數(shù)字孿生城市未來發(fā)展展望

有望全面激活智慧城市產(chǎn)業(yè)

數(shù)字孿生城市為產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展動力。作為新型智慧城市建設的一種新理念新模式，數(shù)字孿生城市正帶動更大產(chǎn)業(yè)力量和智力資源協(xié)同參與，形成城市級的創(chuàng)新平臺，不僅激活拉動整個信息通信產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展，同時為其它行業(yè)以及一些基礎性和應用型的技術指出了新的發(fā)展方向。數(shù)字孿生城市的虛實融合、精準映射特性對這些技術行業(yè)提出了新的要求，比如縮短地理測繪的周期、提高信息采集更新的頻次、提升數(shù)據(jù)加載與圖形渲染的速率、規(guī)范數(shù)據(jù)采集、融合的標準、增強實時數(shù)據(jù)的分析挖掘能力等等，做到海量數(shù)據(jù)的秒級發(fā)布、秒級出圖和秒級響應。

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)入局機遇和挑戰(zhàn)并存。從事新型測繪、地理信息、高精度定位等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，將考慮為數(shù)字孿生城市建立精確的城市骨架數(shù)字底圖，并在此基礎上能夠高效集成全量數(shù)據(jù)；從事3D 建模、BIM 設計、游戲動畫制作、可視化、場景渲染、虛擬現(xiàn)實之類的企業(yè)，將重點關注基于動態(tài)數(shù)據(jù)導入和靜態(tài)數(shù)據(jù)導入的全要素的三維場景服務，如何在數(shù)字世界精準映射、準確表達物理世界的一花一草一舉一動，表面的現(xiàn)象以及抽象的規(guī)則；從事仿真推演、預警預測、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)的相關企業(yè)，也將面對更為全量、實時、動態(tài)、異構的城市數(shù)據(jù)，考慮如何從中洞悉城市發(fā)展規(guī)律，發(fā)現(xiàn)問題并找到最優(yōu)決策，這都是充滿挑戰(zhàn)的新課題。

智慧城市產(chǎn)業(yè)市場有望重新洗牌。數(shù)字孿生城市為智慧城市相關產(chǎn)業(yè)提供了一次重新洗牌的機會，更多的企業(yè)加入了進來參與建設。以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電信運營商、設備制造商、系統(tǒng)集成商、軟件開發(fā)商為代表的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)陣營，正以各種方式向數(shù)字孿生城市的建設方向加速轉型。新進入的企業(yè)，尤其掌握城市信息模型和全要素三維場景服務關鍵技術的一批創(chuàng)新型企業(yè)，技術實力和業(yè)務市場也在快速提升和持續(xù)擴張，在數(shù)字孿生城市建設領域有望催生一批新的獨角獸。智慧城市的產(chǎn)業(yè)市場競爭將更加激烈，未來誰能勝出占據(jù)主導地位，讓我們拭目以待。

有望重塑城市治理結構和規(guī)則

技術架構改變治理模式。由模型疊加數(shù)據(jù)、軟件以及外圍泛智能化設施構建的數(shù)字孿生城市，完全突破了智慧城市以往IT 組件物理堆砌的架構方式，這種融合一體化整為零的技術架構，在支撐城市治理方面有幾個得天獨厚的優(yōu)勢，一是提供全景視角，城市多維度觀測和全量數(shù)據(jù)分析，可深度透視抓取城市體征，洞察城市運行規(guī)律，從而實現(xiàn)精準施策；二是增進精細管理，360 度無死角監(jiān)測監(jiān)控，陸?？仗烊蛄Ⅲw感知，城市脈搏和呼吸盡在掌握，前后端扁平化洞穿，城市治理能夠運籌帷幄之中決勝千里之外；三是提供協(xié)同手段，突發(fā)事件應急反應，全域協(xié)調(diào)聯(lián)動，就近調(diào)度資源；四是促進科學決策，對城市發(fā)展態(tài)勢提前推演預判，以數(shù)據(jù)驅動決策，以仿真驗證決策，線上線下虛實迭代，促使資源和能力最優(yōu)配置，城市最優(yōu)化運行。

