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1、以數字孿生城市推動新型智慧城市建設關關于于數數字字孿孿生生城城市市研研究究2018年：中國信通院聯合業界發布，全面闡釋數字孿生城市的概念、發展理念、內涵特征和總體架構等2019年：中國信通院再次牽頭，聯合業界發布，聚焦數字孿生城市建設要素之核心平臺、關鍵技術和典型場景，旨在細化技術方案，推進數字孿生城市落地實施智能雄安：拉開數字孿生城市序幕u世界眼光、國際標準、中國特色、高點定位u探索城市發展新路徑新模式，打造全球智能城市標桿u與物理城市同步規劃同步建設數字城市，在虛擬世界仿真，在物理世界執行打造具有深度學習能力、全球領先的數字城市數數字字孿孿生生城城市市概概念念內內涵涵數字孿生城市是建設新型2、智慧城市的一條新興技術路徑，是城市智能化、運營可持續化的前沿先進模式，也是一個吸引高端智力資源共同參與，從局部應用到全局優化，持續迭代更新的城市級創新平臺。在網絡數字空間，再造一個與現實物理城市匹配對應的數字城市，通過構建物理城市與數字城市一一對應、協同交互、智能操控的復雜系統，使其與物理城市平行運轉，通過虛擬服務現實，數據驅動治理，智能定義一切等運行機制，實現城市全要素數字化和虛擬化、全狀態實時化和可視化、城市運行管理協同化智能化，形成物理維度上的實體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實交融的智慧城市發展新模式。通過模擬、監控、診斷、預測和控制，解決城市規劃、設計、建設、管理、服務的復雜3、性和不確定性問題。數數字字孿孿生生城城市市概概念念內內涵涵目 錄數字孿生城市發展概況1數字孿生城市總體架構與核心平臺2數字孿生城市關鍵技術要素3數字孿生城市典型應用場景4數字孿生城市未來發展展望5理念引領，各地紛紛提出建設數字孿生城市理念引領，各地紛紛提出建設數字孿生城市p 雄安新區率先推進數字孿生城市建設新區推進BIM管理平臺建設，探索以數字城市預建、預判、預防支撐現實城市高質量發展的模式，打造展現多維城市空間的數字平臺。平臺將建立不同階段的城市空間信息模型和循環迭代規則，采取GIS和BIM融合的數字技術記錄新區每一個瞬間，結合5G、物聯網、人工智能等新型技術，逐步建成一個與實體城市完全鏡像4、的虛擬世界。p 全國各地搶抓先機開展數字孿生城市規劃和建設p 貴陽市提出從花果園超大型社區治理、數博大道等小型城市生態系統入手打造數字孿生城市。p 南京江北新區著力推動城市發展向智能化高級形態邁進，提出力爭到2025年率先建成“全國數字孿生第一城”。p 浙江省發布未來社區建設試點實施方案，制定“未來社區”九大場景，提出構建現實和數字孿生社區要求。p 舟山市、西咸新區、重慶市、長三角一體化示范區等地紛紛采用數字孿生城市的建設理念和模式，先后制定頂層設計和規劃，以數字孿生城市為導向推進新型智慧城市建設產業響應，各類企業搶抓商機激活產業響應，各類企業搶抓商機激活ICT產業鏈產業鏈p數字孿生城市正在激5、活龐大的信息技術產業鏈p傳統智慧城市廠商順勢而為推出數字孿生城市解決方案p空間信息企業紛紛入局，成為數字孿生城市建設中堅力量學術機構：開展“數字孿生”專題研討，探索數字孿生技術對于城市治理、工業制造等領域的應用和價值科技公司：以BIM、CIM、VR/AR、AI等先進技術為主攻方向，研發方案。新型測繪地理信息物聯感知三維建模圖像渲染虛擬現實仿真推演深度學習智能控制數字孿生城市相關技術科大訊飛打造“城市超腦”，匯聚時間與空間數據，運用AI算法對城市運行進行即時分析和仿真建模，促進物理城市資源最優化軟通動力與華為合作，發布支持數字孿生城市的APaaS平臺，為多場景提供API服務，涵蓋交通、環保、安全6、等領域。