數(shù)字孿生城市建設(shè)指引報(bào)告（2023年）

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引報(bào)告

(2023年)

中國信息通信研究院產(chǎn)業(yè)與規(guī)劃研究所

中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工作委員會(huì)

蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊

2023年12月

版權(quán)聲明

本報(bào)告版權(quán)屬于中國信息通信研究院、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)

數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工作委員會(huì)和蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)

新坊，并受法律保護(hù)。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本報(bào)

告文字或者觀點(diǎn)的，應(yīng)注明“來源：中國信息通信研究院、

中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工作委員會(huì)和蘇州工業(yè)

園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊”。違反上述聲明者，編者將追究其相

關(guān)法律責(zé)任。

前言

當(dāng)今世界，城市已成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)活動(dòng)的主要載

體。聯(lián)合國人居署數(shù)據(jù)顯示，全球城鎮(zhèn)人口占比將從2021年的56%

上升至2050年的68%[1]。截至2022年底，我國常住人口城鎮(zhèn)化率也

已達(dá)到65.22%。聯(lián)合國《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》提出“建設(shè)包容、

安全、韌性和可持續(xù)城市和社區(qū)”的目標(biāo)[2]，城市可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的

實(shí)現(xiàn)，既依賴數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新與賦能，也需要政策機(jī)制的優(yōu)化與變革。

數(shù)字孿生城市（DigitalTwinCity）正是面向可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提出

的城市發(fā)展新理念與新模式，已經(jīng)成為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展、構(gòu)筑城

市競爭新優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇和重要路徑。中國、美國、英國、法國、新

加坡、新西蘭等多國正積極探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，取得了一定成效。

但目前數(shù)字孿生城市仍處于發(fā)展初期，面臨著城市發(fā)展需求日益復(fù)

雜、技術(shù)快速迭代更新、實(shí)施建設(shè)投入較高、商業(yè)模式仍需探索等挑

戰(zhàn)。

報(bào)告聚焦數(shù)字孿生城市“建什么”和“如何建”的問題，提出了三大

核心觀點(diǎn)。

一是原創(chuàng)提出“數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型（SODPA模型）”，

明確了數(shù)字孿生城市建設(shè)的5大維度，即戰(zhàn)略與人才（Strategyand

Talent）、商業(yè)與運(yùn)營（BusinessandOperation）、設(shè)施與數(shù)據(jù)

（InfrastructureandData）、技術(shù)與平臺(tái)（TechnologyandPlatform）

和應(yīng)用與場景（ApplicationandSenerio），解決了數(shù)字孿生城市“建什

么”的問題。五大維度是數(shù)字孿生城市建設(shè)的五大核心內(nèi)容，也是數(shù)

字孿生城市發(fā)展應(yīng)關(guān)注的五大行動(dòng)方向。

二是明確數(shù)字孿生城市五大維度的建設(shè)思路，總結(jié)了中國、美國、

英國、韓國、新西蘭等多國數(shù)字孿生城市先進(jìn)案例和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，解決

了數(shù)字孿生城市“如何建”的問題。

三是提出促進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)三項(xiàng)策略建議，即分類施策、特

色引領(lǐng)、生態(tài)協(xié)作，從而有序推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)、打造數(shù)字孿生

先鋒場景，營造共建共享發(fā)展格局，為數(shù)字孿生城市建設(shè)者、管理者

和運(yùn)營者提供有益參考。

報(bào)告編制過程中，得到世界經(jīng)濟(jì)論壇城市轉(zhuǎn)型平臺(tái)、全球智慧城

市大會(huì)明日城市研究院、蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊、新疆烏魯木

齊國際陸港集團(tuán)、中國聯(lián)通智慧城市研究院、泰瑞數(shù)創(chuàng)（北京）股份

有限公司、深圳灣科技生態(tài)園、深圳英飛拓科技有限公司、中科城市

大腦數(shù)字科技有限公司等權(quán)威專家指導(dǎo)和案例支持。在此，編制組誠

摯感謝各單位和專家的大力支持。

圖目錄

圖1每年新增數(shù)字孿生相關(guān)招投標(biāo)項(xiàng)目數(shù)量和金額....................................1

圖2數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型....................................................................3

圖3數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型總體視圖....................................................4

圖4蘇州工業(yè)園區(qū)打造園區(qū)級(jí)數(shù)字孿生戰(zhàn)略................................................5

圖5英國國家數(shù)字孿生9大原則....................................................................6

圖6組織內(nèi)數(shù)字化人才角色定位....................................................................7

圖7數(shù)字孿生城市人才培養(yǎng)體系...................................................................8

圖8數(shù)字孿生實(shí)訓(xùn)平臺(tái)....................................................................................9

圖9香港東涌新市鎮(zhèn)擴(kuò)建項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)......................................................11

圖10北京空間數(shù)據(jù)入場交易案例................................................................12

圖11城市感控體系空間布局........................................................................14

圖12上海臨港新區(qū)城市大腦........................................................................15

圖13芝加哥基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市數(shù)字孿生項(xiàng)目....................................18

圖14數(shù)字孿生城市四大核心技術(shù)與平臺(tái)....................................................19

圖15物聯(lián)智能感知消防孿生底圖及物聯(lián)感知設(shè)備智能預(yù)警....................20

圖16赫爾辛基實(shí)景Mesh模型與3D語義模型........................................21

圖17赫爾辛基3D+實(shí)景Mesh模型...........................................................22

圖18赫爾辛基基于3D+語義CityGML模型的太陽能潛力分析............22

圖19智慧園區(qū)（揚(yáng)名科創(chuàng)中心）精細(xì)模型及總體情況頁面....................23

圖20深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”總體建設(shè)視圖.............................25

圖21新西蘭Safeswim項(xiàng)目助力海灘水質(zhì)提升..........................................28

圖22絲路智港平臺(tái)........................................................................................29

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

一、數(shù)字孿生城市五維模型的構(gòu)建

（一）數(shù)字孿生城市建設(shè)成效初顯、挑戰(zhàn)并存

數(shù)字孿生城市是面向未來可持續(xù)發(fā)展提出的城市規(guī)劃建設(shè)新理

念與新模式，是數(shù)字技術(shù)革新與城市運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新的有效結(jié)合，是城

市升級(jí)的可行路徑。通過物理城市與數(shù)字城市的精準(zhǔn)映射、虛實(shí)融合、

軟件定義、智能反饋，促進(jìn)城市生產(chǎn)更加高效安全、生活服務(wù)更加便

捷包容、生態(tài)環(huán)境更加低碳可持續(xù)[3]。

全球數(shù)字孿生市場蓬勃發(fā)展，我國數(shù)字孿生城市項(xiàng)目建設(shè)活躍。

據(jù)Marketsandmarkets測算，2023年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將達(dá)到101

億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到1101億美元，復(fù)合年增長率為61.3%[5]。

我國數(shù)字孿生市場穩(wěn)步增長，數(shù)字孿生城市項(xiàng)目建設(shè)活躍。隨著各行

業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，數(shù)字孿生滲透率持續(xù)上升。據(jù)中國信通院統(tǒng)計(jì)，

我國數(shù)字孿生城市相關(guān)項(xiàng)目逐年增加，截至2023年11月，我國數(shù)字

孿生城市相關(guān)項(xiàng)目新增493項(xiàng)，新增項(xiàng)目金額達(dá)140億元以上。目前，

數(shù)字孿生技術(shù)在綜合治理、水利、能源、交通等領(lǐng)域應(yīng)用活躍。

來源：中國信息通信研究院

圖1每年新增數(shù)字孿生相關(guān)招投標(biāo)項(xiàng)目數(shù)量和金額

數(shù)字孿生城市建設(shè)仍處于發(fā)展初期，面臨四大挑戰(zhàn)。一是數(shù)字孿

1

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

生城市建設(shè)共性框架尚未建立，當(dāng)前數(shù)字孿生城市建設(shè)仍面臨統(tǒng)籌推

進(jìn)力度不足、相關(guān)利益方眾多、復(fù)雜系統(tǒng)建設(shè)難度較大、缺乏共性方

案指引等問題，亟需從戰(zhàn)略、數(shù)據(jù)、平臺(tái)、場景、運(yùn)營等多維度出發(fā)，

建立數(shù)字孿生城市建設(shè)的共性模型，為數(shù)字孿生城市建設(shè)提供有益參

考。二是數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略和人才保障仍需加強(qiáng)，缺乏對(duì)應(yīng)用需求與

目標(biāo)的深入分析，導(dǎo)致數(shù)字孿生技術(shù)與城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)

等業(yè)務(wù)脫節(jié)，資金投入難以轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用收益；缺乏綜合城市管理、

數(shù)字技術(shù)、算法模型等復(fù)合型人才支撐，導(dǎo)致數(shù)字孿生城市建設(shè)難以

長效發(fā)展；數(shù)字孿生商業(yè)模式尚不清晰、融資渠道單一、市場化價(jià)值

挖掘不足，可持續(xù)運(yùn)營模式仍需探索。三是數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)與能力

供給方式仍需創(chuàng)新，數(shù)據(jù)缺乏有效標(biāo)準(zhǔn)化框架，異構(gòu)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用面

