一、數字孿生城市的未來前景怎么樣

數(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)作為一個新興的(de)(de)概念，近(jin)年來備受(shou)關注。數(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)是指(zhi)利用數(shu)字(zi)技術和(he)(he)虛(xu)擬(ni)現(xian)實技術，將(jiang)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)實時數(shu)據與虛(xu)擬(ni)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)模(mo)型(xing)結合(he)，形成(cheng)一種數(shu)字(zi)化(hua)的(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)鏡像(xiang)，從而實現(xian)對(dui)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)的(de)(de)全方位(wei)監測、分析和(he)(he)預測，從而促(cu)進城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)的(de)(de)智能化(hua)、可持續化(hua)和(he)(he)優化(hua)發展。那么數(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)發展前景怎么樣呢？

據(ju)了解，數(shu)(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)市具(ju)有可實時(shi)監(jian)測城(cheng)市狀態(tai)、模擬城(cheng)市發(fa)展、提高城(cheng)市應(ying)急響應(ying)能力等(deng)優(you)勢(shi)，作為一種(zhong)新興的(de)(de)城(cheng)市管理方式，未來前景廣闊。隨著數(shu)(shu)字(zi)技術的(de)(de)不斷(duan)進步，數(shu)(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)市將會發(fa)揮越(yue)來越(yue)重要(yao)的(de)(de)作用(yong)，成為城(cheng)市管理和發(fa)展的(de)(de)重要(yao)手段。

二、數字孿生城市發展面臨的挑戰有哪些

1、科學認識與價值認知的挑戰

（1）產業和社會缺乏對數字孿生城市客觀理性的認識。數(shu)字(zi)孿(luan)生城(cheng)(cheng)市(shi)尚(shang)處(chu)于探索階段，其整體(ti)成熟度(du)(du)、技術綜合性、理(li)論(lun)創新(xin)性等依(yi)然(ran)處(chu)于發展演(yan)進過(guo)程中。如果依(yi)賴單(dan)一(yi)技術視角(jiao)，容易形(xing)成類似(si)盲(mang)人摸象的(de)(de)片面(mian)理(li)解。例(li)如，過(guo)度(du)(du)倚(yi)重(zhong)城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)立體(ti)化三(san)維建(jian)模、對城(cheng)(cheng)市(shi)部件的(de)(de)可視化呈(cheng)現，而同(tong)等重(zhong)要甚(shen)至更能(neng)凸顯數(shu)字(zi)孿(luan)生特性的(de)(de)模擬仿真推演(yan)、虛實融合互(hu)動(dong)等未能(neng)得(de)到相應重(zhong)視，數(shu)字(zi)孿(luan)生城(cheng)(cheng)市(shi)出(chu)現“踱腳”發展。

（2）依賴可視化建模技術而忽略仿真推演與優化現實的最終價值。數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)城(cheng)市(shi)(shi)的(de)發(fa)展與成熟，不(bu)僅由供(gong)給(gei)決定，更(geng)要(yao)關注(zhu)(zhu)本質需(xu)求。部分城(cheng)市(shi)(shi)在推進(jin)數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)城(cheng)市(shi)(shi)建設中，過于注(zhu)(zhu)重通過高精尖技(ji)術(shu)對“一山一石”“一城(cheng)一景”的(de)精細(xi)化復現，缺乏對應用需(xu)求與目(mu)標(biao)的(de)深入(ru)分析，導致數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)城(cheng)市(shi)(shi)規(gui)劃、建設、管(guan)理、服(fu)務等(deng)業務脫節，造(zao)成數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)淪為華而不(bu)實(shi)的(de)“花瓶”短期(qi)內，城(cheng)市(shi)(shi)影像逼真呈現對城(cheng)市(shi)(shi)名片打造(zao)具有一定現實(shi)意義，但中長期(qi)看，隨著技(ji)術(shu)演進(jin)和投入(ru)持續增加，這種認知模式無法(fa)挖(wa)掘釋放數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)城(cheng)市(shi)(shi)把(ba)控(kong)時空、精細(xi)管(guan)控(kong)的(de)核心價值。

2、數據治理與隱私安全的挑戰

（1）城市物聯感知數據采集有限造成應用深度不足。數(shu)(shu)據(ju)的采(cai)集(ji)能力(li)參差不(bu)齊，底層關鍵數(shu)(shu)據(ju)無法得到有效感(gan)知，多(duo)(duo)(duo)維度(du)、多(duo)(duo)(duo)尺(chi)度(du)數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)不(bu)一致，尤其IoT等物聯(lian)感(gan)知設施建設不(bu)均衡，將(jiang)導(dao)致數(shu)(shu)字孿(luan)生(sheng)城(cheng)市發展(zhan)呈(cheng)現(xian)事前模(mo)型居(ju)多(duo)(duo)(duo)、模(mo)擬演示居(ju)多(duo)(duo)(duo)、虛擬仿真(zhen)居(ju)多(duo)(duo)(duo)、而在實時動態感(gan)知、城(cheng)市空(kong)間(jian)尺(chi)度(du)孿(luan)生(sheng)互動的應用上深度(du)不(bu)夠。

