20211222-中国信通院-数字孪生城市白皮书_47页_3mb

数字孪生城市白皮书总结

核心内容

数字孪生城市已成为新型智慧城市建设的重要模式，是推动数字经济发展的关键载体。白皮书指出，数字孪生城市通过技术集成，实现城市实体与数字空间的精准映射与虚实交互，助力城市规划、治理和服务的全面数字化转型。

主要观点

• 数字孪生城市发展已进入“整体性落地建设”探索期，其发展路径从概念培育、技术架构、场景试点逐步走向全面建设。
• 政产学研用协同推进，推动数字孪生城市进入标准化、场景化、生态化发展阶段。
• 数字孪生城市具有五大技术体系：感知标识、地理信息、建模渲染、算法仿真、虚实交互，以及四大典型特征和九大应用能力。
• 标准化是数字孪生城市建设的关键，需构建统一标准体系，避免标准割裂和行业壁垒。
• 应用场景驱动数字孪生城市建设，需聚焦高价值场景，如双碳、安全应急、城市规划等。
• 实践创新是数字孪生城市高质量发展的保障，需通过全过程咨询、全链条协作、全过程服务交付等手段，确保建设不走样、不走偏。

关键信息

一、发展态势

1. 国家政策高位推动

   • “探索建设数字孪生城市”写入“十四五”规划，成为国家战略。
   • 多省市加快启动建设试点，如上海、浙江、深圳、天津、广州等。

2. 标准制定全面提速

   • 国际标准化组织（ISO/IEC JTC 1）设立数字孪生工作组。
   • 国内多个标准组织（如通标委、信标委、智标委、地标委）设立数字孪生专题组，推进标准体系构建。

3. 产业积极组团合作

   • 核心企业开放底层能力，推动数字孪生产业链形成。
   • 建立数字孪生技术应用工作委员会、数字孪生体联盟等组织，促进产业生态建设。

4. 学术成果快速增长

   • 数字孪生相关论文数量呈现爆发式增长，中美韩成为主要研究国家。
   • 国际交流合作起步，推动全球数字孪生城市框架与实践研究。

5. 应用场景逐步明朗

   • 数字孪生城市重点应用于交通、社区、建筑等。
   • 节能减碳、安全应急、城市规划等成为高价值场景，推动城市治理智能化。

6. 信息模型市场活跃

   • CIM项目数量和金额快速增长，2021年已超30亿元。
   • 地方实践与行业标准并行，推动城市信息模型平台建设。

7. 空间测绘技术创新

   • 实景三维中国建设技术大纲发布，推动全息测绘与时空图谱发展。
   • 全息测绘技术实现地上地下、室内室外一体化建模。

8. 物模型加速兴起

   • 物模型推动设备孪生，实现跨行业设备互认。
   • 企业开放PaaS平台，支持低代码、0代码开发。

9. 城市仿真取得突破

   • 从离线仿真向实时数据驱动仿真转变，提升预测与决策能力。
   • 云化仿真成为主流，支持大规模、高精度城市级推演。

10. 孪生交互加快推进

    • 低代码构建技术提升开发效率，降低运营成本。
    • 虚拟现实技术受限于成本与生态，尚未广泛落地。

二、标准引领

1. 构建数字孪生城市实施框架

   • 以感知标识、地理信息、建模渲染、算法仿真、虚实交互为核心技术体系。
   • 推动五大技术簇与四大典型特征、九大应用能力的融合。

2. 系统描绘标准体系蓝图

   • 标准体系涵盖总体、数据、技术/平台/设施、应用场景、安全、运行等方面。
   • 标准应与实施框架、技术体系相互衔接，形成互促发展态势。

3. 制定标准推进路线图

   • 分三阶段推进标准制定：夯实基础、重点突破、体系完备。
   • 优先制定基础性标准，如《数字孪生城市术语》《数字孪生城市技术参考架构》。

三、场景驱动

1. 契合时代要求，筛选高价值场景

   • 以“双碳”“现代化”等政策为指引，构建城市级、综合性场景。
   • 精准解决城市治理难题，如碳达峰路径模拟、内涝预警、交通治理等。

2. 推动ToG向ToB和ToC转变

   • 政府开放数字孪生底座，推动企业与公众参与。
   • 建设企业级与个人级应用，提升数字孪生城市粘性与可持续发展。

3. 加强成效评估，践行“以评促建”理念

   • 以场景需求为牵引，构建成效评价机制。
   • 通过成效评估推动底座与应用深度融合，避免建设“跑偏走样”。

四、实践创新

1. 全过程咨询谋划

   • 建立全生命周期治理思维，推动数字孪生城市规划、建设、运营一体化。
   • 避免“大干快上”导致的盲目投入与资源浪费。

2. 全链条产业协作

   • 打通数据与技术融合的堵点，推动产业链协同发展。
   • 引导龙头企业联合攻关，打造数字孪生城市整体解决方案。

3. 全过程服务交付

   • 规范建设与运营流程，确保数字孪生城市不走样不变形。
   • 推动模型托管运营、政企协同运营等模式，提升项目质量与效率。

4. 高质量标准认证

   • 构建数字孪生城市质量认证体系，推动技术与服务标准化。
   • 通过认证机制，规范市场供需对接，促进高质量发展。

5. 全生态环境营造

   • 加强核心技术产业培育，推动自主可控。
   • 培养数字孪生专业人才，营造良好的产业发展环境。

总结

数字孪生城市作为新型智慧城市建设的重要模式，正逐步从概念走向落地。国家政策支持、标准体系构建、产业生态形成、学术研究推进、应用场景拓展和技术创新突破，共同推动数字孪生城市向高质量、可持续方向发展。未来，需进一步加强政产学研用协作，推动标准制定与场景应用深度融合，实现数字孪生城市全面赋能城市治理与服务。