臨困難；部分?jǐn)?shù)字孿生技術(shù)能力與生態(tài)綁定難以解耦服務(wù)，能力復(fù)用

面臨挑戰(zhàn)。四是數(shù)字孿生高價(jià)值場景仍需挖掘，當(dāng)前政府、市民和企

業(yè)發(fā)展需求日益多元，但數(shù)字孿生城市普遍存在重“物理”屬性，輕“社

會(huì)與環(huán)境”屬性現(xiàn)象，亟須進(jìn)一步挖掘數(shù)字孿生城市務(wù)實(shí)生效、虛實(shí)

互動(dòng)的高價(jià)值場景，提高人民群眾的獲得感幸福感，賦能城市經(jīng)濟(jì)社

會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

針對(duì)數(shù)字孿生城市的共性挑戰(zhàn)，研究提出數(shù)字孿生城市建設(shè)共性

模型，從明確數(shù)字孿生城市發(fā)展戰(zhàn)略、強(qiáng)化人才支撐、創(chuàng)新運(yùn)營模式、

夯實(shí)數(shù)字底座、打造核心平臺(tái)、塑造高價(jià)值場景等維度出發(fā)，提煉形

成數(shù)字孿生城市五維模型方法論，為政府和企業(yè)推動(dòng)數(shù)字孿生城市建

設(shè)提供有益參考。

（二）數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型簡介

2022年，世界經(jīng)濟(jì)論壇與中國信通院聯(lián)合提出“4+5”數(shù)字孿生城

市框架，即基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、平臺(tái)能力、應(yīng)用場景等4大內(nèi)部要

2

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

素，以及戰(zhàn)略與機(jī)制、利益相關(guān)方、資金與商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估、

網(wǎng)絡(luò)安全5大外部要素?；凇?+5”框架，項(xiàng)目組以目標(biāo)導(dǎo)向、指導(dǎo)

建設(shè)、易于操作為原則，進(jìn)一步提煉形成數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型

（SODPA模型），即戰(zhàn)略與人才（StrategyandTalent）、商業(yè)與運(yùn)

營（BusinessandOperation）、設(shè)施與數(shù)據(jù)（InfrastructureandData）、

技術(shù)與平臺(tái)（TechnologyandPlatform）和應(yīng)用與場景（Applicationand

Senerio）。

來源：中國信息通信研究院

圖2數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型

五維模型是以“戰(zhàn)略與人才”為基礎(chǔ)，以“商業(yè)與運(yùn)營”為長效保

障，以“設(shè)施與數(shù)據(jù)”為底座，以“技術(shù)與平臺(tái)”為中樞，以“應(yīng)用與場

景”為重要抓手，旨在促進(jìn)數(shù)字孿生城市系統(tǒng)性謀劃、高質(zhì)量建設(shè)和

可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型既適用于大型城市、中小型

城市等整體型數(shù)字孿生城市建設(shè)，也適用于園區(qū)、城市功能區(qū)等區(qū)域

型數(shù)字孿生城市建設(shè)，將為數(shù)字孿生城市建設(shè)者、管理者、運(yùn)營商和

供應(yīng)商提供參考。具體建設(shè)思路在報(bào)告第三章到第七章闡述。

3

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：中國信息通信研究院

圖3數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型總體視圖

二、戰(zhàn)略與人才：制定務(wù)實(shí)戰(zhàn)略，打造復(fù)合型人才隊(duì)伍

戰(zhàn)略與人才是數(shù)字孿生城市建設(shè)的方向引領(lǐng)和實(shí)施主體。戰(zhàn)略規(guī)

劃涵蓋城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)目標(biāo)、數(shù)字化行動(dòng)計(jì)劃，以及促進(jìn)數(shù)字孿生城市

相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鼓勵(lì)支持政策與激勵(lì)機(jī)制，為城市建設(shè)提供愿景藍(lán)圖

和實(shí)施方案。人才保障包含城市規(guī)劃師、技術(shù)公司專家團(tuán)隊(duì)、模型算

法設(shè)計(jì)師等多學(xué)科、多層次人才隊(duì)伍，為數(shù)字孿生城市建設(shè)、管理、

運(yùn)營提供人才保障和智力支持。

（一）調(diào)研城市發(fā)展稟賦，務(wù)實(shí)制定戰(zhàn)略規(guī)劃

深刻把握城市發(fā)展現(xiàn)狀與特色，高標(biāo)準(zhǔn)制定數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略規(guī)

劃。一是大興調(diào)查研究，借助先進(jìn)技術(shù)手段，深度把握城市政策、經(jīng)

濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)現(xiàn)狀和城市特色，摸清城市數(shù)字化發(fā)展底數(shù)。二是關(guān)

注政策重點(diǎn)，根據(jù)城市規(guī)劃、行業(yè)政策、財(cái)政政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合

技術(shù)發(fā)展方向、應(yīng)用現(xiàn)狀和能力瓶頸，以政策重點(diǎn)為指導(dǎo)，高標(biāo)準(zhǔn)、

定制化編制數(shù)字孿生城市規(guī)劃，為技術(shù)選型和實(shí)施提供政策支撐。三

是合理分配資源，統(tǒng)籌安排數(shù)字孿生城市建設(shè)資金、人力和物力等資

4

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

源，達(dá)到提升建設(shè)效果、降低建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，更好地服務(wù)城市發(fā)展的目的。

案例1：蘇州工業(yè)園區(qū)開展園區(qū)級(jí)數(shù)字孿生戰(zhàn)略規(guī)劃

蘇州工業(yè)園區(qū)基于園區(qū)資源稟賦和發(fā)展實(shí)際，創(chuàng)造性提出了數(shù)字

孿生園區(qū)DESIP戰(zhàn)略規(guī)劃，通過數(shù)字資產(chǎn)（Digitalasset）匯聚，破

解城市建設(shè)信息孤島難題；通過培育數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)新生態(tài)（Eco

system），資源融通共享，打造數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈條；通過構(gòu)筑全域數(shù)

字孿生場景（Senario），提升群眾對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的生動(dòng)感知；通過

數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新（Inovation），搭建數(shù)字孿

生底座平臺(tái)（Platform），為生態(tài)企業(yè)提供技術(shù)賦能、專利導(dǎo)航、資

源接引等服務(wù)，打造數(shù)字孿生應(yīng)用場景示范區(qū)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)集聚區(qū)、技

術(shù)創(chuàng)新策源地“兩區(qū)一地”，建成一流數(shù)字孿生先鋒園區(qū)。

來源：蘇州工業(yè)園數(shù)字孿生創(chuàng)新坊

圖4蘇州工業(yè)園區(qū)打造園區(qū)級(jí)數(shù)字孿生戰(zhàn)略

（二）拆解階段戰(zhàn)略目標(biāo)，靈活制定推進(jìn)方案

按照建設(shè)時(shí)序科學(xué)拆解相關(guān)任務(wù)，形成推進(jìn)路線圖。一是科學(xué)制

定分步實(shí)施方案，在充分研究城市資源稟賦基礎(chǔ)上，明確數(shù)字孿生城

市建設(shè)的階段性目標(biāo)和價(jià)值，近中期（3—5年）率先推動(dòng)一批解決

5

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

城市共性問題、痛點(diǎn)難題、成效顯著的數(shù)字孿生場景落地?？紤]到城

市大規(guī)模復(fù)雜性和技術(shù)快速迭代的特點(diǎn)，遠(yuǎn)期（5—10年）保持建設(shè)

框架和實(shí)施路徑靈活性和包容性，以應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)。二是明確建設(shè)

任務(wù)和責(zé)任分工，通過明確建設(shè)步驟、實(shí)施方案和任務(wù)分工，形成數(shù)

字孿生城市建設(shè)合力，穩(wěn)步推進(jìn)建設(shè)實(shí)施。

案例2：英國國家數(shù)字孿生戰(zhàn)略

英國國家數(shù)字化建設(shè)中心發(fā)布的《英國國家數(shù)字孿生原則》從戰(zhàn)

略層面研究了國家級(jí)數(shù)字孿生的內(nèi)涵及價(jià)值，提出了基于信息管理框

架打造國家級(jí)數(shù)字孿生的路線圖，總結(jié)了指導(dǎo)國家級(jí)數(shù)字孿生發(fā)展和

應(yīng)用的九大原則。重點(diǎn)聚焦和解決了數(shù)字孿生模型質(zhì)量和精度、敏感

信息安全保護(hù)、數(shù)字孿生與其他系統(tǒng)互操作關(guān)系，以及信息社會(huì)可持

續(xù)發(fā)展的問題。這一戰(zhàn)略部署統(tǒng)籌了英國國內(nèi)各行業(yè)相對(duì)獨(dú)立的信息

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了孿生體間高效、安全的數(shù)據(jù)共享，釋放了數(shù)據(jù)資源

價(jià)值，活躍了政府、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界各利益相關(guān)方的參與積極性，促進(jìn)

