一、數字孿生城市的主要特征有哪些

數字孿生城市既可以理解為實體城市在虛擬空間的映射狀態，也可以視為支撐新型智慧城市建設的復雜綜合技術體系，它支撐并推進城市規劃、建設、服務，確保城市安全、有序運行，一般數字孿生城市具有四大特征：

1、精準映射

精準(zhun)映(ying)射是(shi)指數字(zi)孿(luan)生城市通過天空、地(di)面、地(di)下、河(he)道等各層面的傳感(gan)器布(bu)設，實現對(dui)城市道路、橋(qiao)梁(liang)、井蓋(gai)、燈(deng)蓋(gai)、建筑等基(ji)礎設施的全面數字(zi)化建模，以及對(dui)城市運行(xing)狀(zhuang)態(tai)(tai)的充分感(gan)知、動態(tai)(tai)監測，形成(cheng)虛擬城市在信息維度上對(dui)實體城市的精準(zhun)信息表達和映(ying)射。

2、虛實交互

虛實交互是指(zhi)城(cheng)市(shi)基礎設(she)施、各(ge)類部(bu)件建(jian)設(she)即有(you)(you)痕跡(ji)，城(cheng)市(shi)居民(min)、來訪人員上網聯(lian)系即有(you)(you)信息。未(wei)來的數(shu)字(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)中(zhong)，在城(cheng)市(shi)實體空(kong)(kong)間(jian)可觀察各(ge)類痕跡(ji)，在城(cheng)市(shi)虛擬空(kong)(kong)間(jian)可搜索各(ge)類信息，城(cheng)市(shi)規劃、建(jian)設(she)以及民(min)眾的各(ge)類活動，不僅(jin)存在于實體空(kong)(kong)間(jian)，而(er)且在虛擬空(kong)(kong)間(jian)得到極大擴充，虛實融合、虛實協同將定義城(cheng)市(shi)未(wei)來發展新模式。

3、軟件定義

軟件定義(yi)是(shi)指(zhi)孿生城(cheng)(cheng)市針對物理城(cheng)(cheng)市建立相對應的虛擬(ni)模型(xing)，并(bing)以軟件的方式模擬(ni)城(cheng)(cheng)市中的人、事(shi)、物在真實環境下的行(xing)為(wei)，通(tong)過(guo)云端計(ji)(ji)算、邊(bian)緣計(ji)(ji)算，軟性(xing)指(zhi)引(yin)城(cheng)(cheng)市的交通(tong)信號(hao)控制(zhi)、電熱能源調度、重大項目周期(qi)管理、基礎設施選(xuan)址建設等。

4、智能干預

智能(neng)(neng)干預(yu)是指(zhi)通過對(dui)(dui)數字(zi)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規劃設計、模擬仿真等，盡早發現城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)可能(neng)(neng)產生(sheng)的(de)不良(liang)影響、矛盾沖突(tu)、潛在危險等，進(jin)行智能(neng)(neng)預(yu)警(jing)并提供(gong)合(he)理可行的(de)對(dui)(dui)策建議；以(yi)未來視角(jiao)對(dui)(dui)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)原有(you)發展軌(gui)跡和運行狀態進(jin)行智能(neng)(neng)干預(yu)，進(jin)而指(zhi)引和優化實體城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的(de)規劃、管(guan)理，改善市(shi)(shi)民服務供(gong)給，賦予城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)生(sheng)活(huo)“智慧(hui)”。

二、數字孿生城市的技術原理是什么

數字(zi)孿(luan)生(sheng)城市的(de)(de)建設主要(yao)應用數字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)(shu)，數字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)構建需要(yao)多個方面的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)手段和技(ji)術(shu)(shu)支持，其技(ji)術(shu)(shu)原理主要(yao)有：

1、空間數據采集

數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字孿生技(ji)術的構(gou)建首先需要(yao)對城市或(huo)(huo)建筑物進行空間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)采集(ji)。通過街(jie)景瀏覽車(che)、無人機等技(ji)術手段(duan)采集(ji)現實世界中(zhong)的空間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，將采集(ji)到的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)進行整(zheng)合和加工，形成城市或(huo)(huo)建筑物的三維空間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)模型。這(zhe)(zhe)些數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)包括但不限于環境數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、地理(li)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)、人口數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)等，這(zhe)(zhe)些數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)被整(zheng)合形成一個空間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)庫(ku)，為(wei)虛擬(ni)世界提供了參考(kao)和支持。

