数字孪生城市概况
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03
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数字孪生城市概况
数字孪生城市总体架构
数字孪生城市典型应用场景
数字孪生城市未来展望
01
1 数字孪生城市概况构
1 数字孪生城市概况
数字孪生城市的定义
数字孪生：数字孪生是指通过对物理世界的人、物、
事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应
的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维 度
上的数字世界共同生存、虚实交融的格局。
物
物
数
物
数
数
物理实体空间
数字孪生
实体事物
虚拟事物
数字拷贝
物理复制
数字虚拟空间
数字孪生城市：是支撑新型智慧城市建设的复杂综合技术体系，是城市智能运行
持续创新的前沿先进模式，是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市共同
生存、虚实交融的城市未来发展形态。
通过全息模拟、动态监测、实时诊断、精准预测城市物理实体在现实环境中的状
态，推动城市全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、城市运行管理协同
化智能化，实现物理城市与数字城市协同交互、平行运转。
1 数字孪生城市概况
数字孪生城市的理解
数字孪生城市是技术演进与需求升级驱动下新型智慧城市建设发展的一种新
理念、新途径、新思路。就是智慧城市建设的CGB（BIM+CIM+GIS）模式，
即采用3DGIS+BIM与CIM（城市信息模型）创建一个虚拟的智慧城市。
1 数字孪生城市概况
数字孪生城市出现的背景
传统条块化智慧城市建设方式已现疲态
信息技术加速突破驱动集成创新出现拐点
数字孪生成为城市智能化升级的重要方向
部分城市率先探索实践数字孪生理念
我国智慧城市建设升级具备现实基础
1 数字孪生城市概况
数字孪生城市的发展态势
理念引领，各地纷纷提出建设数
字孪生城市
雄安新区率先推进数字孪生城市
建设。
全国各地抢抓先机，开展数字孪
生城市规划和建设。
产业响应， 各类企业抢抓商机激活 ICT
产业链
数字孪生城市正在激活庞大的信息技术
产业链。
传统智慧城市厂商顺势而为推出数字孪
生城市解决方案。
空间信息产业纷纷入局， 成为数字孪
生 城市建设中坚力量。
资本助力，数字孪生城市板块崛起倍
受市场关注
智慧城市相关投资持续保持高速稳定
增长。
数字孪生相关企业获得资本青睐，斩
获融资。
场景先行，数字孪生部分应用先行先
试初显成效
数字孪生技术重新定义智慧园区。
大型工业生产制造数字孪生风行。
数字孪生提升智能驾驶试验精度。
数字孪生在医疗领域获得突破性进展。
数字孪生为智慧校园经济管理赋能。
02
2 数字孪生城市总体架构
数字孪生城市总体架构
2 数字孪生城市总体架构
城市画像、人口画像、规划仿真、应急救援 生态治理、交通管理、产 业创新、社区服务
共性技术 赋能与应用支撑平台
城市信息模型平台
边 缘计算、云计算、超级计算
光纤网、无线宽 带、专网、卫星、 LPWAN
传感器、泛智能化城市部件
激光扫描
航空摄影
移动测 绘
新
型
测
绘
设
施
智计算设施
网连接设施
端感知设施
城市大数据平台（含城市数据资源体系）
泛在感知和智能化设施管理平台 泛在网络和计算资源调度平台
基
础
设
施
智
能
中
枢
应用赋能层
模型赋能层
数据资源层
管理调度层
超级应用 行业应用应
用
服
务
立
体
化
城
市
安
全
防
线
统
一
协
助
的
标
准
规
范
政府 公众 企业
数字孪生城市
三横两纵总体架构
数字孪生城市并没有脱
离智慧城市的总体架构
布局，由新型基础设施、
智能运行中枢、智慧应
用体系三大横向层，以
及城市安全防线和标准
规范两大纵向层构成。
数字孪生城市核心平台与传统智慧城市平台关系
2 数字孪生城市总体架构
智慧城市技术
赋能平台
共性技术赋能与应用支撑平台
一、共享技术服务组件 二、信息模型服务组件 三、共性应用服务组件
（人工智能、区域链、大数据） （空间分析、仿真推演等）（电子证照、信用、身份认证等）
城市数据共享交换平台
城市大数据平台
（地理信息、测绘数据、政务数据、社会数据）
智慧城市时空大数据平台
城市信息模型平台
（三维建模、单体化语义化、渲染）
A行业物联平台
泛在感知和智能化设施管理平台
A行业物联平台 社会系统采集
政务系统采集
数字孪生城市核心平台
原有智慧城市系统平台
图例
数字孪生城市核心平台
2 数字孪生城市总体架构
基础性支撑平台。终端设备与智能应
用之间的纽带, 主要功能：接入管理、
数据管理、设备管理与反向控制
泛在感知与
智能设施管
理平台
城市信息
模型平台城市大数据
平台
共性技术赋
能与应用支
撑平台
数字孪生城市以城市信息模型为底座，
以物理实体映射的一个个数字孪生体
为对象，将城市大数据作为对象的属
性进行叠加。主要功能：共享交换平
台、数据开放、数据服务
数字孪生城市建设的核心，具有城市语义信
息的三维模型，是语义建模的数据成果。核
心功能：模型数据源采集、模型平台构建、
数据呈现与模型渲染
数字孪生城市的“决策大脑”。功能 架
构包括三大类：第一类是核心使能 共