了英國數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

來源：《英國國家數(shù)字孿生原則》

圖5英國國家數(shù)字孿生9大原則

6

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

（三）聚焦關(guān)鍵崗位培養(yǎng)，強(qiáng)化數(shù)字人才保障

數(shù)字孿生城市關(guān)鍵崗位可分為“管理、應(yīng)用和建設(shè)”三個(gè)層面，包

含領(lǐng)導(dǎo)者、運(yùn)營人才、專業(yè)人才三大類。一是培養(yǎng)數(shù)字孿生城市統(tǒng)籌

管理者的領(lǐng)導(dǎo)能力，培養(yǎng)領(lǐng)導(dǎo)干部和企業(yè)管理者“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)

據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的思維模式，提升利用數(shù)字化技

術(shù)與工具解決問題的的習(xí)慣與能力，實(shí)現(xiàn)從“適應(yīng)數(shù)字化、運(yùn)用數(shù)字

化”到“駕馭數(shù)字化、引領(lǐng)數(shù)字化”的轉(zhuǎn)變。二是數(shù)字孿生城市專業(yè)

運(yùn)營人才，利用本地化運(yùn)營服務(wù)的駐地優(yōu)勢和對(duì)政府需求的深刻理

解，培育專業(yè)化管理團(tuán)隊(duì)，著重加強(qiáng)項(xiàng)目運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)合作、資源協(xié)同

等方面的管理能力，保障數(shù)字孿生城市的高效可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。三是加強(qiáng)

數(shù)字孿生領(lǐng)域高端人才引進(jìn)與培養(yǎng)力度，大力引進(jìn)和培養(yǎng)一批急需緊

缺的數(shù)據(jù)、算法、渲染、建模等領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)軍人才和業(yè)務(wù)開拓團(tuán)隊(duì)，

分級(jí)分類組建數(shù)字孿生城市智庫梯隊(duì)，為數(shù)字孿生城市長效發(fā)展提供

智力支撐。

來源：中國信息通信研究院

圖6組織內(nèi)數(shù)字化人才角色定位

7

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

（四）創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，打造數(shù)字孿生人才梯隊(duì)

構(gòu)建覆蓋高校培養(yǎng)、技能培訓(xùn)、能力認(rèn)證的人才培育閉環(huán)體系，

培育跨學(xué)科跨領(lǐng)域復(fù)合型人才。一是加快構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)人才體

系，鼓勵(lì)高等院校增設(shè)數(shù)字孿生相關(guān)專業(yè)，加強(qiáng)專業(yè)教育和技能型、

應(yīng)用型人才培養(yǎng)，支持打造產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地，為人才提供高質(zhì)

量、可持續(xù)的培育服務(wù)和實(shí)踐環(huán)境，確保數(shù)字孿生城市建設(shè)和運(yùn)維階

段有持續(xù)的優(yōu)質(zhì)人才供給。二是持續(xù)提升專業(yè)人才應(yīng)用技能水平，制

定不同層次、不同專業(yè)的數(shù)字化技能課程和培訓(xùn)計(jì)劃，鼓勵(lì)打造數(shù)字

孿生專業(yè)技能學(xué)習(xí)平臺(tái)，定向輸送數(shù)字孿生設(shè)施、數(shù)據(jù)、平臺(tái)、應(yīng)用

等領(lǐng)域人才。三是構(gòu)建全棧式人才能力鑒定體系，支持開展數(shù)字孿生

相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，分層分類認(rèn)定技能等級(jí)，推動(dòng)數(shù)字孿生相關(guān)職業(yè)

進(jìn)入職業(yè)分類大典，加強(qiáng)保障數(shù)字孿生相關(guān)職業(yè)從業(yè)者權(quán)益。

來源：中國信息通信研究院

圖7數(shù)字孿生城市人才培養(yǎng)體系

案例3：數(shù)字孿生一站式實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目

優(yōu)锘打造數(shù)字孿生實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，結(jié)合行業(yè)真實(shí)業(yè)務(wù)場景，開發(fā)低代

碼和零代碼兩種使用形式，覆蓋機(jī)房、社區(qū)、城市、煤礦、農(nóng)業(yè)等多

8

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

行業(yè)真實(shí)業(yè)務(wù)場景，幫助學(xué)員簡單、快速開發(fā)出復(fù)雜的數(shù)字孿生應(yīng)用，

沉浸式體驗(yàn)到不同崗位、不同階段的工作內(nèi)容，通過實(shí)戰(zhàn)演練提升學(xué)

員構(gòu)建數(shù)字孿生應(yīng)用的能力，能夠有效解決傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)成本高昂、場景

固化、教學(xué)效果不佳問題，打通產(chǎn)教融合最后一公里。

來源：優(yōu)锘數(shù)字孿生實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

圖8數(shù)字孿生實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

三、商業(yè)與運(yùn)營：構(gòu)建政企合作運(yùn)營架構(gòu)，建設(shè)可持續(xù)

長效運(yùn)營機(jī)制

商業(yè)與運(yùn)營模式是數(shù)字孿生城市優(yōu)化資源配置、提升運(yùn)營成效的

關(guān)鍵手段，也是影響數(shù)字孿生效能發(fā)揮的重要原因。數(shù)字孿生城市是

一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要探索以政府為主導(dǎo)，社會(huì)資本共同參與合作

的運(yùn)營模式，推動(dòng)數(shù)字孿生城市長效化、可持續(xù)發(fā)展。

（一）厘清相關(guān)利益方定位，明確政企合作的組織架構(gòu)

發(fā)揮相關(guān)利益方各自優(yōu)勢，明確數(shù)字孿生城市政企合作的組織架

構(gòu)。一是明確一個(gè)數(shù)字孿生城市統(tǒng)籌管理機(jī)構(gòu)，政府作為數(shù)字孿生城

市中的主導(dǎo)統(tǒng)籌者和部分出資方，發(fā)揮協(xié)調(diào)企業(yè)、投資者和用戶責(zé)權(quán)

利的優(yōu)勢作用，鼓勵(lì)社會(huì)資本作為承建方或共同出資方來合作開展建

設(shè)，其產(chǎn)生收益將由各方按比分擔(dān)，確保數(shù)字孿生城市的建設(shè)能夠有

序推進(jìn)。二是建立優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)同創(chuàng)新的數(shù)字孿生共建生態(tài)，供給側(cè)

企業(yè)需重視各建設(shè)階段的分工協(xié)同與合作，數(shù)字孿生城市建設(shè)主體包

括GIS/BIM/CIM、可視化渲染、仿真推演、感知標(biāo)識(shí)、交互控制等

各領(lǐng)域企業(yè)，提供數(shù)字孿生城市建設(shè)所需的產(chǎn)品和服務(wù)。但企業(yè)間面

9

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

臨競爭嚴(yán)重、行業(yè)龍頭強(qiáng)勢壟斷等問題，企業(yè)間可通過資源置換、項(xiàng)

目合作、產(chǎn)品聯(lián)營、聯(lián)合開發(fā)等形式，形成多方建設(shè)者優(yōu)勢互補(bǔ)的生

態(tài)格局。三是強(qiáng)化用戶方在數(shù)字孿生城市發(fā)展中核心驅(qū)動(dòng)作用，政府、

企業(yè)、社會(huì)組織、市民都是使用主體，數(shù)字孿生城市建設(shè)主管部門應(yīng)

及時(shí)梳理用戶需求，納入業(yè)務(wù)計(jì)劃、技術(shù)路標(biāo)和產(chǎn)品開發(fā)流程，促進(jìn)

數(shù)字孿生城市的長效可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

案例4：香港東涌新市鎮(zhèn)擴(kuò)建數(shù)字孿生項(xiàng)目

中國香港特別行政區(qū)東涌新市鎮(zhèn)擴(kuò)展區(qū)踐行智能、綠色的城市

發(fā)展理念，探索建設(shè)大嶼山首個(gè)智能低碳社區(qū)。項(xiàng)目通過“三層級(jí)”

組織方式，推動(dòng)工程設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、數(shù)字化開發(fā)等多領(lǐng)域的企

業(yè)主體明確分工、協(xié)同合作，有效調(diào)動(dòng)了社會(huì)企業(yè)參與數(shù)字孿生城

市建設(shè)的積極性。從職責(zé)分工看，該項(xiàng)目有三層結(jié)構(gòu)，第一層為數(shù)

字孿生實(shí)施小組，由香港特區(qū)政府路政署和Varadise、ARUP、Mott

MacDonald公司組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)分析工作。第二層為應(yīng)

用開發(fā)層，由BuildKing，Gammon，Bouygues，Alchmex與PaulY

合資公司等四家機(jī)構(gòu)協(xié)作，負(fù)責(zé)數(shù)字化項(xiàng)目建設(shè)、應(yīng)用程序開發(fā)工

作。第三層為技術(shù)支持層，由Varadise提供物聯(lián)網(wǎng)安裝、AI分析等

技術(shù)支持。東涌新市項(xiàng)目通過清晰的商業(yè)框架和權(quán)責(zé)關(guān)系，促進(jìn)不

同領(lǐng)域企業(yè)主體發(fā)揮自身優(yōu)勢，有效避免了內(nèi)部矛盾和數(shù)據(jù)泄露風(fēng)

險(xiǎn)，保障了多個(gè)子項(xiàng)目在數(shù)字孿生城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的整體框架下統(tǒng)籌

建設(shè)、協(xié)同發(fā)展。

10

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：香港東涌新市鎮(zhèn)擴(kuò)建數(shù)字孿生項(xiàng)目展示圖

