目录
- 执行摘要：2025年及未来的路线图
- 什么是邻接数据建模？核心概念与城市应用案例
- 关键行业参与者：谁在城市数据建模中引领潮流
- 当前市场格局：普及率和区域趋势
- 技术创新：基础设施建模中的人工智能、物联网和数字孪生
- 数据集成与互操作性：克服城市孤岛
- 案例研究：在主要城市的成功部署
- 市场预测2025–2030：增长驱动因素、障碍和机会
- 监管与标准展望：合规、安全和伦理
- 未来愿景：由先进邻接数据建模驱动的智慧城市
- 来源与参考
执行摘要：2025年及未来的路线图
邻接数据建模正在迅速成为城市基础设施数字化转型的基础支柱。随着城市面临越来越复杂的挑战——从交通需求到资源优化——有效建模资产、系统和环境之间的邻接关系对于知情规划和弹性运营至关重要。到2025年，市政政府和基础设施运营商正在加速投资空间感知的数据架构，利用实时感测、地理空间分析和人工智能的进步来推动这一演变。
这一势头在数字孪生的大规模部署中可见一斑，精确映射邻接关系——道路、公用设施、建筑物和绿地之间如何相互关联——使得场景模拟和预测性维护成为可能。北美、欧洲和亚太地区的主要城市项目正在将邻接数据整合到数字孪生生态系统中，如西门子和Autodesk的倡议所示。这些平台使利益相关者能够可视化、查询和优化基础设施组件的空间相互作用，支持拥堵管理、能源效率和气候适应等目标。
2025年的一个关键发展是将异构数据源——物联网传感器馈送、地理信息系统图层、建筑信息模型——整合到统一的邻接框架内。像Esri这样的公司正在通过邻接感知算法增强城市地理信息系统平台，使规划者能够建模如道路封闭对交通流影响或公用设施中断的级联效应等依赖关系。同样，Bentley Systems正在扩展其数字孪生解决方案，加入邻接数据建模，旨在协调水、电和交通资产。
公共机构与技术提供商之间的合作正在加速数据互操作性和实时交换的标准发展。buildingSMART International等组织正在推动开放数据架构的进展，以确保邻接关系在各个平台中得到一致表示，从而促进多方协作和合规。
展望未来，未来几年将看到边缘计算、5G连接和城市人工智能的进一步融合，使得更细致和动态的邻接建模成为可能。这将支持适应性基础设施——能够实时响应需求、干扰或环境压力的变化。随着智慧城市计划在全球范围内扩展，强大的邻接数据建模将是城市实现运营韧性、可持续性和以公民为中心的创新所必需的。
什么是邻接数据建模？核心概念与城市应用案例
邻接数据建模是指在城市背景下，对实体之间的空间或功能关系进行系统表示和分析——如建筑物、公用设施、道路和绿地——通过捕捉这些元素相对位置的方式。随着城市寻求最大化土地使用效率、简化资源分配和促进可持续发展，这种建模在城市基础设施规划、优化和管理中变得越来越重要。
邻接数据建模的核心利用基于图的结构或空间数据库来编码基础设施组件之间的“邻接”或直接连接。例如，邻接矩阵或列表可以描述哪些建筑通过人行道连接、哪些公用设施服务于相邻街区，或不同类型的土地使用在某个区域内如何交互。这些模型对模拟人、能源、水和信息在城市环境中的流动至关重要。
到2025年，由于先进的地理空间工具、物联网传感器和基于云的分析平台的集成，邻接数据建模的应用正在迅速扩展。城市规划者和工程师正利用这些模型来帮助决策，如划区、交通路线规划、公用设施布局和紧急响应。例如，数字孪生平台——如Bentley Systems和Autodesk开发的那些——整合邻接数据，以创建城市基础设施的动态实时复制。这使利害关系者能够可视化和测试网络中一部分变化可能对相邻资产产生的影响。
在公用设施管理方面，一个关键的应用案例是，像西门子这样的公司利用邻接数据建模来优化电网、水管和公共交通网络的配置。通过分析相邻基础设施如何相互作用，运营者可以识别脆弱性、改善维护调度和增强灾害恢复能力。
另一个重要的应用是在城市移动性规划中。交通管理机构利用邻接数据模型来模拟行人和车辆的移动，以确保各邻里、交通枢纽和公共设施之间的有效连接。这些洞察对于开发智能城市倡议至关重要，如自适应交通控制和微移动路线规划。
