数字孪生城市建设有何意义？

数字孪生城市建设助力中国式现代化。

（一）“多源”孪生体数据深度融合，数据组织应用将 发生较大调整。 短期看，基于数字孪生体的技术实现与数据模型需要新规范指引。 一是多源异构数据融合需技术规范引导。构建孪生体的数据有结构化 与非结构化的、动态与静态的、图层与单体的、地上与地下的、室内 与室外的、大尺度与精细化的，“多源”数据融合难度较大，将是短 期内突破重点。二是实体对象分级分类方案需城市级统筹谋划。城市 属于广域复杂业务场景，城市实体对象具有大小空间包含、跨行业门 类领域存在等特性，如何从城市整体出发系统性构建分级分类实体划 分方案将成共同命题。三是数字孪生体的统一语义模型内涵需要形成 标准规范。任一数字孪生体将包含几何、标识、时空、能力等若干基 本属性语义，需通过标准规范指引，形成既有利于城市计算又有利于 业务实现的统一语义表达模型。

长期看，城市海量数字孪生单体有望形成新型数字资产，数据难 运营困境将得以改善。一是数字孪生体融合跨行业数据，具有高价值 属性。数字孪生体的属性语义较为丰富，尤其是政府管理的、高价值的公共数据，“单体化”的组织方式有利于形成独立的便于流通的新 型数字资产。二是数字孪生体的分级分类精细化管理有利于数据合规 运营。孪生体数据包含几何与非几何、行业与共性、大颗粒度与细颗 粒度等不同形态数据，借鉴 Autodesk、CGtrader 等三维模型共享平台 经验，未来将搭建数字孪生模型共享平台，为政企客户、社会公众提 供孪生体模型服务。三是数字孪生单体的加密探索，促进数据高效运 营。应用区块链、数字水印等加密技术，对孪生单体进行加密处理， 有利于解决碎片化数据难以运营的难题。

（二）“多能”数字孪生引擎或出现，推动技术产业及 城市建设模式变化 。基于统一数字孪生体语义表达，有望重构数字孪生技术生态。一 是既不同于 GIS 引擎也不同于渲染引擎的数字孪生新引擎或将出现。 重计算轻实体化的 GIS 引擎、重可视化轻计算的渲染引擎都难以满足 数字孪生城市现实发展需求，既能实现单体软件化编织开发，又能开 展深度学习计算的“多能”数字孪生新引擎或将出现。二是现有引擎 将围绕统一语义表达模型进行升级改造。在更丰富语义加持下，现有 可视化、GIS、BIM 等图形引擎的呈现表达、分析计算将面临一定程 度的升级改造，形成更强能力的技术引擎。三是围绕“孪生体”各技 术引擎将积极开展深度合作。数字孪生需集成多个技术引擎，单个引 擎难以满足业务场景构建需求，企业间将围绕“孪生体”统一格式、 统一语义开展引擎层面深度合作。

多能力的城市数字孪生底座，将带动并激活条线技术产业。一是 带动传统数据治理产业发展。多能力的城市数字孪生底座需要共享融 合城市大数据资源，以及数据围绕实体对象的组合，将对数据采集汇 聚、质量清洗、挖掘分析、共享交换等带来新需求。二是激活 AI、 VR/AR、元宇宙等新技术产业进入城市计算赛道。长期以来 AI、区块 链、VR/AR 等新技术在城市领域难以发挥技术优势，数字孪生体的语 义丰富有助于 AI 知识图谱构建，三维模型可视化有助于增强现实推 广，数据流动促进区块链应用。三是培育技术应用产业。城市数字孪 生底座平台将以 PaaS 平台形式，逐渐向行业应用解决方案提供商开 放能力，将培育形成一批数字孪生技术应用类企业，或带动原有行业 厂商向数字孪生应用厂商转变。

城市数字孪生底座平台将成为新型基础设施，并推动形成政府引 导、企业共建模式。一是数字孪生底座平台基础设施化趋势明显。基 于城市全量数据要素融合与全面技术能力整合，数字孪生底座平台将 以城市数字孪生体以及低代码环境支撑城市级、行业级、园区级、企 业级、个体级数字孪生应用场景搭建，尤其今年以来，交通、能源、 水利、园区等领域加速数字孪生进程，底座平台逐渐成为城市级新型 基础设施。二是基于 PaaS 平台，政企协力合作，形成良性建设格局。 数字孪生底座平台需要政府引导，整合多条技术路线企业技术能力， 吸引上下游企业合作建设，并最终为城市相关应用领域提供公共应用 能力，不断迭代创新数字孪生应用场景，形成政企良性合作模式。

（三）“多跨”应用场景将加速推进，有力支撑中国式 现代化发展模式 。基于数字孪生体的数据融合组织方式将打破业务壁垒，助力城市 整体智治愿景实现。一是跨部门跨行业跨系统跨平台的业务数据将得 以充分共享、开发利用。长期以来，跨部门数据共享交换未能有效发 挥出数据要素价值，其中原因之一是数据的深度融合后的增值价值未 被挖掘，数据易开发利用性差，通过数字孪生体的打造，将进一步促 进业务数据共享，以及数据的便利化应用。二是条线业务流程将得以 更新、优化、重构，促进城市各条业务整体智治。“多跨”应用场景 是多部门协作实现城市整体智治愿景的重要抓手，如一网统管、应急 救援、防洪防涝等。城市原有条线业务流程是基于行业数据建立完成 的，数字孪生体将具备全量数据服务提供能力，且可以按需进行数据 编织供给条线业务，有利于“多跨”应用场景实现，有利于压缩、升 级和重构业务运行模式。

系统化迭代式的总体设计模式将推动业务融合与协同。一是中国 式现代化、大部制改革、一网统管等战略和业务发展要求下，数字孪 生城市整体性系统性推进需求迫切。新冠疫情大流行下，加速推动城 市整体性、系统性治理进程，未来围绕“一网统管”、大应急、大安 全、大服务等更多领域，将持续开展跨部门业务流程打通，数据资源 高效流动，前瞻性考虑、总体性设计将发挥重要作用。二是数字孪生 城市进入实施期，政府普遍从关注技术能力到关注业务协同、业务价值、业务效果的场景转变。近年来，数字孪生可视化技术发展充分， 但与业务场景严重脱节，致使“虚拟服务现实”的数实交互、决策推 演等高价值场景难以实现，总体设计从业务架构出发，围绕具体“多 跨”业务场景，通过跨部门业务流程原子化拆解和系统性重构，形成 数据架构和应用架构，指导高价值数字孪生场景落地。

城市探索实践经验将带动和赋能工业、能源、交通、水利等行业 繁荣发展。一是以数字孪生单体为基础打造城市精细化治理体系。传 统城市治理条线分割、成片管理、整体实施的方式，导致城市运行规 律及问题隐蔽难寻。基于不同尺度的城市数字孪生单体，城市治理由 大区域向微单元、地下空间、建筑结构内部等“看不见、摸不着”的 场景深入，基于孪生体属性、指标等，分析计算孪生体间逻辑关系、 业务规则关系，判断城市运行发展态势与趋势，实现精细化治理。二 是城市数字孪生单体将共享赋能工业、能源、交通、水利等行业。将 城市综合管廊、建筑楼宇、货运枢纽、水利设施等数字孪生单体共享 给行业部门，带动数字孪生流域、数字孪生道路，数字孪生电网、数 字孪生工厂等行业数字孪生发展。