阿里巴巴聯合千方科技、銀江股份、浙大中控、海康威視等，基于阿里云平臺，共同打造數字孿生城市大腦。紫光云集成數字孿生底座，推出“1+4+N”智慧城市應用體系。超圖推出新一代三維GIS技術體系，支持傾斜攝影、激光點云、BIM多源異構數據，推出S3M數據規范標準，突破大規模三維數據傳輸和解析的技術瓶頸。泰瑞發布SmartEarth實景世界云平臺，利用結構化語義模型整合了BIMCAD和地理測繪等技術，高效自動地構建城市信息模型。51VR能夠快速自動化構建大規模數字孿生城市模型，復原城市每個細節，并進行大場景動態實時渲染，實現城市運營管理的可視化和精細化。資本助力，數字孿生城市板塊崛起市場倍受關7、注資本助力，數字孿生城市板塊崛起市場倍受關注p 智慧城市相關投資持續保持高速穩定增長p 數字孿生相關企業獲得資本青睞，斬獲融資中國智慧城市技術相關投資在2016-2021年間將保持年復合增長率19.3%的穩定增長。2018年中國智慧城市技術相關投資達208億美元，相比2017年的173億美元增長了20.2%，成為全球第二大的智慧城市技術相關支出市場（僅次于美國）。n數字孿生城市，為新型智慧城市建設注入了新的活力，不僅帶動了相關產業的技術研發投入。n數字孿生城市，可作為新型基礎設施，帶動地方政府對于智慧城市的建設投資。p國際上，英國虛擬仿真初創公司Improbable完成了5.02億美元的B輪融8、資，由軟銀國際領投，公司估值突破10億美金。該公司基于Google的計算平臺，構建一個基于蜂窩云服務的“超級虛擬世界”p我國2019年以來，以數字孿生為概念的多只股票出現漲停，數字孿生城市價值被資本市場初步認同。資本巨頭積極投資數字孿生相關企業，如，阿里巴巴入股銀江股份，超圖公司獲得中國人壽與光大銀行的定向增發融資。51VR完成B輪2.1億元融資，泰瑞數創獲得啟迪金控和中信建投等機構過億元投資。場景先行，數字孿生部分應用先行先試初顯成效場景先行，數字孿生部分應用先行先試初顯成效p數字孿生技術重新定義智慧園區在華為和51VR聯合研發數字孿生的深圳坂田園區及東莞松山湖園區，通過實時接入IOT設備、9、資產、能源、設施及環境等信息，建立實時同步的數字孿生園區場景，實現園區運營可視分析、園區業務閉環聯動、園區決策仿真模擬以及園區數據的全量集成，開創數字孿生園區新模式p大型工業生產制造數字孿生風行p數字孿生在醫療領域獲得突破進展p數字孿生提升智能駕駛試驗精度通過對高成本高復雜性大型設備產品進行設計、生產、裝配全流程的模擬仿真，實現對設備產品的遠程監控和預測性維護。西門子：產品/生產工藝流程/設備“數字化雙胞胎”通過采集激光點云數據，建立高精度地圖，構建自動駕駛數字孿生模型，完成厘米級道路還原，大幅提升訓練效率和安全度通過對身體器官、血液循環、神經系統、肌體骨骼、心率脈搏等進行“鏡像映射”，建立人10、體的數字孿生體，通過人體標準數據庫，記錄人體每個細節特征，進行人體健康的實時動態管理。目 錄數字孿生城市發展概況1數字孿生城市總體架構與核心平臺2數字孿生城市關鍵技術要素3數字孿生城市典型應用場景4數字孿生城市未來發展展望5數字孿生城市總體架構數字孿生城市總體架構 數字孿生城市并沒有脫離智慧城市的總體架構布局，由新型基礎設施、智能運行中樞、智慧應用體系三大橫向層，以及城市安全防線和標準規范兩大縱向層構成。（一）城域物聯感知平臺，對城市感知體系和智能化設施進行統一接入、設備管理和反向操控；（二）城市大數據平臺，匯聚全域全量政務和社會數據，與城市信息模型平臺整合，作為數據驅動治理模式的強大基礎；（11、三）城市信息模型平臺，與城市大數據平臺融合，成為城市的數字底座，是數字孿生城市精準映射虛實互動的核心；（四）應用支撐賦能平臺，匯聚AI、大數據等新技術能力，場景模擬、仿真推演等模型能力，以及共性應用組件支撐能力。