1.1.1 BIM与GIS的集成融合
传统GIS关注的是宏观的地理环境，实现对宏观场景的管理。现在人们80%时间都处于室内，GIS的研究视角也需要从宏观走向微观。BIM就是建筑物信息模型提供微观场景的精细化表达。对GIS来说，BIM数据是GIS重要的数据来源，能让其从宏观走向微观，同时可以实现精细化管理。因此在构建全空间数字孪生城市中，首要实现BIM模型的融合，使三维GIS从室外走向室内，实现室内外的一体化。目前主流的BIM模型由Revit软件生产建设，基于其数据标准可实现数据的解析，利用数据导入工具或者插件，将其模型导入GIS平台中，实现GIS与BIM模型的融合。由于BIM数据体量非常庞大，在数据导入的同时，在确保满足数据应用需求的基础上，对数据进行轻量化处理、lod处理、属性集成，保证导入的数据具备完整的信息及真实流畅的可视化效果。在三维场景下，集成展示BIM模型，可用于大型商超、地铁等建筑物的室内导航、室内设施查询等，同时能够将室内摄像头视频数据叠加到室内三维模型上，用于特殊情况下的人员疏散、追踪等，以及依托BIM的产权体登记等。
1.1.2 基于模型集成的数据融合
将数据集通过三维空间定位、平面数据三维转换等处理，实现多源数据的三维空间集成，构建原始资料数据库。
1.1.3 基于雾计算的数据融合
1.1.4 全空间信息模型构建
通过构建城市全空间信息模型，实现地下地质模型、地下管线模型、地铁模型、地下水流模型、地表建筑模型的融合。在城市环境下，地质结构、地下建筑、管线、地铁、地表建筑等三维场景的集成可视化提供了城市空间的复杂信息，为城市综合管理和合理的空间规划利用提供了技术方面的支撑。
1.1.5 全空间模型与时空信息集成
时空信息具有实时性、易失性、突发性、无序性、无限性等特征，属于流式数据范畴。针对流式数据，基于多终端多协议适配，通过接入物联网感知设备，如视频摄像头、手机信令、GPS/北斗、RFID、SCADA等多种传感器动态信息，实现城市时空信息与三维模型数据的集成，赋予静态的城市全空间信息模型生命力。
由武汉中地数码科技有限公司、深圳市规划和自然资源数据管理中心、中国地质科学院地质力学研究所、中国地质大学（武汉）共同完成的《透明地下空间建模与信息平台关键技术及应用》项目荣获一等奖。这标志着我国地下空间开发利用信息化技术取得重要进展。地下空间的开发利用是我国建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径。然而，地下空间的复杂性、未知性和不确定性，带来的开发利用成本高、难度大、规划建设不合理、事故频发等问题，极大地制约了我国对地下空间的开发和利用。攻克了地下空间高精度三维建模、模型精度评价、地下空间时空过程动态演变模拟等三大技术瓶颈
在多源地质数据耦合动态建模展示中，对930多平方千米的丘陵平原区、6万多个钻孔，该项目只耗时15分钟就完成了数据建模；一个近1000平方千米的高山河谷地貌，多级阶地多精度动态建模只需要24分钟左右。这样的效率，用传统建模方式是不可想象的。这一改变的关键在于，项目提出了专家经验约束、支持局部更新的地质体高精度三维动态建模技术，实现了多源、大工区、大体量、多精度地质模型快速构建与更新，一举解决了传统建模效率低、更新难度大、建模形态与实际地质情况不匹配等难题。该项目成果已经应用于多个重大信息化工程。湖南构建了国内首个城市群级地下空间模型——长株潭城市群主城区地下空间模型，模型面积达4000多平方千米，辅助探明了地下50米深度的空间资源情况；广东形成了矿产资源全空间“一张图”，建设了广东省省级矿产资源储量四维动态管理支持系统；山东研发了全国首个拥有完全自主知识产权的四维地质平台——济南城区四维地质环境可视化信息系统，并支持了泉城的轨道交通智慧建设。