实现空间数字孪生: 技术、挑战和未来研究方向
摘要：空间数字孪生(Spatial Digital Twin, SDT)是一个特定类型的数字孪生，强调物理实体的地理空间特征，包括准确的位置和尺寸属性，以在其空间环境中全面理解。目前关于SDT的研究主要集中在分析其在不同应用领域中的潜在影响和机会上。由于建立SDT是一个复杂的过程，需要多种空间计算技术，对于多学科领域的从业者和研究人员来说，理解SDT的底层细节并不简单。本文首次系统地分析了与建立SDT相关的不同空间技术，采用分层方法进行研究（从数据采集到可视化）。具体而言，我们将SDT的关键组成部分分为四个技术层次：(i) 数据采集；(ii) 空间数据库管理与大数据分析系统；(iii) 地理信息系统中间件软件、地图和API；以及(iv) 可视化、查询、挖掘、模拟和预测等关键功能组件。此外，我们讨论了如何有效利用人工智能/机器学习、区块链和云计算等现代技术来推动和增强SDT的发展。最后，我们确定了SDT中的一些研究挑战和机会。本研究对SDT研究人员和从业者非常重要，因为它明确区分了SDT与传统DT，识别了独特的应用场景，概述了SDT的关键技术组成部分，并展示了未来发展的愿景以及面临的挑战。
作者：Mohammed Eunus Ali, Muhammad Aamir Cheema, Tanzima Hashem, Anwaar Ulhaq, Muhammad Ali Babar
论文ID：2306.06600
分类：Computers and Society
分类简称：cs.CY
提交时间：2023-06-13