四大核心平臺均延續和豐富傳統智慧城市平臺功能智能中樞是數字孿生城市能力中臺，也是城市大腦城域物聯感知平臺城域物聯感知平臺城域物聯感知平臺是終端設備與智能應用之間的紐帶，是數字孿生城市的基礎性平臺城域物聯感知平臺的核心功能主要包括接入管理、數據管理、設備管理等三部分城域物聯感知平臺溫度 壓力 震動 視頻 噪聲 電壓接入 采集管理 應用中間面向設備開發者、業務管理者、運維服務者提供設備管理12、用戶管理、基礎數據處理、遠程運維等服務向下接入感知設備終端，兼容適配底層各類協議接口，實現感知數據的統一接入和匯聚向上為應用開發者提供數據支撐，用于開發各類物聯網創新應用和行業解決方案智慧安防 智能交通 智慧照明 智慧社區 社會治理設備管理數據管理接入管理通用協議適配、SDK接口適配、協議模型適配、插件適配等數據解析、數據分析、數據統計、數據調用等遠程運維管理、用戶管理、事件告警、反向控制等城市大數據平臺城市大數據平臺數字孿生城市的大數據平臺以BIM數據為骨架，整合城市規劃、建設、管理等數據，不斷融入物聯網感知數據、位置數據、運行數據以及政務系統、行業系統數據，保證城市數據實時性，展示城市真13、實運行狀態，成為數據驅動治理模式的強大基礎。與傳統智慧城市相比，數字孿生城市的大數據資源體系具備三大特征：從政務信息資源到城市大數據的轉變與物理世界動態連續映射從封閉割裂到有機整體的跨越基礎數據融合處理的四大步驟：識別標識關聯知識圖譜對外提供四類數據服務：基礎數據空間數據業務數據專題數據目前，部分地區提出建設城市級大數據平臺，但內涵與數字孿生城市數據平臺仍存在較大差距。城市信息模型平臺城市信息模型平臺 實時映射的城市信息模型平臺是數字孿生城市建設的核心，是刻畫城市細節、呈現城市趨勢、推演未來趨勢的綜合信息載體。核心功能主要由模型數據源采集、模型平臺構建、數據呈現與模型渲染三部分組成。采集方法：14、三維建模軟件、三維激光掃描、航空攝影測量等。數據類型：基礎地理、BIM、CAD、傾斜攝影等多源數據1、多源模型數據采集是基礎2、模型平臺是運行“骨架”3、實時數據呈現與模型渲染是模型賦能業務的核心模型單體組建：逐層加載地形、道路、建筑、水域等數據，對城市部件進行單體化處理；語義化處理：對模型單體加載語義信息，形成語義模型數據呈現：物聯數據實時加載。模型渲染：不同精度呈現現實場景；物理效應真實渲染一是傳統地理信息和測繪企業，基于多年建設時空大數據平臺經驗，具有先發優勢，如超圖公司、泰瑞數創等；二是傳統BIM企業，擴大建設范疇，逐漸轉向城市、園區領域搭建一體化CIM平臺，如廣聯達軟件、魯班軟件等；15、三是傳統3D建模、模擬仿真類企業，借助制造業、交通等領域積累的優勢，進軍城市信息模型市場，如51VR、達索系統等；四是傳統智慧城市廠商、運營商，紛紛與模型企業合作，開始布局新市場，如中國電信、華為等。城市信息模型四大陣營初步顯現應用支撐賦能平臺應用支撐賦能平臺應用支撐賦能平臺是城市關鍵共性技術、應用開發組件和城市模型服務組件的模塊化封裝集成平臺應用支撐賦能平臺和智慧城市能力中臺/智慧城市大腦相比，具有四大特色優勢提供建筑物、城市部件等基礎設施的空間地理信息服務場景服務移動物體實時數據、位置追溯、軌跡跟蹤等數據服務數據服務事件、場景、決策預案的過程模擬服務、預演推理仿真服務不同精度的城市信息模型16、實時渲染服務渲染服務城市大數據平臺城市信息模型平臺資源管理數據調用模型調用結合行業實踐來看，應用支撐賦能平臺技術使能實力較強，但面向城市部件、事件、業務流等實時要素的模型服務較為薄弱，單點行業模型服務為主，城市全量基礎模型建設滯后，模型模型關聯分析、基于模型的仿真推演、自定義渲染等服務較少目 