圖9香港東涌新市鎮(zhèn)擴(kuò)建項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)

（二）探索孿生資產(chǎn)商業(yè)模式，推動(dòng)長效可持續(xù)運(yùn)營

充分激活數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值潛能，賦能城市運(yùn)營建設(shè)管理。

一是政府積極推動(dòng)相關(guān)政策和法規(guī)，支持?jǐn)?shù)據(jù)從資源到資產(chǎn)再到資本

的轉(zhuǎn)化，支持企業(yè)與社會(huì)可開放平臺(tái)挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)

確權(quán)與估值，促進(jìn)數(shù)據(jù)的流通和交易，例如自然資源數(shù)據(jù)、地理信息

數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)等數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理。二

是數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值顯化為經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，政府部門、企業(yè)、科

研院校和公眾等多元主體將開發(fā)后的數(shù)據(jù)互相流通，與多行業(yè)深度融

合，實(shí)現(xiàn)需求的精準(zhǔn)識(shí)別，提升相應(yīng)生產(chǎn)要素匹配效率。三是利用數(shù)

字孿生、區(qū)塊鏈、感知標(biāo)識(shí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理資產(chǎn)的數(shù)字化，提升全局

性智能決策和資源動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置能力，例如城市“一網(wǎng)統(tǒng)管”運(yùn)行中

心，基于數(shù)字孿生技術(shù)復(fù)現(xiàn)城市的三維全景，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)整合城

市各部門海量信息資源，按照時(shí)間、空間、層級(jí)結(jié)構(gòu)等維度，深度挖

掘情報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)空特征及變化規(guī)律，最大限度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為城市

管理決策提供全面、客觀、科學(xué)的依據(jù)。

案例5：北京市空間數(shù)據(jù)交易服務(wù)

2023年6月，在北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局協(xié)調(diào)組織下，北京市測繪

11

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

設(shè)計(jì)研究院通過北京國際大數(shù)據(jù)交易所成功完成了一筆基于空間數(shù)

據(jù)的交易服務(wù)，在空間數(shù)據(jù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了數(shù)據(jù)資產(chǎn)登記和數(shù)據(jù)交易。此

次交易是以北京測繪院自主獲取的北京中軸線局部空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，

AR技術(shù)繪制北京北中軸（景山以北部分）三維模型，用戶可通過北

數(shù)所交易平臺(tái)購買使用權(quán)。這筆交易是北京市在建立測繪地理信息數(shù)

據(jù)交易制度方面進(jìn)行的一次積極探索，促進(jìn)了空間數(shù)據(jù)市場化應(yīng)用，

解決了空間數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、可靠交易和安全應(yīng)用等難題，是測繪地理信

息數(shù)據(jù)有償使用機(jī)制建設(shè)方面的一次有益探索，為空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)和流

通提供了成功案例。

來源：北京市測繪設(shè)計(jì)研究院

圖10北京空間數(shù)據(jù)入場交易案例

（三）建立成效評(píng)估考核體系，促進(jìn)數(shù)字孿生城市有序

升級(jí)

精準(zhǔn)有效的評(píng)估體系能夠幫助管理者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的問題，形成

PDCA全過程閉環(huán)模式，從而促進(jìn)數(shù)字孿生城市更加健康、長期的發(fā)

展。一是強(qiáng)化數(shù)字孿生城市建設(shè)中各項(xiàng)目、各環(huán)節(jié)責(zé)任落實(shí)，加強(qiáng)項(xiàng)

目規(guī)劃、實(shí)施、運(yùn)營等全生命周期標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)，明確各職能部門及單

位的職責(zé)分工，確保項(xiàng)目建設(shè)科學(xué)規(guī)范。二是建立準(zhǔn)確反映數(shù)字孿生

城市建設(shè)水平的評(píng)估指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)施進(jìn)度的跟蹤監(jiān)測，委托第

三方單位定期開展項(xiàng)目評(píng)估，實(shí)現(xiàn)“以評(píng)促建、以評(píng)促改、以評(píng)促管、

以評(píng)促強(qiáng)”。三是將數(shù)字孿生城市建設(shè)推進(jìn)情況納入績效考核體系，

確保系統(tǒng)推進(jìn)和目標(biāo)達(dá)成。

12

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

四、設(shè)施與數(shù)據(jù)：推動(dòng)數(shù)據(jù)全面采集與融合，夯實(shí)數(shù)字

孿生建設(shè)基礎(chǔ)

基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源是數(shù)字孿生城市建設(shè)的底層基礎(chǔ)?；A(chǔ)設(shè)施

是數(shù)字孿生城市的感知神經(jīng)與控制體系，其全面覆蓋、全域部署是數(shù)

字孿生城市建設(shè)運(yùn)行的前提，要統(tǒng)籌推進(jìn)城市內(nèi)感知、網(wǎng)絡(luò)、算力等

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和布局。數(shù)據(jù)資源是數(shù)字孿生城市的流動(dòng)血液，要充分

借鑒工業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)線的數(shù)字孿生體理念，在城市范圍內(nèi)，構(gòu)建出融

合時(shí)空地理信息、多源數(shù)據(jù)的城市數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市建筑、設(shè)

施、環(huán)境、車流、人流等實(shí)體對(duì)象的數(shù)字化表達(dá)，從而推動(dòng)物理城市

和數(shù)字城市虛實(shí)交互、協(xié)同發(fā)展。

（一）建設(shè)城市感控體系，強(qiáng)化數(shù)字孿生感知神經(jīng)末梢

統(tǒng)籌建設(shè)地上、地下、空中、水域等物聯(lián)感知設(shè)施，構(gòu)建城市全

息物聯(lián)感知體系。一是強(qiáng)化城市感知設(shè)施共建共享，試點(diǎn)推進(jìn)智慧桿

塔等可綜合承載多種設(shè)備和傳感器的感知底座基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)照

明、道路監(jiān)控、交通指示、安防、通信、環(huán)保監(jiān)測等多方需求“多桿

合一”，實(shí)現(xiàn)資源共享，減少重復(fù)建設(shè)。二是推進(jìn)城市感知終端臺(tái)賬

化管理，各行業(yè)部門應(yīng)充分梳理已建感知終端情況，推動(dòng)感知終端普

查和統(tǒng)一編碼，建立感知終端清單，形成一套城市感知終端臺(tái)賬。例

如北京推動(dòng)城市感知設(shè)備統(tǒng)一編碼，建立一個(gè)完整的設(shè)備清單，強(qiáng)化

對(duì)感知終端設(shè)備的統(tǒng)一管控。三是強(qiáng)化城市感知體系全面覆蓋，在道

路、樓宇、管廊、浮空平臺(tái)、海洋浮標(biāo)等地上、地下、空中、水域空

間部署監(jiān)控、監(jiān)測等感知傳感設(shè)施，支撐交通、能源、環(huán)保、氣象、

消防等城市智慧運(yùn)行。

13

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

圖11城市感控體系空間布局

案例6：上海臨港數(shù)字孿生項(xiàng)目

上海浦東臨港地區(qū)，在已有BIM/GIS等大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，建

設(shè)數(shù)字孿生港區(qū)。從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)看，全面展現(xiàn)數(shù)字孿生城市物聯(lián)

感知能力，實(shí)現(xiàn)臨港全區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的主動(dòng)感知，覆蓋智慧園

區(qū)、公共設(shè)施、市政、道路、社區(qū)綜治等12類傳感器，每日上傳

約14萬條信息。針對(duì)主城區(qū)70平方公里區(qū)域，基于數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)

無人機(jī)全地形自動(dòng)巡航，形成正射影像瓦片地圖，并采用AI智能

監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主城區(qū)垃圾堆放、人流密度等問題的智能監(jiān)測和

管理。

從數(shù)據(jù)融合供給看，數(shù)字孿生平臺(tái)接入包括高德票務(wù)、水務(wù)及

政府相關(guān)部門等10多類數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)臨港各政府部門、企業(yè)和互

聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的匯聚融合，接入外界數(shù)據(jù)總量約33萬條，每日API調(diào)

用總次數(shù)超過2萬余次。有助于實(shí)現(xiàn)臨港全局分析預(yù)判，智能化調(diào)

配城市公共資源，完成交通“提前一天預(yù)測”、游客“多留一天”等城

市管理目標(biāo)。

14

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：上海臨港新區(qū)項(xiàng)目展示圖、泰瑞數(shù)創(chuàng)（北京）股份有限公司

圖12上海臨港新區(qū)城市大腦

（二）完善網(wǎng)絡(luò)設(shè)施與算力設(shè)施，筑牢數(shù)字孿生傳輸與

計(jì)算基礎(chǔ)

強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)與算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為數(shù)字孿生城市中海量數(shù)據(jù)傳輸

與計(jì)算提供支撐。一是加強(qiáng)光纖網(wǎng)絡(luò)、5G基站等通信基礎(chǔ)設(shè)施的建

設(shè)，確保城市各區(qū)域具備高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。二是加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)

（IoT）網(wǎng)絡(luò)普及和應(yīng)用，為感知數(shù)據(jù)采集提供可靠網(wǎng)絡(luò)支持。利用

傳感器、攝像頭等設(shè)備收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為數(shù)字孿生提供實(shí)時(shí)信息。例

