基于数字孪生的智慧城市建设发展研究

高志华

一、智慧城市与数字孪生

信息化技术飞速发展的今天，城市的建设与发展越来越离不开数字化的赋能，构建新型智慧城市是当前国内各大城市发展的重要举措，也是新时代提升城市治理效能的必然要求。智慧城市的概念高于数字城市，数字城市是智慧城市建设与发展的基础。虽然数字城市的概念也很早提出，但还没有上升到数字孪生的层次，数字孪生城市是智慧城市建设与发展的新高度。

所谓数字孪生是指针对物理世界中的实体，通过数字化的手段构建一个在虚拟世界中一模一样的虚拟映射，借此来实现对物理实体的分析和控制。从更加专业的角度来说，数字孪生集成了人工智能、机器学习等技术，将数据、算法和决策分析结合在一起，建立物理对象的虚拟映射，在虚拟模型中实时监控实际物理对象的变化，通过对多维数据的复杂处理与异常分析，及时预测潜在风险，以实现针对物理对象的科学有效及时的管理与控制。

数字孪生城市是数字孪生技术在城市建设中的应用，通过构建城市物理世界与虚拟数字空间的一一对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统，在虚拟空间中再造一个与物理城市对应的孪生城市，实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化。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，更是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市的同生共存、虚实交融的城市未来发展新形态。……