图扑数字孪生智慧机场，助推民航"四型机场"建设

前言

民航局印发的《智慧民航建设路线图》文件中，明确提出智慧机场是智慧民航的四个核心抓手之一。并从机场全域协同运行、作业与服务智能化、智慧建造与运维方面，为智慧机场的发展绘制了清晰的蓝图。

效果展示

图扑软件应用自主研发核心产品 HT for Web，无缝融合 2D、3D 可视化技术，以青岛胶东国际机场为背景，搭建具有轻量化可交互的 Web 智慧机场 3D 可视化解决方案。围绕机场全域和航站楼两个主要对象，对机坪、廊桥、跑道、飞机、边检海关出入境区、旅客安检区、行李提取区等展开多元可视化呈现。从机场服务能力、运维水平、建设能力、全域协同运行等维度，推进航站楼服务智能化、飞行区少人化、旅客联程联运以及货物联运的数字化管理模式。

系统分析

开篇以第一人称视角身临其境般浏览客舱布局、座位间距、机载设施等信息，将有助于管理者享受全新的视觉效果和更直观的巡检体验。

 

本方案打造昼夜两种氛围，从宏观科幻炫酷风格到微观写实具象风格的完美切换，360° 无死角展示机场全景空间。白昼场景整体设计以写实风格为主基调，通过对航站楼、飞行区、道路绿化等建筑设施进行三维建模，仿真还原整体布局。

 

 

夜晚场景依托图扑软件 HT 引擎强大的渲染能力，加以灯光效果，流光动画等，搭建现实与科幻相结合的新机场夜景效果。其中塔台等主要建筑的夜景灯光秀、跑道灯光展示、机坪高杆灯、滑行引导标记牌等夜间照明可根据实际效果进行还原展示。

 

 

机坪作业可视化

机坪作为机场运输作业的核心区域，提供着飞机上下旅客、装卸货物、停放、机务维修等各类地面服务。图扑软件应用自研图形引擎强大的渲染功能，数字孪生机坪内飞机外观、廊桥、停机位、联络道、滑行道、车辆等关键对象。实现对机位分布、飞机停靠、廊桥状态、航班状态、出港离港状态、跑道开闭状态、车辆状态的实时监测和多维度综合分析。

 

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全要素、立体化、多角度的展现机场运转的上下游依赖关系，解决了当前机场可能无法抵挡吞吐量逐年快速增长的局面下，所导致的 Ｕ 形停机坪区域动态跟踪质量不高、作业人员核对信息工作量大，数据共享程度较低欠缺支撑、监视盲区或被遮挡展现不直观等现象。

廊桥可视化

乘机时分为近机位和远机位两种形式，近机位是围绕着航站楼指廊延伸出来的，通过廊桥可以直接登机的机位，也称为廊桥机位；远机位则是停机坪上的机位，需要坐摆渡车抵达。航班信息可视化监测实现对计划航班、航班执行、取消航班、延误航班等数据进行综合监测和分析。

 

点击面板中的航班信息，场景移动至相应的廊桥视角，集中呈现全部廊桥与飞机当前或历史的运营状态（工作中/已计划/空闲中/待登机/安检中）。点击目标廊桥飞机即可查看相应的航班节点状态、进出港时间、直飞路线、航班状态、责任人等执飞信息。通过查询航班详细信息，对空侧的运行能力进行提前预判，实现廊桥运行全链条管控和智能化决策。

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同时，支持对飞机容量、机位冲突、机位机型不匹配等机制部署动态告警监测，与机位容量、进出港航班数量、机位调配联动分析，实现机场机位实况信息 724h 多方位监测。针对异于常态事件进行实时预警告警，形成机场机位的平衡管理、动态预警、联动控制，为机场资源管理、调度提供强有力的数据支撑。

停机坪可视化

点击面板中的停机坪状态，切换视角至停机坪视角，查看停机坪内停留飞机的相关运营状态（工作中/已计划/空闲中）。工作人员可依据监测到的机位容量、进出港航班量、机位调配等参数，对机场机位实况展开可行性并行分析。

 