（2）城市多源異構數據規范化治理不足。目前(qian)由(you)于數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生城(cheng)市正處于探索期，標準(zhun)規范滯后于產業(ye)界(jie)實踐。數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生城(cheng)市七國八制(zhi)、缺乏(fa)規范，更多依(yi)賴各廠商(shang)解決方案，系(xi)統(tong)互(hu)聯(lian)互(hu)通性很差，沒有(you)相對統(tong)一的(de)技術架構(gou)共識和數(shu)據(ju)加入標準(zhun)，較難實現多元異構(gou)數(shu)據(ju)的(de)集成、融合(he)和統(tong)一處理(li)，進而造(zao)成數(shu)據(ju)質量不高、治理(li)效(xiao)能不足等弊端。

3、支撐資源與商業可持續性挑戰

（1）復合型人力資源不足。要準確完整理(li)解(jie)數(shu)字(zi)孿生城(cheng)市(shi)，認(ren)識并挖掘其實(shi)踐路徑和(he)發(fa)(fa)展潛力，呱待(dai)綜合城(cheng)市(shi)管理(li)、需(xu)求分析(xi)、數(shu)字(zi)技術、算(suan)法模型等多方人才(cai)和(he)團隊，研究提煉(lian)科學理(li)論(lun)問題，聯合攻關(guan)共同發(fa)(fa)掘孿生虛實(shi)互(hu)動規律。目前，o 數(shu)字(zi)孿生城(cheng)市(shi)主要以IT、測繪(hui)等專業(ye)從業(ye)者為主，對模型算(suan)法、業(ye)務分析(xi)等領域(yu)的復合人才(cai)需(xu)求量大，但人才(cai)隊伍支撐不足。

（2）城市內行業算法模型資源欠缺。數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)城市涉及多維多行(xing)(xing)業系統，在數(shu)據、模型和交互各環節，呱需行(xing)(xing)業領(ling)域的(de)專業知(zhi)識(shi)庫(ku)和行(xing)(xing)業模型。目(mu)前除交通(tong)、建(jian)筑(zhu)等領(ling)域有相(xiang)對(dui)成熟的(de)模型庫(ku)外(wai)，很多城市治理領(ling)域缺乏互聯互通(tong)的(de)基礎知(zhi)識(shi)庫(ku)和行(xing)(xing)業仿真模型，對(dui)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)深(shen)化發展(zhan)造(zao)成一定障礙影響。

（3）商業模式過渡依賴政府投入。數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)城市(shi)(shi)高昂(ang)的研究投(tou)入難以轉(zhuan)化為實(shi)際應用收(shou)益(yi)，因此，政府成為數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)技(ji)術發展的主(zhu)要資(zi)金來源。待數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)技(ji)術體系化成熟時，取待吸引更(geng)大范疇的市(shi)(shi)民、機構等市(shi)(shi)場主(zhu)體參(can)與，創新數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)城市(shi)(shi)商業模式，形成風險共擔、利益(yi)共享發展格局。

三、數字孿生城市的發展趨勢分析

隨(sui)著數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生技術的發(fa)展，數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)的發(fa)展也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)快，未來(lai)數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)的發(fa)展將(jiang)主(zhu)要呈現以下(xia)幾(ji)大趨勢：

1、數字孿生技術加速集成迭代，綜合性技術賦能體系逐步完善

隨著數字(zi)孿生城市(shi)加(jia)快(kuai)建(jian)設(she)實施，物聯(lian)感知、新(xin)型測(ce)繪、BIM/CIM建(jian)模、協同計算等相關基礎技術(shu)加(jia)速(su)創新(xin)應用。下一步，數字(zi)孿生技術(shu)應用將(jiang)加(jia)速(su)走向成熟，綜(zong)合性技術(shu)賦能體系逐步完善。

2、城市數字孿生底座加速搭建，泛在標識、泛在感知、泛在連接、泛在計算的格局基本形成

新(xin)技術(shu)增量(liang)投資和(he)傳(chuan)統基(ji)礎設(she)(she)施數(shu)字化(hua)改造(zao)統籌推進(jin)(jin)，信息基(ji)礎設(she)(she)施全面升級，空中、地(di)面、地(di)下、河(he)道(dao)等城(cheng)市(shi)感知設(she)(she)施逐(zhu)步推進(jin)(jin)，基(ji)礎網絡覆蓋范圍、聯(lian)接效(xiao)率全面提高(gao)，高(gao)效(xiao)能運算(suan)中心(xin)、市(shi)政數(shu)字化(hua)設(she)(she)施、公共服務智(zhi)能化(hua)設(she)(she)施等進(jin)(jin)一(yi)步完善，數(shu)字孿生城(cheng)市(shi)底(di)(di)座(zuo)加快搭(da)建。下一(yi)步，在(zai)(zai)新(xin)基(ji)建布局推動下，泛在(zai)(zai)標識、泛在(zai)(zai)感知、泛在(zai)(zai)連接、泛在(zai)(zai)計(ji)算(suan)的數(shu)字孿生底(di)(di)座(zuo)格局進(jin)(jin)一(yi)步凸顯。

