當前，世界經濟數(shù)字化轉型是大勢所趨，數(shù)字經濟已成為全球經濟發(fā)展的熱點。數(shù)字孿生數(shù)字孿生作為政府及企業(yè)數(shù)字化轉型的重要基礎能力，不再只是一種技術，而是一種發(fā)展新模式、轉型新路徑、變革新動力，成為新型智慧城市建設發(fā)展的必由之路和未來選擇。
信通院最新報告指出，伴隨著新型智慧城市的快速發(fā)展，我國智慧城市建設進入以數(shù)字孿生為驅動內核和理論基座的新發(fā)展階段。在政策推動方面，國家“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出，探索數(shù)字孿生城市建設，20余個省市將數(shù)字孿生城市作為地方智慧城市建設的關鍵舉措。在技術驅動方面，BIM、3D GIS等建模技術，5G、IoT等連接監(jiān)測技術，仿真深度學習等預測分析技術快速發(fā)展，融合互動。數(shù)字孿生城市落地實現(xiàn)更加成熟。
數(shù)字孿生助力智慧城市建設
近年來，我國深入推進智慧城市建設，提高城市管理的科學化、精細化、智能化水平，取得明顯成效。智慧城市已經成為我國城市發(fā)展的新理念、城市運行的新模、城市管理的新方式和城市建設的新機制，得到中央和地方政府的普遍重視，特別是在疫情期間，健康碼、行程卡等智慧城市新應用在疫情精準防控、企業(yè)復工復產等方面發(fā)揮了極為重要的作用。
目前，數(shù)字孿生城市已經成為各地智慧城市建設的主流模式。從發(fā)展態(tài)勢來看，“數(shù)字孿生城市”歷經2017年和2018年的概念培育期、2019年的技術方案架構期，已正式步入到建設實施落地期，國家政策密切關注，地方規(guī)劃加速落地，市場規(guī)模快速增長。以住建部為例，在全國選定了16個首批“新城建”試點城市，浙江占了2個名額，分別為杭州和嘉興，另外湖州、紹興、海寧等也成為“新城建”的專項試點城市。其他試點城市還包括蘇州、青島、濟南、廣州等。僅考慮新型城市基礎設施建設試點城市，其智慧城市與數(shù)字孿生相關的市場規(guī)模將達到30億元以上。
“數(shù)字孿生技術在城市層面已廣泛應用。”中國工程院院士李德仁表示，數(shù)字孿生城市通過構建城市物理世界與網絡虛擬空間一一對應、相互映射、協(xié)同交互的復雜巨系統(tǒng)，在網絡空間再造一個“孿生城市”，實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化和虛擬化、城市全狀態(tài)實時化和可視化、城市管理決策協(xié)同化和智能化，形成了物理維度上的實體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實交融的城市發(fā)展格局。
數(shù)字孿生技術激發(fā)產業(yè)升級
數(shù)字孿生涉及的技術門類多，應用領域廣，成為了國內研究與實踐的熱點之一。例如，我國自主研制的天問一號火星探測器于2020年7月23日發(fā)射升空；經過1次深空機動和4次中途修正，于2021年2月10日成功進入火星軌道；5月15日，天問一號成功穿越火星大氣層，著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)；5月22日，“祝融號”火星車駛離著陸平臺，到達火星表面，開始了對火星的探測之旅。實現(xiàn)這個極其復雜的科學任務，就應用了數(shù)字孿生技術。
數(shù)字孿生體系是數(shù)字技術的集成創(chuàng)新，將有力的推動信息技術產業(yè)的高質量發(fā)展。數(shù)字孿生因感知和仿真技術而起，因綜合技術集成創(chuàng)新新興，數(shù)字孿生是涉及物聯(lián)感知、新型測繪、數(shù)據融合、仿真推演、深度學習等多環(huán)節(jié)、多技術的技術創(chuàng)新促群，涵蓋了信息技術的大部分產業(yè)鏈，可以說數(shù)字孿生是新一代數(shù)字浪潮下數(shù)字科技集成創(chuàng)新與應用的典型代表。
與此同時，數(shù)字孿生技術重塑信息化進程，正展現(xiàn)出巨大的應用潛能。數(shù)字孿生大幅降低成本，提升了各行各業(yè)數(shù)字化的部署速度和驗證效率，并以在制造能源、醫(yī)療、環(huán)保等多個行業(yè)開展了應用實踐，特別是數(shù)字孿生城市提出以來，吸引了政產學研用各方的高度關注，展現(xiàn)出巨大的應用價值與發(fā)展前景，或將成為數(shù)字化轉型率先開花結果的領域。
數(shù)字孿生發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)
中國互聯(lián)網協(xié)會副理事長何桂立認為，數(shù)字孿生技術有助于打破技術壁壘，促進產業(yè)協(xié)同，不斷催生城市治理和服務新模式。但與此同時，數(shù)字孿生城市建設仍然存在建設路徑不夠清晰，技術和產品缺乏相應的標準規(guī)范，切入用戶痛點的高價值應用場景還比較缺乏等問題。數(shù)字孿生城市的深入應用和全面推廣任重道遠。
“目前來看，數(shù)字孿生技術在我國還處于初期的探索階段。”中國工程院院士鄔賀銓表示，數(shù)字孿生城市數(shù)據來源面廣，接入點多，數(shù)據集中度高，城市的基礎設施高度依賴數(shù)據的運行，一旦入侵，這個地方安全危害就很大，整個城市的運行會瞬間癱瘓。另外，城市很多的數(shù)據涉及到公民隱私，需要有效保護。
另外，城市的組織架構和管理體制需要適應數(shù)字孿生城市的需要，改革城市治理職能和服務模式，要重視數(shù)字孿生城市人才的培養(yǎng)。
