数字孪生城市的未来前景怎么样 数字孪生城市的发展趋势分析

一、数字孪生城市的未来前景怎么样

数字孪生城市作为一个新兴的概念，近年来备受关注。数字孪生城市是指利用数字技术和虚拟现实技术，将城市实时数据与虚拟城市模型结合，形成一种数字化的城市镜像，从而实现对城市的全方位监测、分析和预测，从而促进城市的智能化、可持续化和优化发展。那么数字孪生城市发展前景怎么样呢？

据了解，数字孪生城市具有可实时监测城市状态、模拟城市发展、提高城市应急响应能力等优势，作为一种新兴的城市管理方式，未来前景广阔。随着数字技术的不断进步，数字孪生城市将会发挥越来越重要的作用，成为城市管理和发展的重要手段。

二、数字孪生城市发展面临的挑战有哪些

1、科学认识与价值认知的挑战

（1）产业和社会缺乏对数字孪生城市客观理性的认识。数字孪生城市尚处于探索阶段，其整体成熟度、技术综合性、理论创新性等依然处于发展演进过程中。如果依赖单一技术视角，容易形成类似盲人摸象的片面理解。例如，过度倚重城市的立体化三维建模、对城市部件的可视化呈现，而同等重要甚至更能凸显数字孪生特性的模拟仿真推演、虚实融合互动等未能得到相应重视，数字孪生城市出现“踱脚”发展。

（2）依赖可视化建模技术而忽略仿真推演与优化现实的最终价值。数字孪生城市的发展与成熟，不仅由供给决定，更要关注本质需求。部分城市在推进数字孪生城市建设中，过于注重通过高精尖技术对“一山一石”“一城一景”的精细化复现，缺乏对应用需求与目标的深入分析，导致数字孪生技术城市规划、建设、管理、服务等业务脱节，造成数字孪生技术沦为华而不实的“花瓶”短期内，城市影像逼真呈现对城市名片打造具有一定现实意义，但中长期看，随着技术演进和投入持续增加，这种认知模式无法挖掘释放数字孪生城市把控时空、精细管控的核心价值。

2、数据治理与隐私安全的挑战

（1）城市物联感知数据采集有限造成应用深度不足。数据的采集能力参差不齐，底层关键数据无法得到有效感知，多维度、多尺度数据采集不一致，尤其IoT等物联感知设施建设不均衡，将导致数字孪生城市发展呈现事前模型居多、模拟演示居多、虚拟仿真居多、而在实时动态感知、城市空间尺度孪生互动的应用上深度不够。

（2）城市多源异构数据规范化治理不足。目前由于数字孪生城市正处于探索期，标准规范滞后于产业界实践。数字孪生城市七国八制、缺乏规范，更多依赖各厂商解决方案，系统互联互通性很差，没有相对统一的技术架构共识和数据加入标准，较难实现多元异构数据的集成、融合和统一处理，进而造成数据质量不高、治理效能不足等弊端。

3、支撑资源与商业可持续性挑战

（1）复合型人力资源不足。要准确完整理解数字孪生城市，认识并挖掘其实践路径和发展潜力，呱待综合城市管理、需求分析、数字技术、算法模型等多方人才和团队，研究提炼科学理论问题，联合攻关共同发掘孪生虚实互动规律。目前，o 数字孪生城市主要以IT、测绘等专业从业者为主，对模型算法、业务分析等领域的复合人才需求量大，但人才队伍支撑不足。

（2）城市内行业算法模型资源欠缺。数字孪生城市涉及多维多行业系统，在数据、模型和交互各环节，呱需行业领域的专业知识库和行业模型。目前除交通、建筑等领域有相对成熟的模型库外，很多城市治理领域缺乏互联互通的基础知识库和行业仿真模型，对数字孪生的深化发展造成一定障碍影响。

（3）商业模式过渡依赖政府投入。数字孪生城市高昂的研究投入难以转化为实际应用收益，因此，政府成为数字孪生技术发展的主要资金来源。待数字孪生技术体系化成熟时，取待吸引更大范畴的市民、机构等市场主体参与，创新数字孪生城市商业模式，形成风险共担、利益共享发展格局。

三、数字孪生城市的发展趋势分析

随着数字孪生技术的发展，数字孪生城市的发展也越来越快，未来数字孪生城市的发展将主要呈现以下几大趋势：

1、数字孪生技术加速集成迭代，综合性技术赋能体系逐步完善

随着数字孪生城市加快建设实施，物联感知、新型测绘、BIM/CIM建模、协同计算等相关基础技术加速创新应用。下一步，数字孪生技术应用将加速走向成熟，综合性技术赋能体系逐步完善。

2、城市数字孪生底座加速搭建，泛在标识、泛在感知、泛在连接、泛在计算的格局基本形成

新技术增量投资和传统基础设施数字化改造统筹推进，信息基础设施全面升级，空中、地面、地下、河道等城市感知设施逐步推进，基础网络覆盖范围、联接效率全面提高，高效能运算中心、市政数字化设施、公共服务智能化设施等进一步完善，数字孪生城市底座加快搭建。下一步，在新基建布局推动下，泛在标识、泛在感知、泛在连接、泛在计算的数字孪生底座格局进一步凸显。

3、数据资源进一步汇聚共享，多源数据集成融合、关联分析、开发应用将成为重点

数字孪生城市通过搭建城市大数据平台，加强多源异构数据采集、融合、处理，助推城市楼宇、公共空间、地下管网等“一张图”数字化管理和城市运行一网统管。下一步，各地将加快数字孪生城市数据底板建设工作，通过标准制定、制度创新等方式，进一步整合汇聚时空信息、行业运行、物联网感知等数据，推动多源异构数据深度融合和处理，健全数据共享与开放机制，构建以城市管理对象为单位的关系数据模型，破解数据碎片化问题，为各部门提供有价值的数据服务。

4、孪生中枢功能不断拓展，城市全过程、全要素数字化、可视化持续推进

随着各地数字孪生平台的推出，数字孪生中枢功能不断拓展，多维建模、时空计算、模拟仿真、可视化等核心应用取得积极突破。下一步，城市数字孪生平台功能进一步完善，全面感知、虚实交互、智能决策、精准控制能力不断提升，逐步实现数字空间对城市物理空间和社会空间的全要素表达、全过程呈现、全周期可溯。

5、典型应用场景进一步明确，城市运行、园区管理、基层治理、节能减碳等领域应用将持续深化

近年来，数字孪生技术在城市管理、市政交通、智慧医疗、智能建筑、智慧家居等领域均有良好的应用场景。各地纷纷在数字孪生城市应用方面开展有益尝试。下一步，在政策、技术、产业共同推动下，数字孪生应用场景将加速由单点、局部向城市全域、整体拓展，通过建立复杂精确的城市级数字仿真模型，持续深化数字孪生技术在城市运行、基层治理、市政交通、公共安全、园区管理、节能减碳等领域的应用，推动实现城市全局规划优化、实时弹性治理、预见预判预防和智能分析服务，助力形成“联动指挥、协同处置、科学决策”的数字化治理模式。

6、 运营方式更加注重多方协同运作，共建共享共担的合作机制逐步构建

与传统智慧城市相比，数字孪生城市技术要素更复杂、投资更大、牵动部门更广、涉及行业更多，对系统性、整体性、互动性要求更高。下一步，各地将更加重视探索“多方主体参与、生态协同跟进、专业长效运营”的运营管理模式，建立风险共担、利益共享的合作机制，以保证建设实效、及时规避风险、降低成本。