當前,城市數(shù)字孿生已經(jīng)發(fā)展成為支撐智慧城市的重要技術手段。城市數(shù)字孿生通過在數(shù)字空間對城市物理空間和社會空間進行全要素表達、全過程呈現(xiàn)、全周期可溯,實現(xiàn)城市全面感知、虛實交互、智能決策、精準控制,推動城市智能化、智慧化發(fā)展。
城市數(shù)字孿生是利用數(shù)字孿生技術,以數(shù)字化方式創(chuàng)建城市物理實體的虛擬映射,借助歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)以及算法模型等,仿真、預測、交互、控制城市物理實體全生命周期過程的技術手段,可以實現(xiàn)城市物理空間和社會空間中物理實體對象以及關系、活動等在數(shù)字空間的多維映射和連接。
全面感知、精準映射、智能推演、動態(tài)可視、虛實互動、協(xié)同演進。
城市數(shù)字孿生相關方主要包括以下三類:城市數(shù)字孿生咨詢服務提供方、城市數(shù)字孿生建設技術提供方、城市數(shù)字孿生運營服務方。
在圖1城市數(shù)字孿生概念模型基礎上,本白皮書進一步從技術實現(xiàn)角度構建了城市數(shù)字孿生技術參考架構,見圖3。
隨著技術的不斷發(fā)展和各地實踐的開展,城市數(shù)字孿生已經(jīng)逐步形成以基礎、硬件、軟件、應用、安全和服務為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
隨著各地城市數(shù)字孿生探索與落地,智慧城市建設也將進入新的發(fā)展階段。未來,關于城市數(shù)字孿生的技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、標準規(guī)范等將迎來快速發(fā)展期,呈現(xiàn)物理城市和數(shù)字城市并行共生的新發(fā)展格局。
(1)城市數(shù)字孿生將成為智慧城市建設技術底座。
(2)城市數(shù)字孿生將在智慧城市中迎來深度應用。
(3)城市數(shù)字孿生將形成跨行業(yè)協(xié)作生態(tài)共融。
(1)供應鏈安全性不足
(2)數(shù)據(jù)支撐不足
(3)應用深度不足
(4)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動不足
(5)標準支撐不足
城市數(shù)字孿生標準體系總體框架(1.0版)如圖5所示。根據(jù)圖5所示,城市數(shù)字孿生標準體系由“01總體”“02數(shù)據(jù)”“03技術與平臺”“04安全”“05運維/運營”“06應用”六部分的標準分體系組成。
對應圖5中的城市數(shù)字孿生標準體系總體框架樹形圖,同時建立了城市數(shù)字孿生標準體系結構圖,如圖6所示。圖6確定了各類標準在體系中的位置及相互關系。
完善工作機制,強化統(tǒng)籌與協(xié)同
城市數(shù)字孿生涉及技術、應用、相關方眾多,是復雜的系統(tǒng)工程,做好其標準化工作需統(tǒng)籌布局、協(xié)同各方。
研制重點標準,完善標準體系建設
以“規(guī)劃引領、需求牽引”為原則,推動重點標準研制工作,不斷完善城市數(shù)字孿生標準體系。
挖掘優(yōu)秀案例,發(fā)揮示范引領作用
建立城市數(shù)字孿生典型案例與標準的良性互動機制,充分發(fā)揮先進性、代表性案例的引領與示范作用。
強化國際交流,推動國際標準制定
城市數(shù)字孿生承載了一系列關鍵技術和核心產(chǎn)業(yè),應借助國際標準帶動我國產(chǎn)品和方案走出去。
數(shù)字孿生技術與各產(chǎn)業(yè)的深入融合能夠有力推動各產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展進程,成為信息化時代產(chǎn)業(yè)變革的強大助力。近年來,數(shù)字孿生技術在城市領域的應用進入了探索實踐階段。
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