一、數字孿生城市的未來前景怎么樣

數(shu)字孿(luan)生(sheng)城市(shi)(shi)作(zuo)為(wei)一個新興(xing)的概(gai)念，近年來備受關注(zhu)。數(shu)字孿(luan)生(sheng)城市(shi)(shi)是指利用數(shu)字技(ji)術和虛(xu)擬(ni)現實(shi)技(ji)術，將城市(shi)(shi)實(shi)時數(shu)據與虛(xu)擬(ni)城市(shi)(shi)模(mo)型結合，形成(cheng)一種數(shu)字化(hua)(hua)的城市(shi)(shi)鏡像，從(cong)而實(shi)現對城市(shi)(shi)的全方位(wei)監測(ce)(ce)、分(fen)析和預測(ce)(ce)，從(cong)而促(cu)進城市(shi)(shi)的智(zhi)能化(hua)(hua)、可持續(xu)化(hua)(hua)和優化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)。那么數(shu)字孿(luan)生(sheng)城市(shi)(shi)發(fa)展(zhan)前景怎么樣呢？

據了解，數字(zi)孿生城(cheng)(cheng)市具有可(ke)實(shi)時監測(ce)城(cheng)(cheng)市狀態、模擬城(cheng)(cheng)市發(fa)(fa)展、提高城(cheng)(cheng)市應(ying)(ying)急響應(ying)(ying)能力(li)等優勢，作(zuo)為一種新(xin)興的城(cheng)(cheng)市管(guan)理(li)方式，未來前景廣闊(kuo)。隨著數字(zi)技術的不斷進(jin)步，數字(zi)孿生城(cheng)(cheng)市將會發(fa)(fa)揮越來越重要(yao)的作(zuo)用，成為城(cheng)(cheng)市管(guan)理(li)和發(fa)(fa)展的重要(yao)手段(duan)。

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)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市尚處(chu)(chu)于探索階段(duan)，其整體成(cheng)熟度、技術綜合性、理論創新性等依然處(chu)(chu)于發展演進過程中(zhong)。如果依賴單一技術視(shi)角，容易形成(cheng)類似盲人摸象的片(pian)面理解。例如，過度倚重城(cheng)(cheng)市的立體化(hua)三維建模(mo)、對(dui)城(cheng)(cheng)市部件的可視(shi)化(hua)呈現(xian)(xian)，而(er)同等重要(yao)甚至更能(neng)凸(tu)顯數(shu)字(zi)孿生(sheng)特(te)性的模(mo)擬仿真(zhen)推演、虛實融(rong)合互動(dong)等未能(neng)得(de)到相(xiang)應(ying)重視(shi)，數(shu)字(zi)孿生(sheng)城(cheng)(cheng)市出現(xian)(xian)“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(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)的發展與(yu)成(cheng)(cheng)熟，不(bu)僅由供給決定(ding)，更(geng)要(yao)關注本質(zhi)需求(qiu)。部分(fen)城(cheng)市(shi)在推進數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)建(jian)設(she)中(zhong)(zhong)，過于注重通過高精尖技術(shu)對(dui)(dui)“一(yi)(yi)(yi)山一(yi)(yi)(yi)石”“一(yi)(yi)(yi)城(cheng)一(yi)(yi)(yi)景”的精細(xi)化(hua)復現，缺乏對(dui)(dui)應(ying)用需求(qiu)與(yu)目(mu)標的深(shen)入(ru)分(fen)析，導致數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生技術(shu)城(cheng)市(shi)規劃、建(jian)設(she)、管理、服務(wu)(wu)等業(ye)務(wu)(wu)脫節，造(zao)成(cheng)(cheng)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生技術(shu)淪為華(hua)而不(bu)實(shi)的“花瓶”短期內，城(cheng)市(shi)影(ying)像逼(bi)真呈(cheng)現對(dui)(dui)城(cheng)市(shi)名片(pian)打造(zao)具(ju)有(you)一(yi)(yi)(yi)定(ding)現實(shi)意義，但(dan)中(zhong)(zhong)長期看，隨著技術(shu)演(yan)進和投(tou)入(ru)持續增加，這種認知模式無法挖掘釋放數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生城(cheng)市(shi)把控時空、精細(xi)管控的核心價(jia)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)據的采集能力參差不(bu)齊，底層關鍵(jian)數(shu)據無法得到有效感(gan)(gan)(gan)知(zhi)，多(duo)(duo)維度(du)、多(duo)(duo)尺度(du)數(shu)據采集不(bu)一致，尤其IoT等物聯(lian)感(gan)(gan)(gan)知(zhi)設施(shi)建設不(bu)均衡，將導(dao)致數(shu)字孿(luan)生城市(shi)發展呈現事前(qian)模型(xing)居多(duo)(duo)、模擬(ni)演示(shi)居多(duo)(duo)、虛擬(ni)仿真居多(duo)(duo)、而在實時動態(tai)感(gan)(gan)(gan)知(zhi)、城市(shi)空間尺度(du)孿(luan)生互(hu)動的應用(yong)上(shang)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)由于(yu)數(shu)字孿生城市正處于(yu)探索(suo)期，標(biao)準規范滯后于(yu)產業界實(shi)踐。數(shu)字孿生城市七國(guo)八(ba)制、缺(que)乏規范，更多(duo)依賴各廠商解決方(fang)案，系統(tong)互聯(lian)互通(tong)性很(hen)差，沒有相對統(tong)一(yi)的(de)技術架構(gou)共識和數(shu)據加入標(biao)準，較難實(shi)現多(duo)元異構(gou)數(shu)據的(de)集成(cheng)、融合(he)和統(tong)一(yi)處理(li)，進而造成(cheng)數(shu)據質(zhi)量不高、治(zhi)理(li)效(xiao)能不足等弊(bi)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(zhun)確(que)完(wan)整理解數(shu)字孿(luan)生(sheng)城(cheng)市，認識并挖(wa)掘其(qi)實踐路徑和(he)發(fa)展(zhan)潛(qian)力，呱待綜合城(cheng)市管理、需求分(fen)析、數(shu)字技(ji)術、算(suan)法模型(xing)等(deng)多方(fang)人才(cai)和(he)團隊(dui)(dui)，研究提煉科學理論問題，聯合攻關(guan)共(gong)同發(fa)掘孿(luan)生(sheng)虛實互(hu)動規律。目前，o 數(shu)字孿(luan)生(sheng)城(cheng)市主要以IT、測繪等(deng)專業從業者為主，對(dui)模型(xing)算(suan)法、業務(wu)分(fen)析等(deng)領域的復合人才(cai)需求量大，但人才(cai)隊(dui)(dui)伍支撐不足。

