数字孪生城市是城市的物理世界和网络虚拟空间相互对应、相互映射、协作交互的复杂系统。在网络世界中形成匹配、相应的孪生城市。实现城市数字和虚拟化、城市状态实时可视化，城市管理决策协同智能化。形成实体世界和虚拟世界的物理维度和信息维度共存、虚拟城市发展模式。

数字孪生城市的核心价值在于建立基于高度集成的数据闭环系统，利用数字模拟、虚拟交互技术，使城市运营、管理、服务从虚拟空间模拟建模、现象演变、智能控制、智能决策等。开辟新时代的城市建设和治理模式。

一、数字孪生与城市建设之间的关系

1、数字孪生促进城市智能化

基于数字识别、自动化感知、网络连接、包容性计算、智能控制、平台服务信息技术系统和城市信息空间模型。有利于促进城市全要素数字化和虚拟化、全状态实时可视化、城市运营管理协调智能，实现物理城市与数字城市的协调互动和平行运行。

从技术角度来看，依托现代信息技术体系和城市信息空间模型，为城市治理提供数据驱动决策和综合技术集成。从城市发展的角度来看，数字孪生城市是支持创新智慧城市建设的复杂综合技术体系，也是物理实体城市和信息虚拟城市的未来发展形式。

1）数字孪生促进城市数据信息的准确表达

通过城市各方面的传感器布局，实现城市道路、桥梁、人孔盖、灯盖、建筑等基础设施的全面数字建模，充分感知和动态监控城市运行状态。形成虚拟城市在信息层面对实体城市的准确信息表达和映射。

2）数字孪生使得城市生活更加智慧

通过数字孪生城市的规划设计、模拟等。智能预警城市可能产生的不利影响、冲突、潜在危险，提供合理有效的对策；智能干预城市原有的发展轨迹和运营，指导和优化实体城市规划、管理，改善公共服务供应，赋予城市生活智慧。

2、新基建加快数字孪生城市建设

大力推进新基础设施建设，将继续融入传统城市基础设施建设。推动城市向更智能、更快捷、更高效、更智能的方向发展。全面推进城市海量数据跨领域整合应用，创造安全有序的数据开放生态，充分释放数据资源价值，打造集城市灾害预警、应急管理、公共服务于一体的智能城市管理服务模式。促进城市运营的全方位数字化、智能化，使城市居民生活更加舒适、方便。

随着新基础设施建设的大规模推进，数字孪生城市建设的成本将大大降低，为数字双城市虚拟互动提供基本支持环境。数字孪生城市从主要依靠物联网到新基础设施，包括5G、物联网、边缘计算、数据中心、市政设施、行业设施和公共服务设施，实现一切互联网和智能定义。

二、如何建设数字孪生城市

1、全域智能设施布局建设

数字孪生城市通过布置天空、地面、地下、河流等传感器，对城市道路、桥梁、井盖、灯盖、建筑物等基础设施进行数字化建模。为支持数字双胞胎城市的高效运行，满足城市各类智能运行场景的需求，促进5G、WLAN、eMTC、NB-IoT、LTE及其城市网络协作高速、泛网络接入环境。生成综合信息网络，满足城市数据之间的无缝接入，适应不同数字孪生城市的应用场景。

2、创建高精度城市信息模型

数字孪生城市可以根据城市各主体的适应性变化，预测城市的人事，实现城市的优化运行。数字孪生城市预测技术的核心内容是高精度、多耦合的城市信息模型。即在城市系统中收集和整合所有全球数据，实现城市规律的识别，为城市系统的改进和优化提供有效的指导。

3、塑造城市大脑的智能治理

数字孪生城市通过城市大脑，收集和整合不同来源的数据，如实记录城市动态，更预见当前政策干预对不同子系统的影响。充分考虑各种规避行为、时间延迟和信息损失。最终实现提高城市系统整体福利的理想效果。

通过建立城市大脑协作平台，对接城市管理、生态治理、交通治理、市场监督、应急管理、公共安全等不同领域的系统，以重大事件和特殊场景需求为驱动。基于数字双城市模型平台，制定闭环流程和应急预案，根据需要调用相关子系统业务能力，实现城市治理协调联动和网络管理。城市大脑是城市治理的主要载体。数字孪生城市平台是城市大脑的核心平台。基于数据驱动的城市治理和城市运营将在未来启动。

传统城市治理以现实城市的物理空间为重点，按照现场指示从事执法、研究、检查等相关工作。数字孪生城市利用数据优化城市治理和公共服务功能，收集数据进行数据分析，实时判断定区域的异常情况，利用虚拟服务现实。数字孪生城市的建设和运营将优化未来的城市治理，提供更准确的服务，推动业务流程再造和管理模式改革。