如，通過搭建城市感知電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市能源的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度。利

用數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)城市能源消耗進(jìn)行精確預(yù)測和優(yōu)化，推廣綠色能

源、節(jié)能建筑等環(huán)保措施，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。三是構(gòu)建云計(jì)算

和邊緣計(jì)算等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，提高城市計(jì)算能力以支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處

理和實(shí)時(shí)仿真分析。云計(jì)算中心可以集中處理大量數(shù)據(jù)，提供強(qiáng)大的

計(jì)算能力。邊緣計(jì)算則可在數(shù)據(jù)產(chǎn)生地完成初步處理，以降低網(wǎng)絡(luò)延

遲并提高響應(yīng)速度。

（三）創(chuàng)新構(gòu)建數(shù)字孿生體，推動(dòng)城市全要素?cái)?shù)字化語

義化表達(dá)

數(shù)字孿生體是城市實(shí)體對(duì)象在數(shù)字空間的映射，通過建立與現(xiàn)實(shí)

世界相匹配、涵蓋城市物理屬性、行業(yè)屬性和社會(huì)屬性的城市數(shù)字模

型，真實(shí)、準(zhǔn)確地反映城市內(nèi)各種對(duì)象的特征和狀態(tài)，數(shù)字孿生體的

15

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

管理方法已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。一是創(chuàng)新數(shù)據(jù)組織方式，

以實(shí)體對(duì)象為核心，構(gòu)建城市數(shù)字孿生體。城市數(shù)字孿生體克服了傳

統(tǒng)基于地圖管理的靈活性不足、數(shù)據(jù)更新困難等問題，更符合人們的

直覺思維，面向?qū)嶓w對(duì)象組織和管理多維度數(shù)據(jù)，有利于數(shù)字孿生應(yīng)

用的統(tǒng)一部署和仿真推演。二是分類構(gòu)建城市數(shù)字孿生體，從建設(shè)方

法來看，數(shù)字孿生體可以基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，對(duì)城市的設(shè)施設(shè)備、

交通工具、建筑物、人、企業(yè)等重要實(shí)體對(duì)象進(jìn)行分類建模。通常每

類數(shù)字孿生體都需要包括一些共同屬性，如編碼標(biāo)識(shí)、時(shí)空位置、幾

何表達(dá)、狀態(tài)、關(guān)系等，以及根據(jù)業(yè)務(wù)場景需求，加載的業(yè)務(wù)屬性等。

如一個(gè)建筑孿生體，涵蓋了數(shù)字空間的唯一編碼、坐落的位置、外觀

與內(nèi)在布局構(gòu)造、目前的使用情況、在建筑中入駐企業(yè)的基本畫像等。

（四）開展數(shù)據(jù)融合管理與治理，促進(jìn)數(shù)據(jù)流通與開發(fā)

利用

數(shù)據(jù)質(zhì)量不高是當(dāng)前制約數(shù)據(jù)開發(fā)利用的主要因素之一，針對(duì)數(shù)

字孿生體新數(shù)據(jù)格式，開展數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)治理，有利于釋放數(shù)字孿

生城市在決策、仿真等領(lǐng)域的價(jià)值。一方面，要將數(shù)字孿生體與各種

數(shù)據(jù)（如空間數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等）關(guān)聯(lián)起來，形

成一個(gè)有效反映城市鮮活狀態(tài)的數(shù)字孿生體。同時(shí)，還要讓不同的數(shù)

字孿生體之間相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)基于知識(shí)圖譜的數(shù)字孿生體管理體

系，便于在不同場景和行業(yè)中查詢和使用數(shù)字孿生體。另一方面，制

定數(shù)據(jù)治理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，覆蓋數(shù)據(jù)的全流程，如數(shù)據(jù)編目、采集、存儲(chǔ)、

加工、格式轉(zhuǎn)換、動(dòng)態(tài)更新和數(shù)據(jù)服務(wù)等，提高數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)質(zhì)量，

形成基于多源數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生體，為城市治理、規(guī)劃等決策仿真推演

提供有力支持。

16

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

（五）圍繞數(shù)字孿生典型應(yīng)用場景需求，提供豐富多元

數(shù)據(jù)服務(wù)

數(shù)據(jù)服務(wù)供給能夠深度挖掘數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)價(jià)值，支撐城市中

各類典型應(yīng)用場景建設(shè)。一方面，要提升數(shù)據(jù)服務(wù)便捷獲取能力，建

立數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)資源的元數(shù)據(jù)編目，便于用戶按照空間位置、主題

類型等進(jìn)行查詢獲取?？蓪?shù)字孿生體發(fā)布為機(jī)器可讀取的WEB服

務(wù)，方便使用者獲取數(shù)據(jù)。另一方面，要推動(dòng)數(shù)字資產(chǎn)運(yùn)營，為充分

利用數(shù)字孿生體，通過制定數(shù)字資產(chǎn)管理規(guī)范，確保數(shù)據(jù)安全和個(gè)人

隱私。對(duì)于數(shù)據(jù)流通和運(yùn)營機(jī)制較好的城市，可以探索建立數(shù)字孿生

城市的數(shù)字資產(chǎn)運(yùn)營體系，提供多樣化的服務(wù)模式，如付費(fèi)共享、客

戶套餐化服務(wù)等。

案例7：芝加哥智慧城市數(shù)字孿生項(xiàng)目

美國芝加哥市政府與IBM公司合作建立了智慧城市數(shù)字孿生

項(xiàng)目，旨在提高城市管理效率和市民生活質(zhì)量1。芝加哥集中了包

括公共交通，建筑，環(huán)境，社會(huì)治安等多個(gè)方面大量智能化和高度

可用的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的全面監(jiān)控和智能化控制。其背后的公司

AT＆T正進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施檢修與安裝。工作完成

后，全城的物聯(lián)網(wǎng)傳感器將結(jié)成完整的系統(tǒng)，為城市提供豐富的數(shù)

據(jù)，借助這些信息，就能打造出更智能的解決方案以改善生活質(zhì)量。

此外，芝加哥開放了城市信息數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫會(huì)經(jīng)常進(jìn)行更

新，借助該開放數(shù)據(jù)門戶，居民可以找到關(guān)于其所住社區(qū)的一切信

息，同時(shí)還能創(chuàng)建并下載地圖和圖表以分析有關(guān)這座城市的信息。

17

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

這對(duì)于提升居民的日常的便利性和生活質(zhì)量具有積極的意義。

來源：ArrayofThingsTen-YearSymposium報(bào)告

圖13芝加哥基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市數(shù)字孿生項(xiàng)目

五、技術(shù)與平臺(tái)：構(gòu)建城市中樞能力體系，賦能場景建

設(shè)與眾創(chuàng)發(fā)展

數(shù)字孿生城市的技術(shù)和平臺(tái)，就像城市的神經(jīng)系統(tǒng)和大腦一樣，

可以收集城市的各種數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息。這些

技術(shù)和平臺(tái)可以支持城市的多方面需求，例如遠(yuǎn)程管理城市智能設(shè)施

設(shè)備，對(duì)城市的建筑、道路和車流進(jìn)行可視化的表達(dá)和模擬推演，以

及分析計(jì)算城市的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。此外，這些平臺(tái)還可以開放給上層

應(yīng)用場景建設(shè)者，為其提供技術(shù)能力和支持。通過實(shí)地調(diào)研和大量案

例研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生城市的建設(shè)內(nèi)容總體上可以概括為四個(gè)核心平

臺(tái)：城市感知平臺(tái)、孿生體模型平臺(tái)、數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)和應(yīng)用開放

創(chuàng)新平臺(tái)。

18

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：中國信息通信研究院

圖14數(shù)字孿生城市四大核心技術(shù)與平臺(tái)

（一）統(tǒng)籌建設(shè)物聯(lián)感知與視頻平臺(tái)，提升實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分

析能力

一是建設(shè)城市物聯(lián)感知平臺(tái)，推進(jìn)感知數(shù)據(jù)匯聚共享。充分利用

智慧城市已有平臺(tái)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，建立城市物聯(lián)感知平臺(tái)，城市可以實(shí)

時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地獲取水、電、氣、交通、環(huán)保、公安、氣象等各類物聯(lián)

網(wǎng)感知終端的動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可提供豐富的城市運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng)

計(jì)結(jié)果，幫助預(yù)警和決策，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域設(shè)施設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)測、預(yù)警

決策和遠(yuǎn)程控制。特別對(duì)于城市視頻監(jiān)控資源，可以進(jìn)行視頻畫面與

數(shù)字空間孿生體模型深度融合，呈現(xiàn)實(shí)景畫面與虛擬模型的無縫對(duì)接

效果，解決了城市管理過程中信息感知不直觀、數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值低等痛

點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)融合與互動(dòng)。二是打造感知數(shù)據(jù)共享服務(wù)接口，

支撐各類管理和服務(wù)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)感知平臺(tái)可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的感知數(shù)

據(jù)共享服務(wù)接口，構(gòu)建城市影像與城市體征于一體的城市畫像，為城

市管理、惠民服務(wù)等應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

案例8：無錫市梁溪區(qū)智能感知消防系統(tǒng)