展望未来，随着城市采用下一代空间分析和实时监控，邻接数据建模在城市基础设施中的作用有望进一步增长。行业机构，如开放地理空间联盟，正在推动可互操作标准的发展，促进不同基础设施部门之间的无缝数据交换和协作规划。随着城市地区面临与气候变化、人口增长和资源约束相关的挑战，邻接数据建模将为城市适应和繁荣提供基础。
关键行业参与者：谁在城市数据建模中引领潮流
城市基础设施正在经历数字化转型，邻接数据建模正成为更智能、更具弹性的城市的基石。这种方法通过映射资产之间的空间关系——例如公用设施、道路、建筑和绿地——使得规划、维护和实时操作变得更加高效。到2025年，竞争格局由一些关键行业参与者定义，他们正在推动城市邻接数据建模的平台和标准的发展。
Esri 仍然是全球领导者，其ArcGIS平台支持强大的地理空间分析和空间关系建模。Esri的解决方案被市政政府和基础设施机构广泛采用，以管理互联的城市资产、优化路线并模拟开发项目的影响。他们对实时数据馈送和与物联网系统集成的持续创新使他们处于城市规模邻接建模的前沿（Esri）。
Autodesk 是另一个主要参与者，特别通过其BIM（建筑信息建模）解决方案，这些解决方案越来越多地融入建筑和基础设施的邻接分析。Autodesk的软件使城市规划者和土木工程师能够可视化、分析和优化物理资产之间的关系——这在大型项目（如交通扩建或公用设施升级）中至关重要（Autodesk）。
西门子 正在利用其数字孪生技术提供全面的城市基础设施建模。西门子的平台集成了来自电力网、交通系统和建筑管理的数据，使城市能够模拟和优化相邻资产之间的相互作用，以实现效率和可持续性（Siemens）。
Bentley Systems 在基础设施工程软件方面持续取得重大进展。他们的OpenCities和OpenRoads平台允许详细建模资产的邻接关系，支持公用事业、交通和公共工程的工作流程，强调互操作性和实时数据交换（Bentley Systems）。
展望未来几年，预计这些平台之间的合作会加深。像buildingSMART International联盟开发的行业标准正在促进更大的数据互操作性，这对城市规模的综合邻接建模至关重要。随着城市地区的不断密集和基础设施的日益互联，这些公司的创新将塑造城市规划、韧性和可持续性的未来。
当前市场格局：普及率和区域趋势
邻接数据建模——一种捕捉城市基础设施元素之间空间关系和连接的方法——在2025年获得了显著推动，因为全球各大城市加速数字化转型和智慧城市倡议。数字孪生、地理信息系统（GIS）和集成资产管理平台的日益普及使得邻接建模受到越来越多的关注，以优化公用设施、交通、通讯和市政规划。
北美和西欧在城市基础设施中实施邻接数据建模方面继续领先，得益于成熟的数字基础设施、强大的市政预算和强有力的监管框架，要求基于数据的规划。在美国，纽约、芝加哥和洛杉矶等城市在其城市数字孪生项目中扩大了邻接模型的使用，利用像Esri这样的公司的平台进行空间分析和城市规划。同样，在德国，邻接数据的城市级模型集成得到市政和像西门子和Autodesk这样的公司的支持，使运输网络和公用设施走廊得以优化。
在亚太地区，快速的城市化和基础设施投资推动了邻接建模的接受，特别是在中国、新加坡和韩国。新加坡的智慧国家倡议优先考虑邻接建模，以增强对地下公用设施和地面交通的管理，得到像Bentley Systems这样的供应商的关键支持。中国的大城市也在扩展邻接数据建模，以支持大规模基础设施监测和城市韧性规划，利用本地技术合作伙伴关系和开放城市数据标准。
中东地区作为邻接数据建模的快速增长区域逐渐显现，受到新城市开发（如沙特阿拉伯的NEOM）建设的推动。在这里，重点是整合来自物联网传感器和数字孪生的实时数据——通常与全球基础设施和技术领导者合作支持——使邻接建模成为未来城市规划的核心组成部分。
尽管全球势头迅猛，拉丁美洲和非洲地区的接受程度较为温和。挑战包括有限的数字基础设施、数据孤岛和资源限制。然而，在圣保罗和开普敦等城市的试点项目，通常得到多边开发机构的支持，表明应用邻接模型解决城市拥堵和优化公共工程的兴趣正在增长。