图扑软件 HT 支持结合 GIS+BIM 技术，为机场服务提供地理位置信息、空间分析、定位、信息发布等功能。HT 的轻量化方式在传统的 GIS 和 BIM 技术上做出了全新的改变：

• HT 具有轻量化、低成本的优点，企业无需再购置笨重昂贵的 GIS 和 BIM 软件；
• 起点低、效果好，传统 Web 开发人员可轻松上手，借力 HT 强大的 3D 渲染效果即可做出高仿真道路场景；

• 具有跨平台性，任何桌面和移动终端都可以打开，工作人员可选择使用手机进行现场查看、编辑、管理。

维修中心可视化

以往飞机维修流程中存在资源需求多、柔性服务响应慢、数字化水平低等典型问题，为更好地优化流程开展，图扑软件通过对接 API 数据接口，以三维建模技术对飞机结构进行立体呈现，并以数据面板形式浮现维修中心内各飞机基本信息、检修状态、计划完成时间等关键内容。

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以建立文件记录的形式有效追踪历史作业流程规范，实现维修记录数字化、维修方案可视化、沟通协作网络化的全流程管理。

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机型展示

图扑软件应用自主研发 HT for Web 渲染引擎，数字孪生 A380、C919、A330 和商务机等多类型机型。通过把飞行的实时数据接入图扑可视化大屏，实现实时监控当前客机载客量、机型、机龄等基本信息及状态。模型设计辅以动画 360° 旋转展示，满足指挥中心直观查看设施机型的整体结构，以及与执飞飞机之间信息的实时共享。

 

 

飞机离港可视化

旅客登机离港可视化

为保障地面服务作业态势可以实时追踪跟进，或历史作业流程得以高效溯源比对。选以高亮的设计形式说明廊桥内人员行走路径，应用透视效果呈现飞机内部座舱结构，让分布排列变得一目了然。并真实复现行李拖车运作态势，以及牵引车与飞机运作工况的行进效果。

 

搭配 2D 面板详细释义该飞机所属航司、飞机型号、机龄、飞机状态等属性。通过多元融合打造共治共享的登机治理格局，一定程度上提高了运营监管效率，优化机务管理宏观层面的综合运营监管与统筹指挥。

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货机载物离港可视化

通过搭载北斗/GPS/蓝牙定位、位置差分、移动互联等技术，搭配图扑软件逼真的动画交互效果，真实复现引导车引领飞机进港停靠-各类保障车辆靠近检修-货运车辆输送货物-牵引车牵引飞机出港全流程。以可视、互动、透明管理机制为前提，实现机坪作业车辆的实时追踪和安全预警，有效避免机坪车辆作业无序统计和危险事件无据可查的难题。

 

基于时间、空间、数据多类型事件设置阈值触发规则，对于紧急事件的发生，进行预警告警和快速定位可视化，及时输出应急预案。应用 HT 孪生系统创建的超现实时空视角的历史事件回溯和数据监控，进一步加强横向时空联动，达到组织内部融合协作。

以“任务推进”形式实现“扁平化管理”，提高地面服务的信息共享能力，为机场资源分配调度提供科学依据。对运作流程、起始城市、保障车辆基本信息进行实时更新监控。

跑道可视化

随着机场规模持续扩张，多跑道、多滑行道、多机坪的机场布局也愈加复杂，面临地面交通流量大、密度高、常态化的局面，布设跑道可视化监控模块，能起到合理优化、组织、协调机场内跑道、滑行道和机坪内航空器的正常运转。

图扑软件基于跑道、滑行道、机坪、联络道内布设的传感装置，将监测到的飞机基本信息、飞行状态、跑道位置等参数展现在面板中，实现了道面沉降精准监测、道面安全情况感知等多元跑道智能化服务，也避免了因错误的评判跑道状态还会导致飞机落地后冲出跑道的事故重演。

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助航灯可视化

机场跑道内的助航灯光一般由进近灯光系统、跑道灯光系统、滑行道灯光系统等多种配置组成，夜晚下俯瞰如萤火虫般闪烁。助航灯设置目的在于：夜间或能见度较低的白天，引导飞机驾驶员判断至跑道入口的距离，调整飞行姿态以及对准跑道的方向。