2、建筑物信息模型

建(jian)(jian)筑物(wu)信息模(mo)型（BIM）是建(jian)(jian)筑行業較為流行的數字化(hua)技(ji)術(shu)之一(yi)，數字孿生技(ji)術(shu)的構建(jian)(jian)也需要采用BIM技(ji)術(shu)。BIM是一(yi)種將設計、施工和(he)運營以數字化(hua)方式進行集成的方法，利用BIM模(mo)型能夠精細化(hua)描述建(jian)(jian)筑物(wu)的功能、結構、材料、維護等信息。將采集到的空間數據(ju)與BIM模(mo)型進行整合，可以對建(jian)(jian)筑物(wu)、道路、綠化(hua)帶等進行模(mo)擬分析，根(gen)據(ju)模(mo)擬結果進行優化(hua)或改(gai)進，從而為城市的改(gai)造和(he)建(jian)(jian)設提供方案支持。

3、圖像處理技術

數字孿生城市(shi)的構(gou)建還需要圖像(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理技(ji)術的支(zhi)持。當采集到空間數據之后(hou)，利用圖像(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理技(ji)術對道路(lu)、綠(lv)化帶、建筑(zhu)物(wu)進行分類和(he)識別(bie)，從(cong)而實現對各種類型的建筑(zhu)物(wu)的識別(bie)和(he)區(qu)分。圖像(xiang)(xiang)(xiang)處(chu)理技(ji)術可(ke)以(yi)將(jiang)原始數據轉化為可(ke)視化的智(zhi)能圖像(xiang)(xiang)(xiang)，可(ke)以(yi)較(jiao)為直觀地展示建筑(zhu)物(wu)的結構(gou)和(he)周邊環境信(xin)息(xi)。

4、計算機模擬技術

數字孿生城市的(de)(de)核心是建(jian)立實體建(jian)筑(zhu)與虛(xu)擬(ni)城市體系(xi)之間的(de)(de)聯系(xi)，計算機(ji)(ji)模擬(ni)技術(shu)是機(ji)(ji)器語(yu)言(yan)與數學語(yu)言(yan)結合的(de)(de)數字化技術(shu)手段，可以(yi)對(dui)虛(xu)擬(ni)世界建(jian)立動態、交互式(shi)的(de)(de)模擬(ni)系(xi)統。根(gen)據實體建(jian)筑(zhu)的(de)(de)數據，計算機(ji)(ji)模擬(ni)技術(shu)可以(yi)精細地建(jian)立建(jian)筑(zhu)物的(de)(de)虛(xu)擬(ni)模型，實現精準的(de)(de)仿真。通過計算機(ji)(ji)模擬(ni)技術(shu)，我們可以(yi)模擬(ni)物理環境(jing)、氣候(hou)和(he)人(ren)類活動等變量，營造(zao)出更加人(ren)性化和(he)可持(chi)續(xu)的(de)(de)城市環境(jing)。

5、數據挖掘技術

對已有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)大量數(shu)據(ju)(ju)進行挖掘(jue)、分(fen)析(xi)和釋放(fang)，可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)(wei)城市(shi)智慧化提供多元化支持的(de)(de)(de)(de)(de)策(ce)略、方案和實施(shi)方案。以(yi)(yi)數(shu)據(ju)(ju)挖掘(jue)為(wei)(wei)(wei)基礎的(de)(de)(de)(de)(de)技術可(ke)以(yi)(yi)發現數(shu)據(ju)(ju)中未知或隱藏(zang)的(de)(de)(de)(de)(de)規律、關聯性、趨勢(shi)等，可(ke)以(yi)(yi)將(jiang)原始數(shu)據(ju)(ju)轉化為(wei)(wei)(wei)可(ke)視化、可(ke)理解的(de)(de)(de)(de)(de)結構，為(wei)(wei)(wei)城市(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)智慧化提供科學依據(ju)(ju)。同(tong)時，數(shu)據(ju)(ju)挖掘(jue)技術也(ye)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)(wei)城市(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)運營提供決策(ce)支持，通過對數(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)挖掘(jue)和分(fen)析(xi)，可(ke)以(yi)(yi)實現精準化的(de)(de)(de)(de)(de)城市(shi)資源(yuan)協調和運營。