展望未来几年，市场前景仍然积极。关键推动因素包括5G的普及、物联网设备的广泛部署，以及公共部门对集成基础设施数据的要求。随着标准的演变和城市数据生态系统的成熟，邻接数据建模的采用预计将加深，超越首都城市，扩展到全球的次级城市中心。
技术创新：基础设施建模中的人工智能、物联网和数字孪生
邻接数据建模已经成为下一代城市基础设施管理的基石，这得益于人工智能（AI）、物联网（IoT）和数字孪生技术的集成。到2025年，各个城市和基础设施运营商越来越多地利用邻接数据——描述道路、公用设施、建筑和绿地等资产之间的空间和功能关系的信息——来优化规划、维护和韧性策略。
一个关键趋势是将实时物联网传感器数据与地理信息系统（GIS）和建筑信息建模（BIM）融合，以动态映射资产之间的依赖关系。例如，基础设施提供商利用基于AI的分析来检测公用设施线、交通走廊和公共空间交集中的脆弱性，实现预测性维护和快速事件响应。西门子和施耐德电气开发的多个平台整合了来自能源网、水网络和建筑系统的邻接数据流，使城市运营者能够使用数字孪生模拟和优化基础设施性能。
在大型城市项目中，数字孪生的采用正在加速。市政当局越来越多地构建整个城市区域的虚拟复制品，并结合邻接模型，不仅反映资产位置，还反映其操作交互和依赖关系。例如，Autodesk和Bentley Systems发布的工具能够摄取实时现场数据，映射资产邻接，并模拟基础设施变化或干扰的结果。这些进展使城市规划者能够评估维护对某一资产（如水管）及其相邻基础设施（如道路或电线）的连锁反应。
最近的城市韧性倡议展示了邻接数据建模在灾害管理中的价值。基于AI的平台现在可以通过分析相邻资产之间如何相互影响风险特征，预见因极端天气或地震事件引发的级联故障。随着气候变化推动城市更新其基础设施韧性策略，这一领域尤为重要。包括与IBM合作的城市运营商正在部署训练有素的认知AI模型，利用邻接数据来优化紧急资源分配并加快事件后恢复进程。
展望未来，未来几年预计将看到更标准化的数据交换协议和API，行业团体和技术领军者合作，以确保各个平台间的互操作性。开放数据模型和语义框架的日益采用将进一步增强邻接数据的粒度和实用性，使城市在应对不断演变的城市时代挑战时，更加智能和适应性强。
数据集成与互操作性：克服城市孤岛
邻接数据建模越来越被认为是集成城市基础设施管理的基石，尤其是在城市优先考虑打破各部门和公用事业提供者之间的数据孤岛时。到2025年，城市数字孪生和智慧城市平台的发展正在推动空间和拓扑模型的采用，这些模型准确地表示了基础设施资产（如道路、公用设施、建筑和绿地）之间的邻接和连接性。这种方法允许更全面地理解城市系统如何互动，能够实现预测性维护、协调规划和紧急响应的快速反应。
最近的倡议强调了标准化数据架构和可互操作格式的必要性。例如，Autodesk InfraWorks和Esri ArcGIS平台正在积极提升其将邻接和连接数据集成到各类城市资产中的能力。这些平台支持开放数据标准（例如CityGML、IFC），促进市政部门、公用事业公司和私人基础设施运营商之间无缝的数据交换。buildingSMART International组织继续完善行业基础类（IFC）标准，为空间关系和邻接描述提供更丰富的支持，这对复杂的城市环境至关重要。
在实践中，像赫尔辛基和新加坡等城市通过其数字孪生项目，利用邻接数据模型模拟基础设施干预的影响，优化能源网和交通路由等联网系统。值得注意的是，Hexagon AB和Bentley Systems正在部署城市级解决方案，其中实时传感器数据被映射到拓扑图上，允许多个利益相关者可视化和分析中断（例如水管破裂）可能如何通过相邻系统传播。
展望未来，未来几年可能会看到对针对城市基础设施量身定制的基于图的数据库和知识图谱的更广泛采用，例如Oracle和IBM的倡议。这些工具支持对邻接关系的更动态查询，支持情景规划和跨领域分析。此外，由开放与敏捷智慧城市（OASC）和FIWARE基金会等组织主导的国际合作正在倡导开放API和上下文信息模型，嵌入邻接概念，旨在促进规模上的互操作性。