图扑软件可视化场景内通过搭载智能感知元件，对跑道内助航灯设备的空间位置分布与实时状态进行三维可视化监管，实现了灯光系统的实时巡检和历史数据查询功能。

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点击目标灯具进行名称、类型、编号、状态、工作时长等参数查询，一屏展现所有灯具当下的作业态势。平台针对超过既定阈值的设备，提供告警提示功能，工作人员可根据告警提示信息制定合理的维修方案。在满足可用度的前提下，既降低了机场助航灯维修费用率，又助力灯光系统巡检维修工作提质增效。

 

进出港路线可视化

为利于地面管制指挥席能够统一、共享、集中规划航班滑出顺序及滑行路径，同时也让地面滑行冲突事件发生得以优化解决。图扑软件针对各飞机滑行规划路径，应用醒目的高亮流光效果进行清晰展示。规划路径可通过对接后台数据接口，依据获取到的登机口、停机位资源等分配结果，上传飞机位置坐标信息，保证滑行路径可以同步动态刷新。以固化滑行路线，形成闭环滑行交通流，降低空地工作负荷。

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飞机夜降/泊位可视化

场景中以第一人称飞行视角，从多个气象变化层面，孪生飞机进港降落-滑行-归至停机位全过程。丝丝入扣的动画效果，有助于工作人员直观生动查看飞机从入港降落到归位的全面动态感知。

 

图扑软件支持与自动泊位引导技术互联融合，通过搭载多类型传感器，实现 3D 可视化实时监测飞机姿态、滑行速度、模式识别、机位信号灯等飞机泊位的行进工况。驾驶员角度可根据显示屏上的引导信息操纵调整飞机，准确停靠在泊位上。同时为地面管制指挥席进出港路线规划、滑出顺序、航班计划调整等业务决策提供可靠支持。

飞机目视泊位引导系统(Visual Docking Guidance System)是一种能自动引导飞机滑行至指定机位，并准确停泊的一套指挥系统。

 

气象监控

跑道道面状态的好坏会直接影响飞机起飞和落地的质量，甚至是飞行安全。图扑软件应用自研引擎强大的交互能力，依托天气雷达或气象管理业务系统，在场景内模拟复现晴天、雷雨、大雪等多气象变化。工作人员可根据监测到的风力、积水、降雪等关键指标及覆盖面积进行综合性评判分析。当面临气象灾害时，平台可以及时发出预警告警，及时输出应急措施，实现工作人员对气象数据的全面掌握和及时响应。

 

图扑软件将 2D 面板与数据绑定，选用多样化图表、图形、设计元素，将机坪内航班信息、人员信息、航司信息、作业信息、能源消耗、跑道状态、停机位状态、飞机状态关键动态数据直观体现。多视角理性整合作业现场及周边情况，为用户呈现细致、全面、简洁的关键性数据，创建透彻感知、数据共享、互联协同的数字化平台。

智慧航站楼

由于航站楼内服务业务覆盖面广，生产运行复杂多样，以及人员流动和聚散状态难以掌控，导致衍生出众多碎片化、补丁式、跨专业的系统数据，或难以融合、资源配置不均衡等系列问题。图扑智慧航站楼可帮助工作人员宏观把控航站楼内旅客大厅、安检大厅、行李转盘、安检、边检查验、海关等多目标因素的作业状态。

 

图扑以多样化 2D、3D 组态图表，基于空间、时间、指标等多维度数据，对航站楼目标因素运行数据进行图形化和可视化。支持数据动态加载，以简洁明了的面板形式呈现于场景两侧。依据责任划分业务层级，全面促进航站内各项业务的深度融合、资源共享、联动控制。

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民航安检部门推行着”一码通关”、“OneID”刷脸过检等数字化建设，图扑民航机场打造的”自助值机”，”安检可视化”，”快速乘机”全流程旅客乘机可视化建设。

 

