王雪:用技术解决现实问题,在城市数字孪生中构建“中国方案”

来源:互联网 时间:2025-07-21

文/李晓冬

在新型城镇化与数字化转型并进的时代,城市信息模型作为智慧城市建设的“数字底座”,已逐渐成为城市治理、规划与运行的重要技术支撑。

然而,尽管城市信息模型被视为一种通用的基础性技术,在实践中却暴露出诸多现实难题,包括数据格式不统一、异构数据融合困难、模型复杂度高造成加载缓慢等,导致城市级三维模型的建设效果远未达到预期目标。

面对这些普遍存在的行业问题,北京飞渡科技股份有限公司技术专家王雪,凭借十余年在GIS平台研发、三维数据处理算法和3D图形图像软件系统工程实践领域的经验,构建起从三维数字城市场景轻量化算法研发、三维数据处理软件架构设计,到行业标准制定的完整技术路径,推动了飞渡数据产品在全国多个城市成功落地应用,也为国内城市信息模型项目的数据底板搭建提供了样板。

破解城市级三维模型处理的核心技术瓶颈

在实际项目中,城市数字孪生平台往往需要处理TB级别的三维数据,包括建筑BIM模型、人工建模模型、倾斜摄影模型、地形模型等多种数据源。这些模型因数据生产方式不同,数据尺度不一致、数据复杂度高等原因,常导致数据在使用时出现多尺度视觉效果失真、显示卡顿等问题,极大影响了用户体验和系统可用性。

王雪认为,城市级三维模型性能瓶颈,并非单一环节导致,而是模型生产、组织、优化和渲染全过程中多环节协同不畅的综合结果。因此,针对城市级多源数据融合场景下的技术挑战,她提出了一套创新的城市级三维模型轻量化算法与数据优化策略,并从底层架构设计到算法研发进行了系统性创新。这套方法并非传统LOD技术的简单延伸,而是针对TB级城市数据、多源异构数据融合等实际复杂问题提出的原创性解决方案。

为解决城市级多源数据融合这一行业难题,王雪设计了一套统一的模型适配与标准转换流程,并通过自主研发的高效数据优化处理中间件,实现了大规模异构数据的格式标准化、坐标系统一以及LOD切片优化,有效解决了数据融合中的关键瓶颈问题,极大提升了数据处理效率和兼容性。这一体系使飞渡软件在项目实际应用中表现出更强的通用性与兼容性。

这些技术共同构成了“飞渡芯”平台的核心支撑体系,使系统在处理城市级大规模三维数据时,加载速度、响应效率和运行稳定性均得到显著提高。王雪提出的数据处理技术方案在超过20个国内城市的CIM平台应用中得到了验证,在江苏南京项目中,通过使用这套数据处理方法,将数据交付的周期从原本的3个月缩短至约3周,显著提升了数据的处理效率。

技术成长路径:从底层研发到行业标准引导者

王雪的技术能力并非一蹴而就,而是来自于多年扎根行业一线的深厚技术积累与实践经验。

她本科与硕士均在武汉大学就读,分别攻读测绘工程专业和大地测量学与测量工程专业,系统接受了地理信息系统、三维建模、遥感图像处理等基础知识训练。毕业后先后在伟景行科技与小桔科技任职,分别从事3D GIS软件与自动驾驶仿真系统研发。

她主导研发的城市级三维瓦片发布引擎 TilePush,在城市级三维场景加载效率和大体量数据处理能力方面达到业内领先水平,成功应用于“数字北京”等多个标杆项目,在行业内树立了城市场景数据处理的技术标杆。在小桔科技期间,她将技术重心转向无人驾驶仿真系统的研发,并主导开发了自动驾驶感知标注平台。这段经历不仅锤炼了其在高精度三维数据处理、仿真引擎构建和实时渲染方面的系统能力,更重要的是,促使她将原本服务于城市级GIS应用的3D算法设计能力与三维引擎开发能力成功迁移到智能出行领域的复杂应用场景中,体现了其技术方案的高度通用性与工程适配力。正是这种跨行业的深度实践,为她日后在数字城市场景中处理多模态数据融合与复杂场景还原打下了坚实的技术基础。