总之，邻接数据建模计划在2025年及未来在克服城市孤岛方面发挥关键作用，持续关注于标准化、互操作性和实际部署。这些框架的成熟将使城市能够更高效地运作，预见级联效应，并协调多方对城市挑战的响应。
案例研究：在主要城市的成功部署
近年来，全球主要城市采用邻接数据建模，以优化城市基础设施规划、资源分配和实时操作。这种方法专注于分析物理资产（如道路、公用设施和公共空间）之间的空间关系，使市政当局能够提高在快速变化的城市环境中的效率和韧性。
一个显著的例子是新加坡，该市在其智慧国家倡议中利用邻接数据建模。通过整合来自各种基础设施资产的地理空间数据，新加坡的城市重建管理局改善了城市增长的模拟能力，协调公用事业升级，并规划交通网络以减少干扰。该市利用先进的GIS和数字孪生平台进行资产邻接建模，实现预测性维护和更智能的土地使用决策。这些努力得到了与Esri和Autodesk等公司的技术合作的支持。
同样，赫尔辛基市在其Helsinki 3D+项目中实施了邻接数据建模。通过创建包含基础设施邻接的详细3D城市模型——例如地下公用设施和地上资产的接近关系——该市能够更有效地规划建设、维护和紧急响应。这一数字孪生方法支持公共部门运营和私人部门创新，Bentley Systems提供的平台使实时空间分析和场景模拟成为可能。
在美国，纽约市信息技术与电信局采用邻接数据建模，以简化负责道路、水管、燃气管线和通信网络的各个机构之间的协调。通过共享标准化的地理空间数据集，该市减少了冗余的街道挖掘，加快了修复时间。将来自Hexagon AB的空间感知资产管理工具集成，也为改善服务连贯性和降低成本做出了贡献。
- 新加坡： 数字孪生和实时邻接数据，用于协调城市规划和预测性维护。
- 赫尔辛基： 3D城市建模与邻接数据用于基础设施管理和应急准备。
- 纽约市： 跨机构数据共享和空间分析，防止重复工作并优化修复时间表。
展望2025年及以后，这些案例研究强调了一种日益增长的趋势：城市正在投资邻接数据建模，不仅为了提高运营效率，还为了实现能够适应新移动性、可持续性和韧性挑战的未来基础设施。数字孪生、物联网和先进GIS技术的持续演变，以及与领先技术提供商的持续合作，使城市中心在未来几年能够进一步增强基础设施智能和响应能力。
市场预测2025–2030：增长驱动因素、障碍和机会
城市基础设施中的邻接数据建模市场在2025–2030年期间预期将显著增长，驱动因素是城市规划过程的数字化加速和智能技术在公共资产中的整合。邻接数据建模——即对城市元素如公用设施、交通节点和建筑物之间空间关系的数字表示和分析——正成为现代城市数字孪生和智能基础设施管理的基础层。
关键的增长驱动因素包括智能城市平台的加速部署以及物联网设备的大量普及，这些设备生成大量需要先进建模以进行优化的地理空间数据集。大型城市中心正在投资数字孪生——物理基础设施的全面虚拟副本——以增强规划、维护和紧急响应。领先的技术提供商如Autodesk和Esri正在扩展其城市建模解决方案，集成邻接和空间分析，使规划者能够以前所未有的准确性模拟新发展、基础设施升级或干扰的影响。
开放数据倡议的兴起和地理空间系统间互操作性的增加进一步催化了普及。像开放地理空间联盟等组织正在继续制定标准，以促进无缝的数据交换，这对于跨不同城市子系统（例如水、电、通讯）的全面邻接建模至关重要。
然而，几项障碍可能会抑制市场扩展。数据孤岛和不一致的数据质量仍然是持续的挑战，特别是在数字化进展不完整的传统基础设施中。此外，随着城市模型复杂性和敏感性的增加，数据隐私和网络安全的问题变得日益突出。对既精通GIS又兼具基础设施工程能力的专业人才的需求也是一个限制因素。
展望未来，预计市场将看到对基于AI的建模工具的强劲投资，像Bentley Systems和Hexagon AB这样的公司正在积极开发自动化邻接分析和基础设施资产预测性维护的解决方案。公私合营关系可能会加速，特别是在政府寻求通过数字场景规划优化资源分配和气候韧性方面。
在翻新旧城市、支持绿色基础设施部署和整合实时数据流以实现适应性城市管理方面，机会遍地都是。随着全球城市化的持续和城市追求碳中和，邻接数据建模将推动更智能、更灵活和更可持续的基础设施网络的发展。
