数字孪生城市白皮书（2020年）-中国信通院-2020.12-56页_3mb

数字孪生城市白皮书总结

核心内容

数字孪生城市是新一代信息技术在城市中的综合集成应用，是实现数字化治理和发展数字经济的重要载体。它不仅是未来城市提升长期竞争力、实现精明增长、可持续发展的新型基础设施，也是一个吸引高端智力资源共同参与、持续迭代更新的城市级创新平台。

主要观点

1. 数字孪生城市进入建设实施期：自2017年概念提出后，数字孪生城市已进入建设落地阶段，国家政策积极支持，地方规划加快实施，企业方案逐步成熟。
2. 技术与应用能力持续提升：数字孪生城市具备九大核心能力，包括物联感知操控、全要素数字化表达、可视化呈现、数据融合供给、空间分析计算、模拟仿真推演、虚实融合互动、自学习自优化、众创扩展能力，为城市治理和行业发展提供支撑。
3. 全球趋势明显：美国、英国、德国、新加坡、法国等国家积极推进数字孪生建设，将其作为国家战略，推动技术与应用融合。
4. 应用领域广泛：数字孪生技术在交通、能源、水利、医疗、教育等领域广泛应用，有效推动行业数字化进程。
5. 生态协作日益重要：数字孪生城市涉及多行业、多部门、多技术，生态协作成为行业共识，需构建统一CIM平台和数据标准，促进数据融合和应用创新。

关键信息

• 政策支持：国家发改委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等多部委密集出台政策，推动数字孪生城市及相关技术发展。
• 地方实践：上海市、海南省、浙江省、广东省、雄安新区、南京、合肥、福州、成都等城市已启动数字孪生城市建设。
• 技术发展：数字孪生城市依赖CIM平台，通过全要素数字化、可视化呈现、数据融合、空间分析、模拟仿真等能力实现城市治理和运行优化。
• 产业生态：包括泰瑞数创、51WORLD、科大讯飞、腾讯云、京东数科等企业在内，形成覆盖地理信息、BIM建模、建模仿真、数据服务、平台开发等多领域的产业生态。
• 挑战与建议：当前数字孪生城市面临推进目的不清、CIM平台重复建设、数据标准缺失、关键技术存在“卡脖子”等问题，需通过统一CIM平台、建立数据标准、加强基础研究和产业生态合作等策略推进发展。

核心能力框架

数字孪生城市具备以下九大核心能力：

1. 物联感知操控能力：实时采集城市运行数据，实现智能感知与控制。
2. 全要素数字化表达能力：构建城市语义信息模型，实现现实与数字空间的精准映射。
3. 可视化呈现能力：多层次渲染数字城市，支持大屏、桌面、网页、移动端等多终端展示。
4. 数据融合供给能力：构建全空间、全要素、全过程的时空数据体系，实现数据资源的高效利用。
5. 空间分析计算能力：提供空间测量、可视域分析、路径规划、空间对象搜索等功能。
6. 模拟仿真推演能力：通过模拟仿真，预测城市运行状态和未来趋势，辅助规划和应急决策。
7. 虚实融合互动能力：实现数字空间与物理空间的双向互动，支持视频融合、动态加载、人机交互。
8. 自学习自优化能力：利用人工智能技术，实现城市运行数据的智能分析与优化。
9. 众创扩展能力：构建开放平台，支持行业应用开发与创新。

当前主要问题

1. 推进方向不清：部分地区盲目跟风建设，缺乏对实际业务需求和应用场景的深入理解。
2. CIM平台重复建设：多个部门各自建设城市信息模型平台，缺乏统一整合。
3. 数据标准缺失：缺乏统一的数据融合标准，数据格式和权限不统一，影响数据互通。
4. 关键技术受限：如新型测绘、标识感知、协同计算等技术发展不足，存在“卡脖子”风险。

推进策略与建议

1. 统一CIM平台建设：明确数字孪生城市发展方向，统一CIM平台架构，推动跨部门协同。
2. 小切口大突破：从局部区域如社区、园区、港口等开始建设，逐步扩展至全域。
3. 建立数据标准体系：制定统一的数据融合和应用开发标准，推动数据互联互通。
4. 加强基础研究与生态合作：推进数字孪生城市基础研究，构建产学研合作机制，促进技术与应用创新。

产业与技术发展趋势

• 数字孪生城市与新基建深度融合，推动城市向智能化、数字化转型。
• 企业与科研机构合作紧密，推动技术迭代和应用创新。
• 多种技术融合（如BIM、CIM、IoT、AI等）成为数字孪生城市发展的核心驱动力。

结语

数字孪生城市是未来智慧城市发展的关键方向，其发展需要政策引导、技术支撑、产业协作和标准规范。随着技术不断成熟和生态逐步完善，数字孪生城市将为城市治理和行业发展带来深远影响。