梁溪智腦的物聯(lián)智能感知消防應(yīng)用，通過“技防+人防”相結(jié)合，

19

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

建設(shè)消防物聯(lián)感知體系、消防大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用、消防安全專題應(yīng)

用三大功能模塊，變“看見隱患”為“預(yù)見風(fēng)險(xiǎn)”，變“被動(dòng)防守”為“主

動(dòng)發(fā)現(xiàn)”，全面提升梁溪區(qū)消防安全水平。消防感知平臺(tái)通過調(diào)用

數(shù)字孿生平臺(tái)提供的底圖、街道邊界、傾斜攝影模型、精模模型等

數(shù)據(jù)，直觀展示消防設(shè)備點(diǎn)位，通過點(diǎn)擊可以轉(zhuǎn)換二維和三維地圖，

根據(jù)樓宇實(shí)質(zhì)形態(tài)的仿真和設(shè)備點(diǎn)位的采集，可以實(shí)時(shí)了解區(qū)域消

防安全情況，針對(duì)危險(xiǎn)情況實(shí)時(shí)告警，有效推進(jìn)物聯(lián)感知消防系統(tǒng)

的可視、可感、可管。

來源：無錫市梁溪智能感知消防系統(tǒng)展示圖

圖15物聯(lián)智能感知消防孿生底圖及物聯(lián)感知設(shè)備智能預(yù)警

（二）打造城市數(shù)字孿生模型平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全要素?cái)?shù)字化

表達(dá)

一是利用多種建模技術(shù)，構(gòu)建城市數(shù)字三維底板。針對(duì)區(qū)域內(nèi)的

建筑物、自然景觀、道路、橋梁、地下管網(wǎng)、車輛、設(shè)施設(shè)備等城市

全要素實(shí)體對(duì)象，通過傾斜攝影、人工繪制等建模方式，采集和融合

各種格式的三維模型數(shù)據(jù)，形成不同精細(xì)度的、與物理城市一一映射

的數(shù)字孿生體模型底板。二是面向數(shù)字孿生體建設(shè)數(shù)字孿生模型平

臺(tái)，如，通過建筑數(shù)字孿生體將人口、房屋產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟(jì)收入、事件等

建筑相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間對(duì)齊與融合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)體對(duì)象的全要素?cái)?shù)字化

表達(dá)。三是數(shù)字孿生模型平臺(tái)可支持多種呈現(xiàn)交互方式，利用圖形渲

20

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

染、人機(jī)交互技術(shù)，可以在手機(jī)、電腦、大屏等終端上可視化呈現(xiàn)不

同精度、不同類型的孿生體，并提供對(duì)孿生體的個(gè)性化編輯、操作與

互動(dòng)等功能，以及大中小微場景的沉浸式體驗(yàn)。

案例9：赫爾辛基3D城市2050計(jì)劃

赫爾辛基市耗資10億歐元，使用創(chuàng)新的建模技術(shù)構(gòu)建了兩個(gè)

最新3D城市模型，一個(gè)是基于50,000張傾斜圖像、11TB數(shù)據(jù)融

合構(gòu)建的實(shí)景Mesh模型，另一個(gè)是基于實(shí)景Mesh模型構(gòu)建的具

有豐富語義信息的CityGML模型2。CityGML模型平臺(tái)是在實(shí)景

Mesh模型上融合建筑物的可再生能源潛力數(shù)據(jù)和可用于適應(yīng)氣候

變化的語義數(shù)據(jù)，通過城市級(jí)分析計(jì)算，揭示了赫爾辛基奧林匹克

體育場的太陽能潛力，可用于模擬強(qiáng)降雨引發(fā)的洪水淹沒分析并設(shè)

計(jì)防洪方法。

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖16赫爾辛基實(shí)景Mesh模型與3D語義模型

21

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖17赫爾辛基3D+實(shí)景Mesh模型

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖18赫爾辛基基于3D+語義CityGML模型的太陽能潛力分析

（三）構(gòu)建城市數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)

創(chuàng)新

城市數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)是數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)能力的主要載體。

一是平臺(tái)用于城市運(yùn)行狀態(tài)的多維度分析計(jì)算，可以針對(duì)城市數(shù)字孿

生體融合的各類屬性數(shù)據(jù)，包括不限于實(shí)體的時(shí)空位置信息、運(yùn)行狀

態(tài)屬性信息以及實(shí)體之間相互關(guān)系，如建筑物的用水?dāng)?shù)、用電數(shù)、住

戶數(shù)、車位數(shù)等全方位信息。二是平臺(tái)用于智能算法分析，通過分析

人、車、物等實(shí)體的動(dòng)態(tài)軌跡，分析交通道路連通性，分析不同時(shí)段

22

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

不同位置人流、車流密度等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市數(shù)據(jù)全要素、

全過程、全生命周期的智能分析與計(jì)算。三是平臺(tái)可支持仿真推演，

實(shí)現(xiàn)預(yù)測預(yù)警，隨著歷史數(shù)據(jù)的不斷積累沉淀，可基于大數(shù)據(jù)算法分

析形成人流預(yù)測、車流預(yù)測、用能預(yù)測等高價(jià)值結(jié)果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

案例10：無錫市梁溪區(qū)智慧園區(qū)應(yīng)用

無錫市梁溪區(qū)智腦的智慧園區(qū)應(yīng)用，依托城市數(shù)據(jù)智能服務(wù)平

臺(tái)，實(shí)時(shí)感知人員出入、電梯運(yùn)行、車輛流量、用電安全、消防水

壓等情況，監(jiān)測預(yù)警違規(guī)攀爬、占用消防通道等異常情況，通過加

強(qiáng)園內(nèi)人、事、物一體化管理和園區(qū)態(tài)勢感知，助力提升園區(qū)服務(wù)

效能和管理水平。

城市數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)通過打造精細(xì)模型，動(dòng)態(tài)感知孿生時(shí)空

園區(qū)。在時(shí)空數(shù)據(jù)建立模型基礎(chǔ)上聯(lián)動(dòng)園區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可以了解園

區(qū)總體情況包括當(dāng)前入駐企業(yè)數(shù)量和累計(jì)入駐企業(yè)數(shù)量，呈現(xiàn)注冊(cè)

企業(yè)、稅收及租金收入等數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成企業(yè)資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)和園區(qū)行業(yè)

稅收情況統(tǒng)計(jì)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在孿生場景中，通過縮放、旋轉(zhuǎn)、樓層

炸開、整體畫面拖拽，可以進(jìn)行園區(qū)巡航和樓層漫游，拆分查看每

層內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)備安裝點(diǎn)位；點(diǎn)擊設(shè)備點(diǎn)位，可實(shí)時(shí)查看監(jiān)控畫

面、智慧停車抬桿運(yùn)行情況、園區(qū)環(huán)境數(shù)據(jù)等。

來源：無錫市梁溪城市數(shù)據(jù)智能服務(wù)平臺(tái)展示圖

圖19智慧園區(qū)（揚(yáng)名科創(chuàng)中心）精細(xì)模型及總體情況頁面

23

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

（四）搭建場景開放與創(chuàng)新平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)開放式、低門檻

場景構(gòu)建

一是搭建場景開放與創(chuàng)新平臺(tái)，推動(dòng)場景和資源開放并促進(jìn)應(yīng)用

創(chuàng)新，將城市數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)、平臺(tái)技術(shù)以數(shù)據(jù)資產(chǎn)的形式對(duì)外開放，

企業(yè)開發(fā)者和個(gè)人開發(fā)者可基于平臺(tái)能力，開放式、低門檻構(gòu)建個(gè)性

化、多元化的應(yīng)用場景，支撐城市治理、公共服務(wù)模式創(chuàng)新。二是利

用開發(fā)與創(chuàng)新平臺(tái)，促進(jìn)創(chuàng)新資源的流通共享，整合匯聚一批優(yōu)勢企

業(yè)的PaaS平臺(tái)，形成一批典型應(yīng)用場景，集聚或培育一批有業(yè)務(wù)創(chuàng)

新能力的場景開發(fā)企業(yè)或個(gè)人開發(fā)者，促進(jìn)城市數(shù)字經(jīng)濟(jì)的培育壯

大。

案例11：深圳灣科技生態(tài)園建設(shè)統(tǒng)一數(shù)字底座

深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”，匯聚柵格、矢量等二維數(shù)

據(jù)以及BIM、手工模型、工業(yè)模型、激光點(diǎn)云、傾斜攝影、游戲場

景等三維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“空間數(shù)字孿生”；通過構(gòu)建產(chǎn)業(yè)數(shù)字孿生體，

匯聚企業(yè)全景畫像、上下游產(chǎn)業(yè)分布情況、產(chǎn)業(yè)規(guī)模及態(tài)勢等數(shù)據(jù)，

實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)數(shù)字孿生”。數(shù)字底座建設(shè)內(nèi)容包含地理信息系統(tǒng)（GIS）、

大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、數(shù)據(jù)集成平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)集成平臺(tái)、視頻流轉(zhuǎn)發(fā)平

臺(tái)、視頻分析平臺(tái)、邊緣計(jì)算平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入、快速響

