数据，实现信息高效回传。
然而，相关产品虽然在技术上实现了突破，但仍存在一定局限性，最根本的问题就在于算力的限制。
岳皓介绍，城市级实景三维建模的计算量将成几何式增长，因此必须有强大的计算能力做支撑。为解决这一难题，武汉维方选择与华为鲲鹏合作，将软件移植到对方的算力平台上。
“之所以选择鲲鹏，有两大重要原因。”
岳皓表示：“首先，地理信息相关行业有各种规范和要求，测绘遥感信息工程国家重点实验室深圳研发中心也从底层开始做了很多研发，这与鲲鹏一样，都是高度的自主创新。”
“其次，与鲲鹏的交流和合作也让我感受到这个团队的踏实和务实，从最初的需求沟通、代码迁移到答疑解惑，鲲鹏团队都在非常认真的解决用户问题，因此合作也比较愉快。”
高性能计算开启新时代
虽然双方都具备充分开放的合作态度，但在软件移植的过程中，难免遇到困难。
第一，武汉维方的软件最初搭建是基于X86平台，要移植到ARM平台上是一种跨操作系统、跨CPU平台的工作量，工作量计算量大。第二，软件中大约用了45个第三方开源组件，这些开源组件在ARM平台上的表现能力，以及是否具有可移植性均有待于确认。第三个，软件中的代码虽然没有使用X86的编汇语言，但是有大量的与windows平台相关的API的接口。
针对这些难点，鲲鹏团队采用鲲鹏开发套件DevKit对项目代码及开源三方组件代码进行源代码迁移与亲和分析评估，得到详细的代码迁移报告，评估准确的风险点与工作量；项目代码采用CMake进行跨平台组织，同时采用VSCode作为开发IDE，采用鲲鹏代码迁移套件，对代码模块进行编译，调试，分析一站式的服务，有效提高代码移植工作效率；通过鲲鹏BoostKit工具对软件运行性能进行分析调优，充分挖掘鲲鹏平台的计算性能。
借助华为先进的代码移植工具，鲲鹏团队极大的提升了代码编译排错、调试的效率。目前，武汉维方软件的核心组件及基础功能已经完成在鲲鹏ARM架构上的适配，200万行代码被成功搬到鲲鹏硬件上，基于此，未来鲲鹏高性能计算可为武汉维方提供大量的GPU及CPU资源。
“和华为的合作大大提高了空间数据处理、非结构化数据向结构化数据转换、目标分类识别等工作的整体效率。同时，也为以往在数字孪生领域中面对的一些问题找到了解决的路径。”
岳皓介绍，传统空间数据多为二维数据，在三维世界中表达不够。同时，各类传感器的位置多为语义表达，缺乏空间坐标，标准也不够统一，对接需要开发各类接口。
但是，通过和华为公司的物联感知体系结合，能够大大降低工作量和工作难度。华为方面负责对接硬件的各类标准，武汉维方负责空间信息的表达及对接，双方能力优势互补，共同健全数字孪生城市的空间智慧感知网。
“对于空间信息企业而言，高性能的计算能力意味着一个新时代的开启。”
岳皓感叹：“听李德仁院士讲，当年他从事遥感摄影测量学科时，受制于计算能力，许多设想难以实现。但现在，高性能计算相较普通计算的效率已经提高了4倍左右，这让城市级自动化重建的时间大大缩短，也为空天地海多传感器数据源应用提供了条件。”
“这次和鲲鹏的合作给了我们很大的信心，未来，双方合作还有望延伸到应急、监测、交通等各个领域。”
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