除了工程实践,王雪也积极参与行业标准制定与技术成果固化。她是中国首个《城市信息模型数据加工技术标准》(CJJ/T319-2023)的核心起草人之一,该标准首次明确了国内城市级三维模型轻量化的关键技术规范,填补了国内该领域标准的空白,已成为业内普遍遵循的行业规范。

目前,她已拥有9项国家发明专利,涵盖了三维数据切片、城市级三维模型生产、三维模型效果优化等多个方向,全部专利已应用于飞渡软件产品中并获得良好反馈。

从“可用”到“易用”:城市三维模型低成本构建方法探索

在长期的技术实践中,王雪始终坚持“三维数据的真正价值,体现在是否能解决用户实际痛点”。早期,她主导研发的三维场景切片技术已成功突破大尺度城市模型加载难题,使三维数据实现“可用”。但随着数字城市项目的快速推进,行业痛点进一步演化为“如何实现数据的易用与高效生成”——即在保证精度的前提下,以更低成本、更高效率构建城市模型底板,成为普遍需求。

为此,她在专利《基于建筑基底矢量数据生成城市建筑场景的方法及装置》中,提出了一种创新的城市建筑模型构建方法:基于模型库构建大尺度LOD2模型。该方法通过复用模型库中大量高质量建筑单体,将建模问题转化为模型特征空间中的匹配与替换问题,从根本上摆脱了对人工建模的依赖。相比传统方式,该方法将城市尺度建筑模型的生产成本降低至原有的20%,生产效率提升达80%以上,在多个实际项目中取得了良好效果。

从可视化走向可理解:三维城市模型的智能化演进路径

面向未来,城市数字孪生系统的核心数据引擎正经历从静态几何建模向具备智能理解与语义驱动能力的系统性升级。王雪认为,三维城市模型数据的价值不应仅停留在视觉层面的“可看性”,更应通过结构优化与语义增强,使其具备更深层次的“可理解性”与“可应用性”。

为此,她与团队聚焦于实景三维数据中的水体、建筑、植被等关键要素,开展语义精细化识别与几何结构优化工作。一方面,利用AI算法对原始模型进行重构与视觉表现优化,提升其几何规整性和感知质量;另一方面,通过语义标注与结构化处理,为三维模型赋予可识别、可调用的语义信息,使其能够支撑城市级孪生系统中的智能检索、分析推演、自动规划等更高层次的应用需求。

这些研究工作的目标,是将“看得见”的三维数据,转化为“能被理解、能参与决策”的智能化数据资产,进一步提升城市数据在规划、治理与运行中的实用价值。相关算法已在多个试点项目中成功应用,初步验证了其在提升模型构建效率和降低建模成本方面的显著成效。预计未来,该方法可使城市级三维模型的构建效率提升50%以上。

结语:以系统性技术创新,构筑未来城市的坚实底座

在城市数字化进程不断加速的当下,三维模型不再只是静态展示的图像成果,而应成为支撑城市治理与智能决策的核心数据资产。王雪始终秉持以技术回应现实需求的理念,在十余年工程实践中,从算法研发到平台架构设计,从异构数据融合到语义智能建模,构建起面向未来的数字城市底层数据引擎

她深知,只有打通从“可用”到“好用”、再到“智能可应用”的技术链条,城市数字孪生系统才能真正从“看得见”迈向“用得好”,为城市规划、运行与治理提供具备决策意义的数字支撑。这不仅是技术的演进路径,更是对现实城市问题最有价值的回应。

在这个不断变化的行业中,王雪这样的技术骨干,正以稳扎稳打的方式,为中国数字孪生的发展留下了务实而清晰的技术印记。

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