錄數字孿生城市發展概況1數字孿生城市總體架構與核心平臺2數字孿生城市關鍵技術要素3數字孿生城市典型應用場景4數字孿生城市未來發展展望5數字孿生城市關鍵技術要素數字孿生城市關鍵技術要素數字孿生城市核心平臺需各類技術集成支撐，六大關鍵技術成為發展基礎（一）城域物聯感知平臺數字孿生城市四大核心平臺（二）城市大數17、據平臺（三）城市信息模型平臺（四）應用支撐賦能平臺四、全要素表達：精準“描繪”城市前世今生三、協同計算：高效處理海量數據二、標識感知：實時“讀寫”真實城市一、新型測繪：快速采集地理信息六、深度學習：推動城市自我學習智慧成長五、模擬仿真：在數字世界推演城市運行態勢數字孿生城市六大關鍵技術要素新型新型測繪測繪&標識標識感知感知一、新型測繪：快速采集地理信息p新型基礎測繪的優勢特征1、自動化和軟件化水平更高，快速生產出二維三維測繪成果2、服務范圍擴大和智能更新，利用機載、車載、船載等新型設備3、數據生產效率更高、實時性更好、種類更豐富，滿足三維需求4、通過實體建庫技術，實現不同精度不同層次不同時相的18、數據集成p新型測繪的核心技術高端采集裝備三維建模技術多源數據融合技術移動互聯、動態眾包數據更新p相關產業發展情況國際發展較為成熟，常見工具有Bentley公司的ContextCapture、Skyline公司的Photo mesh、Airbus的街景工廠等產品；國內尚處于起步階段，常見工具有泰瑞數創的Smart Earth遙感像素工廠、武漢天際航Infinite3D、中測智繪Mirauge3D等二、標識感知：實時“讀寫”真實城市p需求分析2、全域標識能夠賦予物理對象數字“身份信息”，實現孿生映射；3、從源頭確保城市運行數據安全、基礎設施設備可信、可控、可靠。1、數字孿生城市建設需要以全域物聯感19、知為前提；p核心技術物體全域標識物聯感知技術設備安全防護p感知設備類型報警終端傳感終端控制終端p感知設備空間部署多功能桿柱、路燈、鐵塔、立桿、環衛箱、公交站地表地下空中水域綜合管廊、地下通道、地下停車場、防空設施浮空平臺、低空無人機錨泊站、浮標、無人監測船協同計算協同計算&全要素表達全要素表達四、全要素表達：精準“描繪”城市前世今生三、協同計算：高效處理海量數據萬物感知互聯產生海量數據，而這些數據不可能全傳送到云中心；工業互聯網、自動駕駛、視頻監控等對實時性要求極高，需要在網絡邊緣處理數據，終端設備的邊緣計算成為數字孿生城市的新觸角。p需求分析云邊協同計算技術：感知終端在采集數據之后，由邊緣計20、算節點進行局部初步處理和快速決策，將高價值處理數據匯聚到云中心，由云計算做大數據分析挖掘、數據共享開放等處理和分析，優化業務規則或算法模型，并下發到邊緣側，更新端側設備，實現自我學習不斷優化閉環。p核心技術p相關產業1.亞馬遜、微軟、阿里、華為等ICT服務商利用云計算市場先發優勢，將云計算能力向邊緣側拓展。2.中國移動、中國電信、中國聯通等電信運營商結合5G建設，加快部署MEC（移動邊緣計算）。3.海康威視、超圖、樹根互聯等行業企業基于業務場景需求，加快邊緣計算在本行業內應用。p需求分析p核心技術p相關產業CIM集成多源異構數據，全要素數據融合表達難度更大，除了三維視覺表現，還承載了城市要素的21、語義屬性信息；CIM的幾何信息和語義信息均需可被計算機所理解，實現挖掘、分析、決策等，數字表達從二維到三維立體、全要素結構化階段發展。城市信息模型進入高精度、高效率、高真實感和低成本的全自動全要素結構化表達的階段1.多尺度多模態空間數據提取技術2.語義化技術3.深度學習技術4.