應(yīng)調(diào)度、統(tǒng)一管理運(yùn)維、統(tǒng)一大屏展示，支撐深圳灣園區(qū)“營-管-

運(yùn)-服”等各類業(yè)務(wù)需要。

來源：深圳灣科技生態(tài)園項(xiàng)目展示圖

24

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

圖20深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”總體建設(shè)視圖

六、應(yīng)用與場景：創(chuàng)新場景建設(shè)機(jī)制，因地制宜釋放數(shù)

字孿生場景價(jià)值

應(yīng)用與場景是數(shù)字孿生城市的活力之源，也是數(shù)字孿生城市價(jià)值

的直接體現(xiàn)，政府、企業(yè)和民眾通過應(yīng)用場景共同享受數(shù)字孿生城市

帶來的價(jià)值和建設(shè)成果，實(shí)現(xiàn)數(shù)字紅利的最大化收益。數(shù)字孿生城市

包含城市治理類、惠民服務(wù)類、產(chǎn)業(yè)發(fā)展類等多類場景。

（一）契合多主體差異化需求，謀劃多元化孿生場景

數(shù)字孿生城市建設(shè)需要滿足政府、企業(yè)、社會(huì)和市民等多利益相

關(guān)方需求，平衡社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展。一是以

人民為中心，謀劃一批普惠便捷的惠民場景，降低數(shù)字孿生技術(shù)使用

門檻，為人民群眾提供普惠均等、友好便捷的孿生服務(wù)。如通過虛擬

現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展物理化學(xué)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)；通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛實(shí)互動(dòng)線上體

驗(yàn)文旅服務(wù)；實(shí)時(shí)獲取城市應(yīng)急、災(zāi)害等預(yù)警信息，快速獲取救援服

務(wù)；縮小線上線下體驗(yàn)的差異，醫(yī)療、教育等公共服務(wù)通過數(shù)字孿生

城市惠及更多人群。二是賦能城市智能化治理，謀劃一批精準(zhǔn)高效的

治理場景，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)行狀態(tài)一張圖呈現(xiàn)，

以實(shí)時(shí)監(jiān)控和仿真預(yù)測的方式，助力城市節(jié)能減排，快速響應(yīng)城市公

共問題，提高城市安全韌性。三是服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，謀劃一批降本增效

的興業(yè)場景，推動(dòng)數(shù)字孿生車間、數(shù)字孿生工廠等場景建設(shè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)

器替人、無人化作業(yè)、遠(yuǎn)程巡檢、遠(yuǎn)程操控等功能，形成綠色集約高

效的發(fā)展模式，不斷為城市發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提升城市長期競

爭力。

（二）創(chuàng)新場景建設(shè)機(jī)制，推動(dòng)場景開放協(xié)同創(chuàng)新

構(gòu)建“場景清單－揭榜掛帥－政企合建－成效評(píng)價(jià)－打造品牌”

25

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

五大環(huán)節(jié)的場景建設(shè)機(jī)制，推動(dòng)政企合作、場景開放和協(xié)同創(chuàng)新。一

是推動(dòng)形成數(shù)字孿生城市場景清單，結(jié)合城市發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，以數(shù)字

孿生技術(shù)破解政務(wù)服務(wù)、城市管理、社會(huì)治理、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)民生

等領(lǐng)域堵點(diǎn)痛點(diǎn)問題為切入點(diǎn)，形成一批經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益明顯、推廣價(jià)

值高的場景清單。二是建立“揭榜掛帥”工作機(jī)制，支持各類社會(huì)主體

申報(bào)數(shù)字孿生場景項(xiàng)目，激發(fā)社會(huì)主體參與孿生城市建設(shè)的積極性。

三是切實(shí)推進(jìn)供需對(duì)接政企合建，通過技術(shù)沙龍、項(xiàng)目攻關(guān)等方式，

鼓勵(lì)供需雙方協(xié)同開發(fā)數(shù)字孿生城市新方案、新模式、新路徑，形成

多方參與、集成創(chuàng)新的長效機(jī)制。四是建立場景成效評(píng)價(jià)體系和跟蹤

評(píng)估機(jī)制，對(duì)納入實(shí)施的開放場景進(jìn)行分步驟、分階段驗(yàn)收，多維度、

全方位評(píng)價(jià)應(yīng)用場景的效果，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促建。五是塑造場景品牌，對(duì)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好、商業(yè)潛力大、推廣價(jià)值高的示范場景，加大支持力

度和線上線下宣傳，打造“數(shù)字孿生城市先鋒場景”。加強(qiáng)場景運(yùn)營

和開發(fā)，將元宇宙會(huì)客廳、數(shù)字孿生樓宇等場景打造成為城市精準(zhǔn)招

商、資源接引的信息樞紐，實(shí)現(xiàn)城市實(shí)體空間價(jià)值在數(shù)字空間的延展

提升，賦能城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

（三）優(yōu)先建設(shè)高價(jià)值場景，促進(jìn)數(shù)字孿生落地生效

堅(jiān)持應(yīng)用導(dǎo)向、以人為本，優(yōu)先推進(jìn)建設(shè)一批數(shù)字孿生成效突出

的場景應(yīng)用。經(jīng)綜合研究，數(shù)字孿生將在八大類場景中發(fā)揮重要價(jià)值。

一是高難度不可見場景，二是高危險(xiǎn)災(zāi)害性場景，三是高復(fù)雜度治理

場景，四是反復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)場景，五是廣域布點(diǎn)統(tǒng)管場景，六是資源優(yōu)

化配置場景，七是可視交互體驗(yàn)場景，八是全局仿真預(yù)判場景。其中，

前四類場景技術(shù)相對(duì)成熟，可以率先布局應(yīng)用。一是高難度不可見場

景，如地下管網(wǎng)、地下水保護(hù)等地下空間場景。二是高危險(xiǎn)救援類場

景，如火災(zāi)、爆炸、暴雨、城市內(nèi)澇等應(yīng)急預(yù)演場景，提高城市安全

26

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

韌性。三是高復(fù)雜度治理類場景，如復(fù)雜交通路口疏導(dǎo)、社區(qū)綜合治

理等復(fù)雜場景。四是反復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)類場景，如城市規(guī)劃布局優(yōu)化、碳

排放政策優(yōu)化、智能供熱流程優(yōu)化等。鼓勵(lì)地方率先推進(jìn)四類場景建

設(shè)，推動(dòng)數(shù)字孿生項(xiàng)目務(wù)實(shí)建設(shè)、落地生效。

（四）分步推進(jìn)場景建設(shè)，因地制宜打造特色場景

分步驟推進(jìn)孿生場景建設(shè)，以人為本、因地制宜打造具有地方特

色的數(shù)字孿生場景。一是打造單點(diǎn)切入、凸顯特色的“小切口”場景，

率先建設(shè)一批成熟度高、解決城市痛點(diǎn)問題的場景項(xiàng)目，提升城市治

理效率和服務(wù)體驗(yàn)。如智慧樓宇、數(shù)字孿生水質(zhì)監(jiān)測等場景。二是打

造因地制宜、跨界組合的“積木式”場景，基于城市已有平臺(tái)和場景，

匯聚樓宇、交通、能源、經(jīng)濟(jì)等跨領(lǐng)域、跨部門數(shù)據(jù)，結(jié)合城市實(shí)際

需求，打造多元化功能跨界組合的數(shù)字孿生場景。例如深圳灣科技生

態(tài)園將售電業(yè)務(wù)、新能源消納、能耗監(jiān)測、能源設(shè)備管理場景相結(jié)合，

打造統(tǒng)一的能源管控平臺(tái)，助力園區(qū)建成國家級(jí)低碳生態(tài)示范園區(qū)。

三是打造賦能產(chǎn)業(yè)、降本增效的“標(biāo)桿式”場景，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，

助力行業(yè)降本增效，形成行業(yè)引領(lǐng)示范，有效帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例

如新疆陸港園區(qū)通過數(shù)字孿生打造數(shù)字化中歐班列，實(shí)現(xiàn)班列全程自

動(dòng)追蹤、調(diào)度和管理，有效提升管理效率和運(yùn)輸效率，促進(jìn)跨境貿(mào)易、

智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

案例12：新西蘭奧克蘭運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)助力海灘水質(zhì)提升

新西蘭Safeswim項(xiàng)目是新西蘭奧克蘭地區(qū)聚焦水域水質(zhì)監(jiān)測

的數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)匯聚方面，Safeswim平臺(tái)匯聚了

水利網(wǎng)絡(luò)、天氣、潮汐等10余種數(shù)據(jù)流，融合了IoT數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)

室微生物檢測數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)資源，運(yùn)用數(shù)字孿生技

術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)奧克蘭不同區(qū)域休閑水域水質(zhì)的監(jiān)測和可視化呈現(xiàn)。

