三維空間可視化系統是以三維可視化技術為基礎，融合物聯網、大數據、BIM 建模等新技術，實現場館地理環境、建筑體、展廳、公共空間等的全景立體呈現，實時監測展廳客流、空間利用狀況、設施設備運行狀態等，使國博管理者通過數字孿生透徹感知國博，實現全方位、全天候的把控國博運行狀態。
系統匯聚和呈現支撐領導決策的各類數據，使得管理者可以透徹感知國博實際運行狀況，全面感知國博的全要素，深挖數據價值，輔助領導決策。通過各類數據主題規劃設計，展現和監測國博各類實時態勢，共劃分為以下四個主題：綜合運營態勢、觀展情景研判、藏品全景感知和安防環境監測，分別從展覽、觀眾、藏品、安防、消防、設備等內容來呈現各類數據。
        1.綜合運營態勢
        綜合運營態勢主題，結合國博BIM三維場景對全館各類業務數據及信息資源進行數據總覽和分析，對觀眾、展覽、藏品、館長日報等館內各項內容進行可視化綜合展示和多指標數據的并行監測分析。可幫助管理者實時監管國博運營狀態，為館內展覽展示和活動開展提供決策支持，為分析館內觀眾到館情況等提供重要支撐，為實時了解國博運營狀態和館內各項業務的工作進展提供數字孿生可視化平臺。
        2.觀展情景研判
        觀展情景研判主題，以展覽展示過程涉及到的展覽舉辦、觀眾參觀為出發點，對展覽過程各類業務數據進行整合，運用多種形式對館內展覽舉辦、熱門展覽、展廳排期、觀眾人員分布、年齡、性別等數據進行可視化的動態監測和統計分析，實現對展覽和觀眾全流程的動態感知。可助力管理者實時掌控館內展覽開展和觀眾參觀情況，為提高國博觀眾服務效率，提升國博觀眾服務水平提供有力支撐，為改善和提高館內展覽運營，制定更高效更合理的策展計劃和展覽規劃提供科學的決策依據。
        3.藏品全景感知
        藏品全景感知主題，涵蓋藏品征集、藏品定級、文物修復、數字資產、熱門藏品展出、藏品三維模型及全生命周期資料展示等內容，集成藏品征集、藏品管理、文物修復保護等業務系統的實時數據，對館內藏品征集保管，定級修復等進行可視化呈現和分析，實現對藏品多維度全生命周期的運維監管。可幫助管理者全面感知和監測藏品相關的各項工作進度和資產狀況，對館內藏品的運營監管以及藏品數據保管和標準化提供有效的支持。
        4.安防環境監測
        安防環境監測主題，圍繞國家博物館能源、告警進行界面主題設計，主題涵蓋能源監測、告警管理、樓控設備數據、環境信息數據以及各類基礎設施數據等信息資源，將館內各類信息資源和基礎要素進行可視化展現和監測，構建國博安防環境一體化平臺，為館內的安全保障、資源調配、環境監測提供有力的決策依據，幫助管理者全面、清晰、直觀的掌握館內實時運行態勢，面對突發事件迅速做出應急決策，增強處置突發事件的能力和水平。