3、數據資源進一步匯聚共享，多源數據集成融合、關聯分析、開發應用將成為重點

數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生城市(shi)通(tong)過搭建城市(shi)大數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)平(ping)臺，加強多(duo)源異構(gou)(gou)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)采集、融合(he)、處理，助(zhu)推城市(shi)樓(lou)宇、公共空間、地下(xia)管(guan)(guan)網(wang)等“一張圖(tu)”數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化管(guan)(guan)理和城市(shi)運(yun)行(xing)一網(wang)統管(guan)(guan)。下(xia)一步，各地將加快(kuai)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生城市(shi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)底板建設工作(zuo)，通(tong)過標(biao)準制定、制度創新等方式，進一步整(zheng)合(he)匯聚時空信(xin)息(xi)、行(xing)業運(yun)行(xing)、物聯網(wang)感知等數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，推動多(duo)源異構(gou)(gou)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)深度融合(he)和處理，健全數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)共享與開放機制，構(gou)(gou)建以城市(shi)管(guan)(guan)理對象為(wei)單位的(de)關系數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)模型，破解數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)碎片(pian)化問(wen)題，為(wei)各部門(men)提(ti)供有價值的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)服務。

4、孿生中樞功能不斷拓展，城市全過程、全要素數字化、可視化持續推進

隨著各地數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生平(ping)臺(tai)的推出，數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生中樞(shu)功能(neng)不斷拓展，多維(wei)建(jian)模(mo)、時空計算(suan)、模(mo)擬(ni)仿真(zhen)、可視化(hua)等核心應用取得積極突(tu)破。下一步(bu)，城市(shi)(shi)數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生平(ping)臺(tai)功能(neng)進一步(bu)完善，全面(mian)感知、虛(xu)實交互、智能(neng)決策(ce)、精準控(kong)制能(neng)力(li)不斷提升(sheng)，逐步(bu)實現數字(zi)(zi)空間(jian)對城市(shi)(shi)物(wu)理空間(jian)和社會空間(jian)的全要素表達、全過程呈現、全周期可溯。

5、典型應用場景進一步明確，城市運行、園區管理、基層治理、節能減碳等領域應用將持續深化

近年來(lai)，數字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)技(ji)術(shu)在(zai)城(cheng)市(shi)管理、市(shi)政交通(tong)(tong)、智(zhi)慧醫(yi)療、智(zhi)能建(jian)筑、智(zhi)慧家(jia)居等領(ling)域(yu)均有良好的應(ying)用(yong)場景(jing)。各地紛紛在(zai)數字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)城(cheng)市(shi)應(ying)用(yong)方面開展有益嘗試。下一步，在(zai)政策、技(ji)術(shu)、產業共(gong)(gong)同推(tui)動(dong)(dong)(dong)下，數字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)用(yong)場景(jing)將加速由單(dan)點、局部向城(cheng)市(shi)全(quan)域(yu)、整體拓(tuo)展，通(tong)(tong)過建(jian)立復雜精確的城(cheng)市(shi)級數字(zi)(zi)仿(fang)真模(mo)型，持續深化(hua)數字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)技(ji)術(shu)在(zai)城(cheng)市(shi)運行、基層(ceng)治理、市(shi)政交通(tong)(tong)、公(gong)共(gong)(gong)安全(quan)、園(yuan)區(qu)管理、節能減碳等領(ling)域(yu)的應(ying)用(yong)，推(tui)動(dong)(dong)(dong)實(shi)現城(cheng)市(shi)全(quan)局規劃優化(hua)、實(shi)時彈性治理、預見預判(pan)預防和(he)智(zhi)能分(fen)析服(fu)務(wu)，助(zhu)力形成“聯(lian)動(dong)(dong)(dong)指揮、協(xie)同處置、科學決(jue)策”的數字(zi)(zi)化(hua)治理模(mo)式。

6、?運營方式更加注重多方協同運作，共建共享共擔的合作機制逐步構建

與傳統智慧城市相比，數字孿生城市技術(shu)要素更(geng)復雜、投資更(geng)大、牽(qian)動部門更(geng)廣、涉及(ji)行業更(geng)多，對系統性(xing)、整體性(xing)、互動性(xing)要求(qiu)更(geng)高。下一步，各地將更(geng)加重(zhong)視(shi)探索“多方主體參與、生態協同跟進、專業長效運(yun)營”的(de)運(yun)營管理模式，建立(li)風險共(gong)擔、利益共(gong)享(xiang)的(de)合作機制，以保(bao)證建設實效、及(ji)時(shi)規避(bi)風險、降低(di)成本(ben)。