监管与标准展望：合规、安全和伦理
邻接数据建模正成为城市基础设施数字化转型的重要组成部分，使得细致的空间分析和对公用设施、交通和公共服务等关键网络的优化成为可能。随着这种技术越来越多地融入城市规划和管理，监管、安全和伦理方面的考虑正越来越突出，塑造2025年及未来的标准和合规要求。
在监管层面，各国政府和标准制定组织正在响应先进的地理空间和基于邻接的数据系统的普及。到2025年，国际标准化组织（ISO）的ISO 19100系列地理信息框架将继续演变，提供有关空间数据集的数据质量、互操作性和元数据的指导。这与OASIS Open等行业特定标准相辅相成，后者关注于智能城市环境的数据交换和安全。
数据安全和隐私已经成为重要的焦点。邻接数据建模与实时馈送（如来自物联网传感器和交通平台）的集成，提高了潜在的误用、未经授权访问和数据泄露的风险。意识到这一点，欧盟和北美的监管机构正在加大对数据保护立法的执行力度，例如欧盟的GDPR和美国正在发展的关键基础设施网络安全框架。行业领导者通过使其城市数据平台与这些要求保持一致而做出了回应；例如，Esri通过增强加密和访问控制，推动其ArcGIS Urban产品符合地区数据隐私法。
在伦理方面，邻接数据在城市决策中的使用强调了透明度、问责制和消除偏见的必要性，特别是在算法影响区域划分、交通流或公共资源分配时。开放地理空间联盟等组织正在努力将伦理指南纳入新标准，解决空间算法的可解释性和利益相关者之间的公平数据共享等问题。
展望未来，专家预测标准的统一性将增强，为供应商和运营商扩展认证项目，以确保安全、隐私和伦理治理的基础。随着城市基础设施对邻接数据建模的日益依赖，技术提供商、监管机构和公民团体之间的持续合作将对维护公众信任和确保可持续合规的数字城市生态系统至关重要。
未来愿景：由先进邻接数据建模驱动的智慧城市
随着全球各城市加速转型为智慧城市，先进的邻接数据建模正成为2025年及未来城市基础设施规划和管理的核心技术。邻接数据建模是指使用空间和关系数据框架，捕捉各种城市元素（如道路、公用设施、建筑、绿地和交通节点）之间的物理和功能性连接。这种建模方法正变得越来越复杂，利用实时数据流、人工智能（AI）和物联网（IoT）为城市规划者、工程师和利益相关者提供可操作的洞察。
到2025年，主要大都市区正在利用邻接数据模型来优化能源分配、交通流、公共安全和灾害韧性。例如，数字孪生——整合邻接数据的城市基础设施虚拟副本——正在被部署以模拟场景并指导决策。西门子和Autodesk等公司处于前沿，提供整合3D绘图、传感器数据和AI驱动分析的平台，以创建全面的城市模型。这些平台使城市管理者能够可视化如何干扰（例如，道路关闭、公用设施故障）在相互连通的系统中级联，促进更快和更有效的应对。
邻接数据建模与物联网的集成也推动了基础设施实时监测的进步。例如，Cisco Systems正在部署将传感器网络与城市邻接模型相连的智慧城市解决方案，提供有关交通、环境质量和公用设施使用的连续更新。这使得动态调整成为可能，例如基于拥堵重新调整交通流或在相邻区域间优化能源负载。
展望未来，未来几年将看到更广泛的开放数据标准和互操作性框架的采用，以便促进邻接数据在不同城市部门之间以及公共和私人利益相关者之间的无缝集成。像buildingSMART International等组织正在倡导标准化数据交换协议，以确保涵盖水系统、交通网络和应急服务的不同数字模型能够可靠交互。
到2027年，专家预计邻接数据建模将支撑自动化城市管理系统，在这些系统中，基于AI的算法将根据实时事件主动重新配置城市运营。这将支持韧性、效率和公平的城市增长，使先进的邻接数据建模不仅成为技术资产，而成为未来智慧城市的基础性推动力。
来源与参考
- 西门子
- Esri
- buildingSMART International
- 开放地理空间联盟
- IBM
- Hexagon AB
- Oracle
- 开放与敏捷智慧城市（OASC）
- FIWARE基金会
- 开放地理空间联盟
- 国际标准化组织
- OASIS Open
- 开放地理空间联盟
- Cisco Systems