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图扑软件 HT 作为基于 HTML5 的 2D、3D 图形渲染引擎，应用丰富的动画展现形式。搭建了自助值机、乘机安检、检票登机等三维动画。通过对接现场先进设备的运行数据，实时展示了旅客自助打印机、单人检验台控制台、安检合规等的操作流程。通过前后端数据的互融互通，帮助机场进一步实行“一脸一码”轻松过检，减少多环节的身份查验和近身检查，提高通关的舒适感和自在感。

自助值机可视化

场景围绕”运行状态”，”工作状态”，”业务动画”三个主要方面进行展示。将底层数据接口获取到的各设备状态，进行可视化动效展示（正常-蓝色、异常-红色、离线-灰色），点击相应设备可查看具体的作业信息，如点击”工作中”的设备，该设备面板将以动画形式呈现当前游客的值机流程操作情况。

 

运维人员可通过弹窗形式实时展示游客最新的操作进度，以及面板颜色与动效快速判断该设备目前的运行状态，实现对每台自助值机设备作业态势的实时监管。支持增设预警机制，当游客停留在某一流程较长时间时，可快速预警通知最近的工作人员前往服务解答，提升对游客的服务和对机场的管理。

 

安检可视化

图扑软件 HT 支持针对安检口开通情况、人体扫描仪器监管和行李 X 光机监管等设备动态逐一渲染复现。深度集成电力、环境、电能质量等监控系统，联动后台接入真实数据，通过颜色动效感知设备的作业状态，方便运维人员及时知晓设备故障，或依据安检人员数量，对安检通道展开合理开通投入，避免对旅客造成延误或等待时间过长等不友好影响。

 

用图扑软件便捷动画交互方式，形象还原了排队、验票、扫描等安检全流程。在图扑智慧机场人体安检扫描环节，沿用先进的“毫米波人体三维成像安检仪”，摒弃了传统的以“金属探测门+手检”的方式，能够在不直接接触人体的情况下，高效监测出在衣物覆盖下藏匿于人体各部位的物品，尤其是针对非金属物品，并在图像中清晰查看隐匿物品的形状、大小和位置等信息。从而减少给受检游客带来服务不便，降低传统模式下存在的检查盲区。

 

快速乘机

场景可依据现实世界作业态势，数字孪生工作人员上岗与游客排队检票的场景，结合图扑 HT 动画展示了游客从排队-检票-登机的各个流程，使整个登机口的管理更加可视化、智能化、扁平化。业务流程仿真的实现让机场 3D 可视化更为丰富生动，摆脱传统机场可视化中纯数据面板展示的不足。

 

以构建航站楼登机口为主体场景，通过面板状态体现每个登机口当前的工作状态，如检票中-蓝色状态、候机中-绿色状态、维护中-红色围栏，场景中拉近至检票口可查看当前的状态、航班信息与检票进度等，方便管理者对每个航班与登机口的情况进行及时反馈与管理。

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边检查验

有国必有边，有边必有防。随着经济快速发展，边检业务量逐年上升，无论是从对警力资源的支配还是从对边检发展趋势的预判上看，传统边检管理手段都难以适应日益严峻的挑战。图扑 HT 民航机场边检查验可结合监测到的实时数据，对边检场景中的设备、通道、人员等进行绑定监管，选以丰富的可视化展示效果，突出当前设备的运作状态。方便机场管理者对国际出入境旅客通关调控的便捷性和集中性。

 

将边检自助通道的开闭态势与获取到的通行人员数据相结合，可实时展示人员通行查验的进度与异常信息反馈。当通行信息异常时，可视化大屏将迅速发出预警信息，同步给运维人员，并定位至现场，同时为边检人员提供可用的“空闲中”自助通道方案。全面优化边检通道的服务水平，大幅度提升旅客服务体验。

 

通过整合边检各项检验系统数据，对查验人数、人流量、乘客数量、目的地等信息予以动态监控。支持针对查验异常人员运行轨迹实施抓拍、历史轨迹溯源、录像等自主操作，辅助管理者提高对进出境货物安全卫生和商品质量的监管力度。

 

海关防疫

为杜绝疫病输入与入境人员交叉感染等风险概率。图扑智慧机场海关防疫可视化模块，分别从健康申报核验、测温通道、核验台、手提行李扫描拦截等方面，配合现场海关检疫人员对各入境航班展开防疫评估及检疫准备。为机场流量把控或反恐维稳等需求提供强有力支撑。