三維渲染技術自動參數化建模表達：51VR約6小時可實時構建數千平方公里城市模型；實景三維模型表達：超圖聯合12家單位發布空間三維模型數據格式，實現傾斜攝影、人工建模、BIM、點云等多源異構數據兼容；語義化建模表達：泰瑞具有從三維建模到語義模型管理到應用的方案；在可視化渲染上：受制于GPU芯片發展，目前發展滯后，均已應用為22、主。模擬仿真模擬仿真&深度學習深度學習p需求分析系統運行需自我迭代優化海量數據亟需結構化處理p核心技術 人工智能領域深度學習、自我優化技術的應用，可使基層治理轉變為全域協同治理、問題智能響應、需求提前預判的模式，構建起高效智慧的城市運行規則。計算機視覺、自然語言處理、生物特征識別、知識圖譜深度學習算法、自動機器學習p相關產業我國人工智能科研實力大幅增長，但缺乏體系化的產品和生態。泰瑞數創CIM Generator空間語義平臺商湯科技Sense Earth平臺p應用情況智能安防智能交通環境監測市政管理六、深度學習：推動城市自我學習智慧成長五、模擬仿真：在數字世界推演城市運行態勢在數字城市仿真，在23、物理城市執行，使城市建設和發展少走彎路、不留遺憾，是數字孿生城市價值的真正體現。為城市規劃、管理、應急救援等制定科學決策，促進城市資源公平調配。p需求分析自然現象的仿真物理力學規律的仿真人群活動的仿真自然災害的仿真p核心技術仿真軟件的應用范圍還是局限于部分細分領域p相關產業傳統模擬仿真基礎技術：有限元分析、計算流體力學、多物理場耦合仿真技術發展的主要趨勢：面向對象仿真、智能仿真、分布交互仿真、虛擬現實仿真等交通仿真的SUMO、VISSIM、Carsim水動力仿真的MIKE21、HEC、SWIMM景觀環境仿真的SITES平臺物流固廢仿真的Anylogic目 錄數字孿生城市發展概況1數字孿生城市總24、體架構與核心平臺2數字孿生城市關鍵技術要素3數字孿生城市典型應用場景4數字孿生城市未來發展展望5城市規劃城市規劃“一張圖一張圖”通過在城市信息模型上模擬仿真“假設”分析和虛擬規劃，以定量與定性方式，進行專題分析、模擬仿真、動態評估、深度學習規劃方案以及對城市帶來的影響，保證規劃樓宇、綠地、公路、橋梁、公共設施等每一寸土地時，綜合效益實現最優化，推動城市規劃有的放矢提前布局。基于多規融合實現規劃一張圖基于全量數據分析進行多方案比選基于城市體檢進行規劃修正整合空間數據、現狀數據（人口、土地等）、規劃成果（控規、專項等）、地下空間數據等，并在數字孿生空間實現合并疊加，解決潛在沖突差異，形成規劃“一張25、藍圖”。以此為基礎，進行規劃評估、多方協同、動態優化與實施監督基于全量數據構建各類分析模型，如城市風貌模型、控規模型、參數化模型等，為規劃提供決策依據。對城市規劃規模、能源系統、通信系統、教育資源、防災能力、供水及污水處理等領域進行專題分析，支持進行多方案評價對比。對城市運行數據進行可視化分析，從環境監測反饋、建設監測反饋和運行監測反饋三個層面進行城市體檢，分別展示城市生態環境動態（水、大氣等）、城市建設管理情況（土地利用、違建執法等）和城市運營（人口、交通、產業等）情況，歸納總結規劃缺陷通過城市體檢對照規劃目標和實施情況，進行規劃設定指標的評價、規劃實施質量的評價和規劃預期的合理性評價，并提26、出改進方案城市管理城市管理“一盤棋一盤棋”p 城市建設管理：項目進度可視化管控p城市常態管理：“一盤棋”綜合治理運維階段數據留存施工階段全面管控設計階段交互設計利用數字孿生技術進行可視化交互設計，提前發現工程設計缺陷并優化調整方案，為后期施工提供輔助參考。在三維立體環境中模擬施工場景和建設方案，分析計劃合理性，檢驗施工能力，對施工過程進行全面管控。工程項目完成后，設計、施工、裝配過程中的所有數據全部留存，生成三維模型，并實現遠程調控和遠程維護。利用城市信息模型（CIM）和疊加在模型上的多元數據集合，打造數字孿生城市大腦，通過智能分析、模擬仿真，洞悉城市運行規律、城市問題和內在影響機理，形成全局27、統一調度與協同治理模式。