01、“數(shù)字孿生城市”建設(shè)背景
我國(guó)數(shù)字孿生城市建設(shè)尚處于起步階段。在許多城市已經(jīng)開(kāi)展的智慧城市建設(shè)中，雖然政務(wù)云化和數(shù)據(jù)共享取得明顯進(jìn)展，但實(shí)際上仍處于垂直領(lǐng)域信息化建設(shè)的后期階段，面向城市一體化運(yùn)行管理的技術(shù)架構(gòu)和業(yè)務(wù)架構(gòu)尚未真正建立起來(lái)。因此，大數(shù)據(jù)雖得以匯聚，其價(jià)值卻得不到有效發(fā)揮；城市運(yùn)營(yíng)雖已有共識(shí)，但缺乏平臺(tái)抓手。
02、數(shù)字孿生城市的特征
數(shù)字孿生城市的本質(zhì)是城市級(jí)數(shù)據(jù)閉環(huán)賦能體系，通過(guò)數(shù)據(jù)全域標(biāo)識(shí)、狀態(tài)精準(zhǔn)感知、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、模型科學(xué)決策、智能精準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)城市的模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測(cè)和控制，解決城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理、服務(wù)閉環(huán)過(guò)程中的復(fù)雜性和不確定性問(wèn)題，全面提高城市物質(zhì)資源、智力資源、信息資源配置效率和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智慧城市的內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力。
數(shù)字孿生城市基于數(shù)字化標(biāo)識(shí)、自動(dòng)化感知、網(wǎng)絡(luò)化連接、普惠化計(jì)算、智能化控制、平臺(tái)化服務(wù)的信息技術(shù)體系和城市信息空間模型，在數(shù)字空間再造一個(gè)與物理城市匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)字城市，全息模擬、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)診斷、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)城市物理實(shí)體在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的狀態(tài)，推動(dòng)城市全要素?cái)?shù)字化和虛擬化、全狀態(tài)實(shí)時(shí)化和可視化、城市運(yùn)行管理協(xié)同化智能化，實(shí)現(xiàn)物理城市與數(shù)字城市協(xié)同交互、平行運(yùn)轉(zhuǎn)。
數(shù)字孿生城市具有四大特點(diǎn)：精準(zhǔn)映射、虛實(shí)交互、軟件定義、智能干預(yù)。
精準(zhǔn)映射
數(shù)字孿生城市通過(guò)空天、地面、地下、河道等各層面的傳感器布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的全面數(shù)字化建模，以及對(duì)城市運(yùn)行狀態(tài)的充分感知、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，形成虛擬城市在信息維度上對(duì)實(shí)體城市的精準(zhǔn)信息表達(dá)和映射。
虛實(shí)交互
城市基礎(chǔ)設(shè)施、各類部件建設(shè)即有痕跡，城市居民、來(lái)訪人員上網(wǎng)聯(lián)系即有信息。數(shù)字孿生城市中，在城市實(shí)體空間可觀察各類痕跡，在城市虛擬空間可搜索各類信息，城市規(guī)劃、建設(shè)以及民眾的各類活動(dòng)，在虛擬空間得到極大擴(kuò)充，虛實(shí)融合、虛實(shí)協(xié)同將定義城市未來(lái)發(fā)展新模式。
軟件定義
孿生城市針對(duì)物理城市建立相對(duì)應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬城市人、事、物在真實(shí)環(huán)境下的行為，通過(guò)云端和邊緣計(jì)算，軟性指引和操控城市的交通信號(hào)控制、電熱能源調(diào)度、重大項(xiàng)目周期管理、基礎(chǔ)設(shè)施選址建設(shè)。
智能干預(yù)
通過(guò)在“數(shù)字孿生城市”上規(guī)劃設(shè)計(jì)、模擬仿真等，將城市可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險(xiǎn)進(jìn)行智能預(yù)警，并提供合理可行的對(duì)策建議，以未來(lái)視角智能干預(yù)城市原有發(fā)展軌跡和運(yùn)行，進(jìn)而指引和優(yōu)化實(shí)體城市的規(guī)劃、管理、改善市民服務(wù)供給，賦予城市生活“智慧”。