技術變革倒逼管理變革。數(shù)字孿生城市這種跨區(qū)域、跨部門、跨行業(yè)高效協(xié)同全景式的城市管理模式，與當前城市治理多頭并舉、條塊分割、效率低下的管理方式具有天壤之別。從智慧城市到數(shù)字孿生城市，是一場深層次的技術革命，并將由技術革命倒逼管理革命，引發(fā)城市治理結構和治理規(guī)則的深層次變革?？梢灶A見的是，為適應數(shù)字孿生城市的一盤棋管理模式，未來政府部門職能將做進一步調(diào)整，城市治理規(guī)則將做重大改變。一方面，城市管理相關部門可能合并實行大部制，以城市大腦為核心開展城市治理。另一方面，政府部門的人員也將進一步分化為虛實兩大類職能，即一部分人在數(shù)字城市虛擬空間圍繞數(shù)據(jù)行使城市管理和公共服務職能，另一部分則聚焦現(xiàn)實城市物理空間，在現(xiàn)場從事執(zhí)法、調(diào)研、巡視等相關工作。

城市大腦需要專業(yè)化運營。作為數(shù)字孿生城市重要元素的城市大腦，其專業(yè)、高效的運營能力，決定了數(shù)字孿生城市是否能夠可持續(xù)發(fā)展。城市大腦的運營不能單純依賴政府部門力量，應聯(lián)合社會各界力量匯聚眾智，組建由政府管理、業(yè)務運營、平臺運營、數(shù)據(jù)運營、安全運營于一體的數(shù)字孿生城市治理專業(yè)化運營隊伍，以管理一盤棋、服務一站式為原則，建立長效運營機制，制定城市運行相關的業(yè)務應用、平臺運營、數(shù)據(jù)運營、技術運維等流程和規(guī)范，最大限度地釋放數(shù)字孿生技術紅利，推動城市向自我優(yōu)化、自我決策、內(nèi)生發(fā)展的高度智能的現(xiàn)代化治理體系演進。

數(shù)字孿生城市的推進實施建議

加快多元異構數(shù)據(jù)資源整合。數(shù)字孿生城市在城市信息模型之上集成了城市的全量大數(shù)據(jù)，包括動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，政務數(shù)據(jù)和社會數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)和推演數(shù)據(jù)，這些多元異構數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)作為實體的屬性加載到城市信息模型之上。因此城市級的數(shù)據(jù)共享融合，形成無所不包的城市大數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)驅動的治理模式夯實基礎，是數(shù)字孿生城市成功的關鍵因素。當前各省市都在進行政務信息資源的共享整合，部分地區(qū)基本整合完畢，大部分地區(qū)還在整合過程中，但僅有政務數(shù)據(jù)，并不能滿足數(shù)字孿生城市的治理需求，重點領域的社會數(shù)據(jù)，以及實時采集的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，應盡快整合進入數(shù)據(jù)資源體系，融入城市信息模型，為數(shù)字孿生城市的運行做好準備。

成熟管理系統(tǒng)嫁接三維信息模型。在大學校園、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等一些封閉的功能區(qū)，一般都建設并運行著成熟的管理系統(tǒng)，負責設施的管理、資源的管理、人員的管理和業(yè)務的運轉。通過將這些封閉的區(qū)域進行實景三維建模，建立區(qū)域信息模型，并將已經(jīng)成熟運行的管理系統(tǒng)疊加到信息模型之上，以信息模型集成各類數(shù)據(jù)并對管理系統(tǒng)進行適當重塑，將實現(xiàn)從二維到三維、從平面到立體、從靜態(tài)到動態(tài)的升級，如虎添翼、事半功倍，大大提升管理能力，使管理更加可視化、精細化、智能化?？梢灶A見的是，越來越多的管理系統(tǒng)將與三維信息模型進行嫁接，實現(xiàn)管理能力的快速升級。

從局部走向全域、從粗糲走向細膩，從映射走向操控。受管理難度和技術成本影響，數(shù)字孿生將從社區(qū)、園區(qū)、校園、港口等小范圍的封閉區(qū)域開始，逐步向城市全域、城鄉(xiāng)一體化以及陸?？仗煲惑w化的孿生大世界過渡。此外，數(shù)字孿生程度不斷深化，實景三維模型的精密度將由滿足普通的城市管理向滿足人工智能算法訓練的高精度演進，實時渲染的效果也更加真實，比如24 小時晝夜變換，夜晚、清晨/黃昏、白天的效果，天空光的顏色和強度，天氣變化和自動光照變化的效果將逼真呈現(xiàn)，達到仿真的“鏡像”效果。當前，數(shù)字孿生城市建設重點還聚焦于對物理城市的精準映射，未來建設重心將向對物理城市的智能操控轉變。