p城市運行“一張圖”管理p城市部件統一數字化管理基于標準統一的數字編碼標識體系和空天地全方位立體部署的物聯感知設施，能夠為各類城市部件、基礎設施賦予獨一無二的“數字身份證”，實現對城市部件的智能感知、精準定位、故障發現和遠程處置。城市交通仿真優化城市交通仿真優化優化城市交通保障交通安全通過將物理世界中復雜的交通系統，使用云計算、物聯網、人工智能、實景三維、語義化等技術進行復制，構建可被機器理解的數字孿生交通環境，實現對交通的監測預警、應急處理，以及擁堵治理、聯程聯運等。p自動計算路網密度、時間可達性、空間可達性等多項指標，對路網進行分區、分段、總體的拓撲評價p基于微觀仿28、真將流量轉化為宏觀參數輸入，對運行效率、路網負荷度等分析評價p公交線網靜態評價和公交動態運行評價加速智能駕駛落地數字孿生交通路網p實現基于數字孿生的空中交通管理p將空中交通管理的各要素，如空域范圍、空中流量、雷達扇區等，進行數字鏡像制作，集成到一個視圖下，為運行管理中心、飛行服務中心、飛行管制中心提供更加便捷直觀的管理手段，提高管理水平和效率，保障空中交通安全數字孿生之空中交通管理p數字孿生具備完整的工具鏈仿真系統，能夠實現道路、地形、交通標志、光線、天氣、交通流等的高精度仿真p利用數字孿生平臺，基于真實道路數據、智能模型數據和案例場景數據對智能駕駛車輛進行測試和訓練，提升智能駕駛的決策執行力29、和安全穩定性基于數字孿生的自動駕駛仿真平臺應急救援應急救援“提前演提前演”利用數字孿生技術以及虛擬現實技術，可以給用戶模擬仿真突發災難的場景，讓用戶猶如身臨其境，更加生動的體驗在緊急事件發生時每個行動所帶來的后果。應急現場環境快速還原應急現場環境快速還原采用新型測繪技術，快速還原地震、泥石流、滑坡等應急事故現場的環境。應急資源可視化管理應急資源可視化管理通過可視化的界面實時展示各種應急資源的位置、狀態，并可為某一突發事件提供底層的應急資源數據支持。應急預案科學仿真應急預案科學仿真按照“情景應對”模式，通過三維模擬仿真技術對整個應急事件的處置全流程進行仿真，并開展多角度的評價。應急預案模擬演練應30、急預案模擬演練基于數字孿生技術，針對不同場景、不同角色和不同操作，開展模擬演練，以達到預案優化和人員培訓目的。公共安全防范公共安全防范實現實時動態監控、真實場景再現和反向智能控制，對城市公共安全具有全面透徹感知、系統整體掌控以及迅捷精確響應。城市公共服務體驗升級城市公共服務體驗升級數字孿生技術對公共服務傳播方式、服務載體進行三維可視化模擬仿真，推動公共服務更高效傳遞生理指標在線監測愈加全面深刻，數字孿生正在構建“數字虛擬人體”三維可視化服務，正在推動醫療診斷、救治和康復等系列服務日趨精準某醫療機構借助混合現實（MR）技術開展骨折修復手術。醫生將虛擬3D數字模型與患者病灶重疊在一起，在外科醫生不31、充分開刀的情況下直觀掌握病人的內部信息，并疊加顯示在虛擬的物理空間上，實現精準的手術治療方案制定。醫療服務行業：“三維可視”實現透視診斷數字孿生技術升級傳統多媒體課堂，將抽象知識點轉化為可視化單元從文字到圖像，讓信息轉化和知識嫁接更為順暢高效威爾文教基于虛擬顯示、交互互動等創新技術，通過VR近眼顯示系統播放3D視覺內容，實現立體化的觀看和感知。通過幻境校園多媒體交互系統無線投屏，自定義分屏，體感操控，AI+生物識別，真正讓知識點“動起來”，不再停留于書面，創新教育立體化場景沉浸式感知學習教育服務行業：“可感可觸”讓知識點活起來目 錄數字孿生城市發展概況1數字孿生城市總體架構與核心平臺2數字孿生32、城市關鍵技術要素3數字孿生城市典型應用場景4數字孿生城市未來發展展望5數字孿生數字孿生城市未來展望城市未來展望一、未來或將出現數字孿生共同體二、智慧城市產業有望全面激活（一）交互創新突破，構建個體數字孿生。