湖北省数据局

数字孪生城市

Digital Twin Cities

定义：实体城市在虚拟空间的映射和状态。

学科：大数据_大数据治理

相关名词：数字地球 城市大脑 智慧城市

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

2002年，迈克尔·格里夫斯（Michael Grieves）教授在美国密歇根大学的课堂上首次提出“数字孪生”（又称“数字双胞胎”）的设想。2010年，美国国家航空航天局（NASA）的技术报告中正式使用了“数字孪生”一词。数字孪生技术最早运用于工业制造领域，通过数字建模对产品的设计、生产、维护等环节进行实时动态仿真，继而反映机器设备的全生命周期过程。随着新一代信息技术的飞速发展和广泛应用，城市感知无处不在，联接无处不在，数据无处不在，计算无处不在，智能无处不在，物理世界和数字世界的界限逐渐模糊，数字孪生城市的概念应运而生。

数字孪生城市是新一代信息技术在城市的综合集成应用，是实现数字化治理和发展数字经济的重要载体，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。数字孪生城市至少具备九大核心能力，包括物联感知操控能力、全要素数字化表达能力、可视化呈现能力、数据融合供给能力、空间分析计算能力、模拟仿真推演能力、虚实融合互动能力、自学习自优化能力、众创扩展能力。九大核心能力呼应精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预四大特征，成为数字孪生城市的标准配置。

2017年以来，随着数字孪生城市在河北雄安新区先行先试，数字孪生建设理念纷纷出现在各地智慧城市、数字基建等规划之中。省（市）级层面，北京提出“建设数字孪生城市”，上海提出“探索建设数字孪生城市”，广东提出“探索构建‘数字孪生城市’实时模型”，海南提出打造“数字孪生第一省”；地市级层面，贵阳、南京、合肥、福州、成都等地提出以数字孪生城市为导向推进新型智慧城市建设，其中贵阳编制的《数博大道数字孪生城市顶层设计》，是全国首个真正意义上的数字孪生城市顶层规划。

2020年以来，一些国家将数字孪生上升为国家战略。英国发布《国家数字孪生体原则》，阐述了构建国家级数字孪生体的价值、标准、原则及路线图；美国组建数字孪生联盟，工业互联网联盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键；德国“工业4.0”参考框架也将数字孪生作为重要内容；新加坡率先搭建“虚拟新加坡”平台，用于城市规划、维护和灾害预警项目；法国推进数字孪生巴黎建设，打造数字孪生城市样板。

当前，由于技术路线复杂，制度障碍较多，应用场景有限，数字孪生城市建设仍处于发展初期和战略培育期。“探索建设数字孪生城市”已经纳入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要，数字孪生城市将成为新型智慧城市建设的必由之路和未来选择。（延伸阅读作者：贵阳创新驱动发展战略研究院副院长、大数据战略重点实验室副主任龙荣远）