 

当然，海关各类查验防疫设备的正常运行服务是提供有效快速的前提。场景中分别以开通-蓝色、异常-红色、离线-黑色，三种动态效果表述设备所处状态，配合 2D 面板的显示设备属性信息。便于运维人员快速辨识设备的运行状态，和进一步的维修研判分析。

 

对于开通的手提行李拦截通道，图扑可视化平台内支持整合安检信息、报关、报检等系统数据，基于热成像红外测温仪、微小气候终端、化学毒气监测设备，在可视化大屏内对行李中的出入境药品、食品、日用百货、动植物等要素进行透视监测，并及时反馈当前行李扫描状态信息。大幅度降低现场工作人员的查验压力，切实摆脱查验疏漏现象的发生。

 

出港行李可视化

遵循“急旅客所需、想旅客所想”的服务理念，是完善机场服务功能，提升服务水平的具体体现。图扑软件行李转盘可视化模块，支持联动行李追踪系统，让旅客能通过行李转盘航显屏，了解自己托运行李的运输线路和卸载实况。旅客通过行李旁简洁的 2D 弹窗信息：行李编号、归属人等属性，可快速找到行李在转盘的实时位置从根本上解决了游客无从知晓自己行李目前的状况，行李到了哪里，什么时间能领取到行李等问题。

 

将行李转盘可视化模块结合高清显示屏与高清监控摄像头，即可实现行李转盘前后台区域监控画面的互通。搭配 HT 丰富的可视化图表对展开位置、类型、数量等业务指标进行多维度分析，即使远程遥控也能清晰知晓行李转盘的开通运行状态。同时，合理调配搬运工作人员、设备保障数量，提升资源的利作率和行李运输效率。

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以集中化、精细化、可视化的管理形式，实现托运行李全流程闭环追踪。全面优化行李运输服务水平，大幅度提高进港行李的交付效率，增强旅客对民航服务的满意度和获得感。

客流分析热力图

机场实时客流分析与人员密集监测管理是机场管理的重要组成部分。图扑民航机场支持依据航站楼内划分区域，在 3D 场景中对应呈现旅客的热力分布图，并辅以 2D 面板详细释义异常区域的预警信息。管理者可根据实时的人流热力图、预警信息、乘客分布情况等参数，判断是否需要采取人流疏散策略。不仅帮助管理者宏观掌控旅客人流量和密集度，还能辅助制定各服务设施策略等。

 

机器人定位

在民航领域，为旅客提供便捷、快速、舒适的体验成为我国各大机场智能化建设的新方向。图扑民航机场“安防+ AI”实现了巡检、测温、消毒等多种类型机器人的场景应用。支持根据预先设置好的功能路线，在无人干预情况下对航站楼旅客活动区域进行 7*24 小时不间断、全覆盖、无死角的巡逻和固定点位值守。

• 服务机器人：支持旅客咨询问答，是航站入口的智能迎宾；
• 查验机器人：检测体温异常、人证对照，实现“OneID”刷脸过检；
• 巡检测温机器人：全面动态布防覆盖，监护保障航站内外安全；

• 智能消毒机器人：全面提升机场防控的智能化水平。

 

 

依托红外测量仪、热成像等技术，叠加图扑软件 HT 引擎强大的渲染功能，以实时动画形式真实还原机器人当前作业态势或历史作业轨迹。同步上传三维空间内识别到的旅客体温读数、消毒区域、查验异常等监测数据。

 

通过巡检摄像头实时监控回传，运维人员和值班人员通过移动终端均可轻松打开调看区域运行工况，不必再为跨平台交互模式而烦恼。

水火电气管控

由于机场范围较大、设备数量繁多、功能分区复杂，以至于对消防、电力、水力、空调等系统的管理要求较高，需充分考虑实时性、可靠性、不间断性等因素，各功能系统的独立运行与相互配合需有效直观的体现。