（2）城市內行業算法模型資源欠缺。數字孿(luan)(luan)生(sheng)城市(shi)涉及多維多行業(ye)(ye)系統，在數據、模型(xing)和(he)交互(hu)(hu)各環節，呱需行業(ye)(ye)領(ling)域的(de)專業(ye)(ye)知識庫(ku)和(he)行業(ye)(ye)模型(xing)。目(mu)前除交通(tong)、建(jian)筑等領(ling)域有相對成(cheng)熟的(de)模型(xing)庫(ku)外，很(hen)多城市(shi)治(zhi)理領(ling)域缺乏(fa)互(hu)(hu)聯互(hu)(hu)通(tong)的(de)基礎(chu)知識庫(ku)和(he)行業(ye)(ye)仿真(zhen)模型(xing)，對數字孿(luan)(luan)生(sheng)的(de)深化發展造成(cheng)一定障礙(ai)影響。

（3）商業模式過渡依賴政府投入。數字(zi)孿生城市高昂的研究投入(ru)難(nan)以(yi)轉化為實(shi)際應用(yong)收益(yi)，因此，政府成(cheng)為數字(zi)孿生技(ji)術(shu)發(fa)展的主要資(zi)金來源。待數字(zi)孿生技(ji)術(shu)體系化成(cheng)熟時，取待吸引更大范疇的市民、機(ji)構等市場主體參與(yu)，創新數字(zi)孿生城市商業模式(shi)，形成(cheng)風險共擔、利益(yi)共享(xiang)發(fa)展格局。

三、數字孿生城市的發展趨勢分析

隨(sui)著數字孿生技術的(de)發展，數字孿生城市(shi)的(de)發展也越來(lai)越快，未來(lai)數字孿生城市(shi)的(de)發展將(jiang)主要(yao)呈現以(yi)下幾(ji)大(da)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(sui)著數字孿生城(cheng)市(shi)加(jia)快建(jian)設實施，物聯感知、新型測繪、BIM/CIM建(jian)模、協同(tong)計算(suan)等相關基礎技術(shu)加(jia)速(su)(su)創新應(ying)用(yong)。下一步(bu)，數字孿生技術(shu)應(ying)用(yong)將加(jia)速(su)(su)走(zou)向(xiang)成熟，綜合性技術(shu)賦能體系(xi)逐步(bu)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)技術增量投資和(he)傳統(tong)基礎設(she)施(shi)(shi)數(shu)(shu)字化改(gai)造統(tong)籌推(tui)進，信息基礎設(she)施(shi)(shi)全面(mian)升級，空中(zhong)、地(di)面(mian)、地(di)下(xia)、河道等城市感知(zhi)設(she)施(shi)(shi)逐步(bu)推(tui)進，基礎網絡覆蓋范圍、聯接效率全面(mian)提高(gao)，高(gao)效能運算中(zhong)心(xin)、市政數(shu)(shu)字化設(she)施(shi)(shi)、公(gong)共服務智能化設(she)施(shi)(shi)等進一(yi)(yi)步(bu)完善，數(shu)(shu)字孿生城市底座(zuo)加快搭建。下(xia)一(yi)(yi)步(bu)，在(zai)新(xin)基建布局(ju)推(tui)動下(xia)，泛在(zai)標識(shi)、泛在(zai)感知(zhi)、泛在(zai)連接、泛在(zai)計算的數(shu)(shu)字孿生底座(zuo)格局(ju)進一(yi)(yi)步(bu)凸(tu)顯(xian)。