人機智能交互、5G等技術，真實人生與虛擬體驗將被打通。高度社會化的人際關系網絡將隨著網絡空間與現實空間的緊密結合，被極大拓展。人能夠快速識別、熟悉對方喜好、身份，社會學意義上的個人社交鄧巴數150人的極限，也許會迅速突破。（二）人類將形成自己的數字孿生體。根據自然人形象及個體數據，創建和原始主人一樣的虛擬智能形象（Personal AI）；虛擬形象可以不斷學習、升級、自我管理，在數字孿生城市33、中，與其他數字實體進行更多維度、更豐富的交互。（三）孿生互聯互通，構建人類數字命運共同體。數字城市之間如實體城市一樣，走向區域協同的數字孿生城市群，實現更大范圍的優勢互補和更高效率的資源調度國家的經濟、政治、社會、文化和生態等全部活動，都將在數字世界實時展現，形成數字孿生國家（一）數字孿生城市為產業帶來新的發展動力。數字孿生城市帶動更大產業力量和智力資源協同參與，形成城市級創新平臺，激活各行業產業發展或指明發展方向；數字孿生城市對縮短測繪周期、提高信息采集頻次、提升數據加載與圖形渲染速率、增強實時分析挖掘能力等需求旺盛。（二）傳統產業入局機遇和挑戰并存。（三）智慧城市產業市場有望重新洗牌。以互34、聯網企業、電信運營商、設備制造商、系統集成商為代表的傳統產業陣營，正向數字孿生城市方向加速轉型。基于城市信息模型的一批創新型企業，在數字孿生城市建設領域有望成為一批新的獨角獸。新型測繪、地理信息、高精度定位等企業，將為數字孿生城市建立精確的城市骨架數字底圖；3D建模、場景渲染、虛擬現實等企業，將重點關注基于動態數據導入和靜態數據導入的全要素的三維場景服務的研發；仿真推演、預警預測等企業，將面對更為全量、實時、動態、異構的城市數據，考慮如何從中洞悉城市發展規律；數字孿生數字孿生城市未來展望城市未來展望三、有望重塑城市治理結構和規則四、數字孿生城市的推進實施建議（一）技術架構改變治理模式。（二）技35、術變革倒逼管理變革。（三）城市大腦需要專業化運營。（一）加快多元異構數據資源整合。（二）成熟管理系統嫁接三維信息模型。（三）從局部走向全域、從粗糲走向細膩，從映射走向操控。數字孿生城市突破了智慧城市以往IT組件物理堆砌的架構方式，實現融合一體化整為零，將改善城市治理模式。一是可全景深度透視抓取城市體征；二是增強精細管理；三是全域協調聯動，就近調度資源；四是促進科學決策。政府相關部門可能合并實行大部制，以城市大腦為核心開展城市治理。政府部門人員分為虛實兩類職能，一部分人在數字空間圍繞數據行使管理和服務職能，另一部分則聚焦現實城市物理空間，在現場從事執法、調研、巡視等相關工作。城市大腦的運營不僅僅36、依賴政府部門，應聯合社會力量匯聚眾智，組建由政府管理、業務運營、平臺運營、數據運營、安全運營于一體的數字孿生城市治理專業化運營隊伍，以管理一盤棋、服務一站式為原則，建立長效運營機制。城市信息模型需集成城市的全量大數據，包括動態數據和靜態數據，政務數據和社會數據，歷史數據和推演數據等，數據驅動是數字孿生城市運行的前提基礎。在大學校園、產業園區、經濟開發區等一些封閉的功能區，建立區域信息模型，并將現有成熟運行的管理系統疊加載到信息模型之上，將實現從二維到三維、從平面到立體、從靜態到動態的升級，使管理快速實現可視化、精細化、智能化。受管理難度和技術成本影響，數字孿生將從社區、園區、校園、港口等小范圍的封閉區域開始，逐步向城市全域過渡。數字孿生程度不斷深化，實景三維模型的精密度將由滿足普通的城市管理向滿足人工智能算法訓練的高精度演進。當前數字孿生城市建設重點還聚焦于對物理城市的精準映射，未來建設重心將向對物理城市的智能操控轉變。