图扑民航机场遵照物理空间位置，数字孪生消防、电力、水力、空调等全域空间及设备，多视角理性整合个分区运行状态及周边情况，打破传统现场往返管理的作业形式，形成航站楼各部门全生命周期监管体系。

 

当监测到危险情境时，平台将通过感知、识别、定位追踪事发源头。将危险源、隐患、事故数据相联动，依据风险级别及事件演变规律、运营安全压力等综合态势，整合信息、事件、联动资源，根据应急预案流程进行相应的分类，跨行业、跨部门、跨层级的协同调度指挥。

客运巴士可视化

支持归集巴士客流数据、车辆运行、区域监控等系统，实现对客运巴士运营态势全覆盖。无缝融合 2D 面板，更加清晰简洁地反映车辆始发时间、发车倒计时、巴士时刻表等基本信息，并针对实时人员流动情况、乘车上下车状况、车辆出站入站监控情况，输出客运数量变化趋势和平均等候时长，实现高精度的客流统计效果。

方便管理者对客运巴士线路的智能规划和调度协同，展开强化督导与量化举措。一定程度上减少了人力运维成本，也在提高企业资源的利用效率的同时，提升了城市公共交通的服务质量。

 

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物流运输

通过对接航空货运产业链与航空物流运输管理系统，在图扑可视化平台内依照各物流不同运力，对航班规划、货物吞吐量、物流排行及物流仓库占用率等关键数据进行综合分析与实时监控。运用图扑软件 HT 可视化图表和动画效果将离散单调的数据整合呈现，精简的数据可节省用户高达 95% 的搜索时间，加速用户对交通资源的充分调配，实现“一张图”式精准指挥。

图扑软件智慧航站楼三维可视化围绕地面服务、设备作业、安防管理，开展全域实时视频、全场景人群态势分析、目标定位追踪、异常行为分析等应用，赋能管理者对旅客轨迹分析、旅客画像、机场安防等业务全域态势感知。

实现意义

数据场景空间化

图扑软件基于 HT 引擎为国内民航数字化转型支撑可视化服务提供有力的一环，融合物联网解决方案，推进智慧机场的建设落地。

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行业特性

在机场交互的数据可视化行业，要精准且高效的传达信息内容，所以在制作中要还原场景信息，做到项目与真实场景无缝衔接，同时也要确保项目的易读性，以及功能的易用性。

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应用可行性

落地项目

“机场之上，城市翱翔”，近年来，图扑软件经过同各方的配合，已成功实施落地了众多智慧机场可视化的建设，在智慧民航机场可视化建设上有较为丰富可靠的实施经验，如：

• 湛江吴川机场
• 北京大兴国际机场
• 北京首都国际机场
• 上海虹桥国际机场
• 深圳宝安国际机场
• 成都天府国际机场
• 杭州萧山国际机场
• 贵阳龙洞堡国际机场
     ……

 

必要性

利用设计的手法去体现信息层级，机场内的安检装置、摆渡车、值机岛等设施在整个场景中的占比较小，但又起着非常重要的作用，每个设备的转哪个台展示，需要对每种设备进行不一样的样式标签说明，每一种样式代表不同的状态效果，从而突出当前状态下要表达的主要信息。

可行性

HT 基于纯 HTML5（Canvas/WebGL/WebVR）的标准 Web 技术，满足了工业物联网跨平台云端化部署实施的需求，构成了一站式的数据可视化解决方案、将网络层收到的数据解析成应用层使用的统一的 HT 格式，系统应用层根据需求规则，生成可视化界面，形成了一整套实践证明的高效开发流程和生态体系，可快速实现现代化的、高性能的、跨平台的（桌面 Mouse/移动 Touch/虚拟现实 VR）图形展示效果及交互体验。

总结

机场是现代化民航基础设施体系，加快数字化转型、建设更高水平的智慧城市已成为城市竞争的新赛道。图扑软件基于 HT 引擎为国内民航数字化转型支撑可视化服务提供有力的一环，融合物联网解决方案，打造适配场景的智慧机场三维可视化解决方案，更好地推进平安、绿色、智慧、人文”的四型机场建设落地。

您可以至图扑软件官网查看更多案例及效果：

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