数字孪生应用前景广阔

城市是人类生活的主要场所，是人类文明的结晶，是社会政治，经济和文化的载体和中心从信息化到智能化再到智能化，是建设智慧城市的必由之路，前景广阔

一般来说，数字孪生就是充分利用物联网传感器采集的物理模型和全生命周期的运行历史，融合多学科，多物理量，多尺度，多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相应物理对象的全生命周期过程物理实体，虚拟模型，数据，连接和服务是数字双胞胎的核心要素因此，数字孪生作为实现虚构与事实双向映射，动态互动和实时连接的关键途径，为观察，认识，理解，控制和改造物理世界提供了一种新的有效手段

基于数字双生的智慧城市，是构建一个物理城市世界与网络虚拟空间一一对应，相互映射，协同互动的复杂系统，在网络空间再造一个匹配对应的双生城市，实现城市所有要素的数字化，虚拟化，城市整体状态的实时可视化，城市管理决策的协同化，智能化，从而形成信息维度的物理世界与虚拟世界并存，虚拟世界与虚拟世界交融的城市发展新格局。

建设基于数字双胞胎的智慧城市，要解决五大问题一是在物理实体维度，实现城市多源异构物理实体的智能感知和互联互通，实时获取物理实体多维数据，从而深入理解和发现相关规律和现象，二是在虚拟模型维度上，构建城市动态多维度，多空间，多时间尺度的高保真模型，保证模型与物理实体的一致性，真实性，有效性和可靠性，实现多源多学科多维度模型的组装与集成，第三，在孪生数据维度，实现城市海量大数据和异常小数据的变频采集，实现全要素，全业务，全流程多源异构数据的高效传输，对信息物理数据进行深度整合和综合处理，与物理实体，虚拟模型，服务应用实时精准映射和交互，第四，在连接和交互维度，实现城市跨协议，跨接口，跨平台的实时交互，数据—模型—应用的迭代交互和动态演进，第五，在服务和应用的维度上，基于多维模型和孪生数据，提供满足不同领域，不同层次用户和不同业务应用需求的服务

通过解决上述科学问题，基于数字双胞胎的智慧城市将具备以下特征:通过在空中，地面，地下，河流等层面布置传感器，对城市道路，桥梁，井盖，建筑等基础设施进行精确测绘，全数字化建模，以及对城市运行状态进行全感知和动态监控，虚实互动，城市物理空间可以观察到各种痕迹，城市虚拟空间可以搜索到各种信息，软件定义，为物理城市建立相应的虚拟模型，以软件的形式模拟真实环境中人，事，物的行为，智能反馈，通过双城规划设计，模拟等，能够智能预警城市可能产生的不利影响，冲突和潜在危险，并提供合理可行的对策和建议

数字城市的应用前景广阔智能电网数字孪生服务，利用电力系统物理模型，先进的计量基础设施和电力系统历史数据，反映智能电网全生命周期过程，城市交通运行智能大脑，可以优化交通突发事件的处理流程，减少城市拥堵，基于室内外一体化的多元高精度定位技术，可以实现常态化的疫情精准防控，避免大规模防控带来的经济损失相关技术也可应用于公共安全领域和大健康产业

双城不是万能的现实中，城市基础设施，生态环境建设，教育，养老，医疗等民生问题，仅靠数字孪生技术是无法解决的在建设智慧城市的道路上，需要积极推进物理空间和网络空间的共建在新型城镇化建设中，要加强物理空间的城市研究，做好城市规划，改造提升和科学管理，使我国智慧城市建设沿着实现数字双城的方向阔步前进

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