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)字(zi)孿生城(cheng)(cheng)市通過搭建(jian)城(cheng)(cheng)市大數(shu)據平臺，加強多源(yuan)異構數(shu)據采集、融合(he)、處(chu)理，助(zhu)推(tui)城(cheng)(cheng)市樓(lou)宇、公共(gong)空間、地(di)下管(guan)網(wang)(wang)等(deng)“一張圖”數(shu)字(zi)化管(guan)理和(he)城(cheng)(cheng)市運行(xing)一網(wang)(wang)統(tong)管(guan)。下一步，各(ge)地(di)將加快數(shu)字(zi)孿生城(cheng)(cheng)市數(shu)據底板建(jian)設工作(zuo)，通過標(biao)準制(zhi)定、制(zhi)度(du)創(chuang)新等(deng)方式，進一步整合(he)匯聚時空信息、行(xing)業運行(xing)、物聯網(wang)(wang)感知(zhi)等(deng)數(shu)據，推(tui)動多源(yuan)異構數(shu)據深度(du)融合(he)和(he)處(chu)理，健(jian)全數(shu)據共(gong)享與開(kai)放機制(zhi)，構建(jian)以城(cheng)(cheng)市管(guan)理對象為(wei)單位的(de)關系(xi)數(shu)據模型，破解數(shu)據碎(sui)片化問題，為(wei)各(ge)部門提供有價值(zhi)的(de)數(shu)據服務。

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(shu)字孿生平(ping)臺(tai)的(de)推出，數(shu)字孿生中樞功能不(bu)斷拓(tuo)展，多維建模、時空(kong)計算、模擬仿真、可視(shi)化(hua)等(deng)核心應用取得(de)積(ji)極突破。下一步，城市數(shu)字孿生平(ping)臺(tai)功能進一步完善，全面感知、虛實交(jiao)互、智能決策、精(jing)準控制能力不(bu)斷提(ti)升，逐(zhu)步實現(xian)數(shu)字空(kong)間對城市物理空(kong)間和社會空(kong)間的(de)全要素表達、全過程(cheng)呈現(xian)、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，數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)技(ji)(ji)術在城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)管(guan)理(li)、市(shi)(shi)政交(jiao)通、智(zhi)慧(hui)(hui)醫療(liao)、智(zhi)能建筑、智(zhi)慧(hui)(hui)家居等領(ling)域(yu)均有(you)良好的(de)應(ying)用(yong)場景。各地(di)紛(fen)紛(fen)在數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)應(ying)用(yong)方面(mian)開(kai)展有(you)益嘗試。下(xia)一步(bu)，在政策、技(ji)(ji)術、產業共同推(tui)(tui)動下(xia)，數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)應(ying)用(yong)場景將加(jia)速由單點(dian)、局部向城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)全(quan)域(yu)、整體(ti)拓(tuo)展，通過建立(li)復雜精確的(de)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)級數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)仿真模型，持續深化數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)技(ji)(ji)術在城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)運行、基層治理(li)、市(shi)(shi)政交(jiao)通、公共安全(quan)、園區管(guan)理(li)、節能減碳等領(ling)域(yu)的(de)應(ying)用(yong)，推(tui)(tui)動實現城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)(shi)全(quan)局規劃優化、實時(shi)彈性治理(li)、預(yu)見(jian)預(yu)判預(yu)防和智(zhi)能分析服(fu)務，助(zhu)力形(xing)成“聯(lian)動指(zhi)揮、協同處置(zhi)、科學決策”的(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)化治理(li)模式。

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(ji)術要(yao)素更復雜、投資更大、牽動部門(men)更廣、涉及(ji)行業(ye)更多，對系統(tong)性(xing)、整體性(xing)、互動性(xing)要(yao)求更高。下一(yi)步，各地(di)將更加重(zhong)視探索“多方主體參與、生(sheng)態(tai)協同(tong)跟進、專(zhuan)業(ye)長效運營”的運營管(guan)理模式，建(jian)立風險共擔、利益共享的合作(zuo)機(ji)制，以(yi)保證建(jian)設實效、及(ji)時規避風險、降低成本。