27

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

在公共服務(wù)方面，Safeswim項(xiàng)目搭建了統(tǒng)一的公共服務(wù)平臺(tái)，為公

眾提供奧克蘭周邊84個(gè)海灘和8個(gè)淡水地點(diǎn)的水質(zhì)預(yù)測和健康安

全風(fēng)險(xiǎn)信息，為市民出行決策、海灘娛樂選擇提供便利，保障市民

游泳衛(wèi)生安全。同時(shí)，Safeswim項(xiàng)目提升了政府、市民對(duì)水環(huán)境保

護(hù)的關(guān)注度，進(jìn)一步減少廢水溢出，持續(xù)優(yōu)化水環(huán)境，打造宜居城

市。

來源：新西蘭Safeswim項(xiàng)目展示圖

圖21新西蘭Safeswim項(xiàng)目助力海灘水質(zhì)提升

案例13：中國烏魯木齊運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)打造中歐數(shù)字班列

“絲路智港”是烏魯木齊陸港集團(tuán)集結(jié)中心用于提升效率、保障

安全的數(shù)字孿生平臺(tái)。在集裝箱管理方面，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)

現(xiàn)對(duì)集裝箱運(yùn)輸軌跡、運(yùn)輸狀態(tài)的可視化呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)貨物從裝卸、

轉(zhuǎn)運(yùn)、裝箱、拆箱、收發(fā)、交接、保管、堆存、搬運(yùn)和承攬全流程

清晰可查，顯著提高集裝箱運(yùn)行效率。在軌跡跟蹤方面，通過物聯(lián)

網(wǎng)感知、空間運(yùn)算等技術(shù)，平臺(tái)實(shí)時(shí)采集運(yùn)行列車的位置、車次、

發(fā)車和到達(dá)信息，實(shí)現(xiàn)班列全程自動(dòng)追蹤、調(diào)度和管理。同時(shí)，實(shí)

現(xiàn)海量班列數(shù)據(jù)、運(yùn)輸數(shù)據(jù)在“一張圖”呈現(xiàn)，提高數(shù)據(jù)分析的全面

性和豐富度，有效幫助管理者一圖讀懂班列信息，輔助管理決策。

28

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

來源：新疆烏魯木齊國際陸港建設(shè)集團(tuán)絲路智港項(xiàng)目展示圖

圖22絲路智港平臺(tái)

七、策略建議

數(shù)字孿生城市五維模型為各地推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)提供了方

向指引和共性方案。同時(shí)，各地對(duì)數(shù)字孿生城市分類建設(shè)路徑、特色

場景構(gòu)建、營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面廣泛關(guān)注，報(bào)告提出分類施策、特色

引領(lǐng)、生態(tài)協(xié)作三項(xiàng)建議，為各地推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)提供參考。

（一）分類施策，推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)

由于城市數(shù)字化基礎(chǔ)存在較大差異，數(shù)字孿生城市建設(shè)五維模型

應(yīng)因城而異、分類施策。一是數(shù)字化基礎(chǔ)較好的發(fā)達(dá)區(qū)域應(yīng)突出技術(shù)

創(chuàng)新引領(lǐng)，打造能力領(lǐng)先的數(shù)字孿生底座平臺(tái)，創(chuàng)新孿生體建設(shè)和場

景應(yīng)用，推動(dòng)跨部門數(shù)據(jù)融合，開展數(shù)字孿生底座平臺(tái)一體化建設(shè)，

促進(jìn)平臺(tái)之間互聯(lián)互通，利用技術(shù)、應(yīng)用等先發(fā)優(yōu)勢培育數(shù)字孿生產(chǎn)

業(yè)，形成輻射帶動(dòng)效應(yīng)。二是數(shù)字化基礎(chǔ)處于中等水平的區(qū)域應(yīng)完善

制度體系，穩(wěn)健發(fā)展，加強(qiáng)數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略布局、人才引育、制度

創(chuàng)新、運(yùn)營保障，適度或試點(diǎn)開展場景創(chuàng)新、數(shù)據(jù)融合、技術(shù)平臺(tái)搭

建等工作。三是數(shù)字化基礎(chǔ)較弱的落后區(qū)域應(yīng)突出應(yīng)用復(fù)制推廣，充

分借鑒發(fā)達(dá)區(qū)域城市先行先試經(jīng)驗(yàn)，選取成熟度較高、實(shí)施案例較多

29

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

的應(yīng)用領(lǐng)域，開展數(shù)字孿生城市建設(shè)，少走彎路，節(jié)約投資，較快見

效。

（二）特色引領(lǐng)，打造數(shù)字孿生先鋒場景

一是政府側(cè)根據(jù)城市資源稟賦、產(chǎn)業(yè)特色和重大需求，打造一批

數(shù)字孿生城市特色示范場景，形成數(shù)字孿生賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的正

向循環(huán)，如港口型城市打造數(shù)字孿生港口，提升自動(dòng)編組、運(yùn)輸調(diào)度、

貨物追蹤的管理效率，賦能跨境電商、智慧物流等核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展；工

業(yè)型城市打造數(shù)字孿生工廠、數(shù)字孿生車間試點(diǎn)示范，通過場景模塊

化組合，促進(jìn)產(chǎn)品全生命周期管理、供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化，賦能工業(yè)產(chǎn)業(yè)

發(fā)展；旅游型城市打造數(shù)字孿生景區(qū)、元宇宙商圈等特色場景，形成

文旅產(chǎn)業(yè)新增量。二是企業(yè)側(cè)根據(jù)不同區(qū)域場景需求，打造一批行業(yè)

領(lǐng)先、具有推廣價(jià)值的孿生城市解決方案，聚焦城市智能體、城市生

命線、大模型應(yīng)用等領(lǐng)域，供需兩側(cè)協(xié)同創(chuàng)新，打造一批務(wù)實(shí)生效、

行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字孿生城市先鋒場景方案。

（三）生態(tài)協(xié)作，營造共建共享發(fā)展格局

一是充分發(fā)揮數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會(huì)的作用，搭建數(shù)字孿

生城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展橋梁，引導(dǎo)和支持龍頭企業(yè)圍繞三維可視化建模、仿

真渲染、圖形化引擎，空間計(jì)算、GPU芯片、虛實(shí)交互等關(guān)鍵技術(shù)開

展協(xié)調(diào)攻關(guān)，打造全鏈條產(chǎn)業(yè)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)內(nèi)生安全、自主創(chuàng)新。二是

高水平打造數(shù)字孿生城市公共服務(wù)平臺(tái)，依托第三方協(xié)會(huì)、聯(lián)盟、智

庫等力量，建設(shè)面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的數(shù)字孿生城市公共服務(wù)平臺(tái)，提高產(chǎn)

業(yè)資源利用效率和業(yè)務(wù)響應(yīng)速度，助力中小企業(yè)創(chuàng)新孵化，培育一批

數(shù)字孿生領(lǐng)軍企業(yè)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能、技術(shù)賦能，推動(dòng)更多企業(yè)持

續(xù)推出優(yōu)質(zhì)數(shù)字孿生應(yīng)用產(chǎn)品，加速提升城市治理現(xiàn)代化水平。

30

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

參考文獻(xiàn)

[1]UnitedNations,WorldCitiesReport2022:EnvisagingtheFutureofCities:

/wcr/

[2]UnitedNations,2030AgendaforSustainable

Development:/content/documents/21252030%2

0Agenda%20for%20Sustainable%20Development%20web.pdf

[3]中國信息通信研究院.數(shù)字孿生城市白皮書[R].北京,2022

/kxyj/qwfb/bps/202012/P020201217506214048036.pdf

[4]Marketsandmarkets,DigitalTwinMarket,2023,

/Market-Reports/digital-twin-market-225269522

.html

[5]世界經(jīng)濟(jì)論壇，中國信息通信研究院.數(shù)字孿生城市框架與全球?qū)嵺`報(bào)

告[R].北京,2022

/reports/digital-twin-cities-framework-and-global-practices

[6]艾瑞咨詢，2023年中國數(shù)字孿生城市行業(yè)研究報(bào)告[R].北京,2023

/s?id=1757101925153033455&wfr=spider&for=pc

[7]DigitalTwinHub,GeminiPapers:Howtoenableanecosystemofconnected

digitaltwins,2022,https://www.cdbb.cam.ac.uk/files/gemini_how.pdf

[8]UniversityofCambridge,theGeminiPrinciples,2018,

https://www.cdbb.cam.ac.uk/system/files/documents/TheGeminiPrinciples.pdf

[9]ArrayofThings,ArrayofThingsTen-YearSymposium,2022,

https://arrayofthings.github.io/AoT-10yr-Symposium-Handout.pdf

[10]Helsinki,TheKalasatamaDigitalTwinsProject:Thefinalreportofthe

KIRA-digipilotproject,2019,

https://www.hel.fi/static/liitteet-2019/Kaupunginkanslia/Helsinki3D_Kalasatama_Dig

ital_Twins.pdf.

[11]WorldHealthOrganization,Guidelinesonrecreationalwaterquality,

2021,/publications/i/item/9789240031302

31

數(shù)字孿生城市建設(shè)指引（2023年）

中國信息通信研究院產(chǎn)業(yè)與規(guī)劃研究所

地址：北京市西城區(qū)南禮士路甲36號(hào)

郵編：100037

電話603939

傳真603939

網(wǎng)址：

32

目錄

一、數(shù)字孿生城市五維模型的構(gòu)建..................................................................1

（一）數(shù)字孿生城市建設(shè)成效初顯、挑戰(zhàn)并存..........................