性技术， 第二类是面向应用场景的
信息模型服务， 第三类是基于底层数
据的共性应用服务能力
2 数字孪生城市总体架构
标识感知：实时“读写”真实城市
物体全域标识
物联感知技术
设备安全防护技术
协同计算:高效处理海量数据
云边协同计算
全要素表达:精准“描绘”城市前世今生
多模态多尺度空间数据智能提取技术
语义化技术
深度学习技术
三维渲染技术
模拟仿真：在数字世界推演城市
运行态势
有限元分析、计算流体力学、多物理场耦合
仿真、面向对象仿真、智能仿真、分布交互
仿真、虚拟现实仿真
关键技术
要素
数字孪生城市关键技术要素
新型测绘:快速采集地理信息
高端采集装备
主流测绘方法
三维建模技术
多源数据融合技术
移动互联、动态众包数据更新
深度学习：推动城市自我学习
智慧成长
计算机视觉
自然语言处理
生物特征识别
3 数字孪生城市典型应用场景
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数字孪生城市典型应用场景
3 数字孪生城市典型应用场景
（一）城市规划仿真：形成全局最优决策
基于多源数据和多规融合实现规划管控一张图
基于全量数据分析进行多方案比选。
基于城市体检进行规划修正
（二）城市建设管理：项目进度可视化管控
设计阶段----交互设计
施工阶段——全面管控
运维阶段——数据留存
（三）城市常态管理：“一盘棋”综合治理
城市运行“一张图”管理
城市部件统一数字化管理
（四）交通信号仿真：最大化道路通行效能
优化城市交通、保障交通安全、高精度实景重现，数字孪生
加速智能驾驶落地普及。
（五）应急演练仿真：应急预案更加贴近实战
应急现场环境快速还原、应急资源可视化管理、应急预案科
学仿真、应急预案模拟演练。
（六）公共安全防范：让“雪亮”更“明亮”
（七）公共服务升级：感同身受的体验
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
数字孪生技术重新定义智慧园区。
印象园区
增强区情全面掌控能力.
精准招商
提升招商成果精准度
智能管理
优化管理流程
平安园区
提高安全防控能力
智慧园区应用体系
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
印象园区：应用于运营监管、来宾接待、宣传展示、招商引资等场景。
建设内容
区位优势
发展规划
发展定位
资源配套
要素供给
产业布局
企业分布
运行监测
……
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
精准招商：应用于招商策划、招商过程管理、招商定位、招商实施等场景。
建设内容
招商目标
招商预算
招商审批
移动招商
产业群分
析
产业链匹
配度分析
产业链招
商匹配
……
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
智能管理：应用于园区运营管理、智慧园区IOC、园区大脑等场景。
建设内容
部件管理
项目管理
工地管理
企业管理
能耗管理
园区交通
管理
管网管理
资产管理
……
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
平安园区：应用于疫情防控、消防管理、应急演练、应急指挥等场景。
建设内容
疫情防控
消防安全
人员管控
车辆安全
周界防范
重点区域
安全
电梯安全
应急指挥
协同调度
……
数字孪生智慧园区典型案例
3 数字孪生城市典型应用场景
智慧园区应用推广：
产业园区-根据产业规划、招商服务、要素
供给、产业链配置等不同主题，重点建设
园区产业相关信息展示与功能管理，突出
园区产业特色，加强重点业务数字化建设。
工业园区-针对工业园区的企业管理、生产
管理、人员监控、车辆监控、视频监控等
需求建设符合工业园发展与建设需求的数
字孪生综合管理与安防体系。
城市新区-围绕城市新区规划、发展、建设
和管理的需求进行建设，为城市新区决策者
与管理者提供科学的规划辅助决策、发展定
位依据。建设过程管理和城市管理平台。
1
2
3
智慧校园-打造数字孪生智慧校园，为校
园提供时空化、可是化的场所管理、教
务管理、生活管理、校内服务等能力，
提升校园智慧化建设水平。
4
旅游景区-以数字孪生景区为基础，集成
景区数字设备信息，重点建设园区智慧观 5
光、智能导览、智能交通、智能管理等功
能，打造景区一体化智慧管理平台，推动
景区旅游产业持续健康发展。
类园区场所-具备各类园区的基本需求内容，同
时引入自身定位的特色IP，包括重点场所、能源
基地、商业中心、机场、车站、监狱、河湖区
等等。基于数字孪生技术与可视化技术，对类
园区作出差异化的系统设计，提升类园区的智
慧化业务管理与服务水平。
6
4 数字孪生城市未来展望
04
未来展望
4 数字孪生城市未来展望
数字孪生城市的推进实施建议
加快多元异构数据资源整合。
成熟管理系统嫁接三维信息模型。
从局部走向全域、从粗粝走向细腻，
从映射走向操控。
有望全面激活智慧城市产业
数字孪生城市为产业带来新的发
展动力。
传统产业入局机遇和挑战并存。
智慧城市产业市场有望重新洗牌。
有望重塑城市治理结构和规则
技术架构改变治理模式。
技术变革倒逼管理变革。
城市大脑需要专业化运营。
谢 谢
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