城市數字孿生通過在數字空間對城市物理空間和社會空間進行全要素表達、全過程呈現、全周期可溯，實現城市全面感知、虛實交互、智能決策、精準控制，推動城市智能化、智慧化發展。

　　當前，城市數字孿生已經發展成為支撐智慧城市的重要技術手段。為做好城市數字孿生標準化工作整體規劃，有序推動相關標準制定與應用實施工作，全國信標委智慧城市標準工作組組建了城市數字孿生專題組，并聯合相關單位編制了《城市數字孿生標準化白皮書（2022版）》。

　　白皮書在系統研究城市數字孿生內涵、典型特征、相關方等基礎上，構建了城市數字孿生技術參考架構，梳理了城市數字孿生關鍵技術和典型應用場景，總結了城市數字孿生發展現狀、發展趨勢、面臨的問題與挑戰及國際國內標準化現狀。在此基礎上，白皮書探索形成了“城市數字孿生標準體系總體框架（1.0版）”，并提出了擬研制標準建議和標準化工作建議。白皮書構建了城市數字孿生標準化路線圖，為后續相關標準研制、應用實施指明了方向。

　　城市數字孿生典型特征

　　全面感知：城市數字孿生以全面感知為前提。城市是一個復雜巨系統，時刻處于發展變化中，必須時刻掌握物理城市的全局發展與精細變化，實現孿生環境下的數字城市與物理城市同步運行。

　　精準映射是構建數字世界并建立數字世界與物理世界緊密關系的過程。

　　智能推演是城市數字孿生具備智慧能力的體現，是實現對物理城市進行科學預測、指導與優化的關鍵。

　　動態可視：指通過將感知的多源數據進行數字化建模和可視化渲染，城市數字孿生提供了全要素、全范圍、全精度真實的渲染效果，實現全空間信息和城市實時運行

　　虛實互動：指物理空間與數字空間的互操作和雙向互動，借助物聯網、圖形/圖像、AR/VR、人機交互等領域技術的協同和融合，實現城市級虛實空間融合、控制與反饋等能力。態勢的動態展示。

　　協同演進是城市數字孿生具有高階智慧能力的體現。城市數字孿生過程中，物理城市與數字城市在城市運行、數據、技術、機制等方面存在長期協同關系，長期相互反饋、相互影響。

多維度構建參考架構，立體刻畫城市數字孿生內涵

　　白皮書對“城市數字孿生”概念進行了系統地梳理和分析，創新性地從概念、技術、相關方等不同視角構建了城市數字孿生參考架構。

　　白皮書認為，城市數字孿生是利用數字孿生技術，以數字化方式創建城市物理實體的虛擬映射，借助歷史數據、實時數據、空間數據以及算法模型等，仿真、預測、交互、控制城市物理實體全生命周期過程的技術手段，可以實現城市物理空間和社會空間中物理實體對象以及關系、活動等在數字空間的多維映射和連接。

　　從概念視角，城市數字孿生以城市物理空間、社會空間以及數字空間在時間維度和空間維度更加精準的映射、更加緊密的聯接和更加多維的聯動，實現三元空間的協同演進和共生共智，滿足“人”在城市生活、生產、生態的各類需求，服務“以人為本”的智慧城市建設初心。

圖1 城市數字孿生概念模型

　　從技術視角，需對物理空間以及社會空間中的物理實體對象、事件對象以及關系對象進行數字空間的虛擬表達以及映射，通過信息基礎設施的轉化傳輸以及處理形成數據資源，在通用服務能力的支撐下進一步融合數字孿生技術形成能夠對外提供的數字孿生服務，并通過交互服務實現與上層應用場景的融合。同時，需提供立體化安全管理以及全生命周期的運營管理，保障數字空間各類資產以及服務的安全高效運行。

圖2 城市數字孿生技術參考架構

　　從相關方視角，城市數字孿生由城市數字孿生咨詢服務提供方、建設技術提供方、運營服務方三方多類主體聯動構建。

圖3 城市數字孿生相關方

梳理發展現狀，總結城市數字孿生趨勢與問題

　　白皮書梳理了城市數字孿生國家及地方相關政策，分析了產業生態發展現狀。同時，提出了城市數字孿生發展的總體發展趨勢及面臨的主要問題和挑戰。

圖4 城市數字孿生產業生態

　　隨著各地城市數字孿生探索與落地，智慧城市建設也將進入新的發展階段。隨供需雙發力，城市數字孿生的技術創新、產業發展、標準規范等將快速發展，呈現物理城市和數字城市并行共生的新發展格局。

• 城市數字孿生將成為智慧城市建設技術底座。城市數字孿生將成為智慧城市發展新階段的核心底座，為城市構建虛實共生的數字基礎設施能力。

• 城市數字孿生將在智慧城市中迎來深度應用。城市數字孿生相關產業快速發展，市場規模不斷擴大，以城市大腦、城運中心、城市信息模型、城市數字孿生運營管理為主的相關領域市場迅速升溫。

• 城市數字孿生將形成跨行業協作生態共融。數據融合、技術融合和業務融合推動城市數字孿生產業鏈上下游的多元主體在競爭中發展出共生關系，生態共融正成為行業共識。

　　城市數字孿生從概念培育逐步走向建設實施，各項支撐技術日漸成熟，但仍面臨著供應鏈安全性不足、數據支撐不足、應用深度不足、產業聯動不足和標準支撐不足等問題與挑戰。

構建標準體系，以標準化助力高質量發展

　　當前，城市數字孿生標準化處于起步階段，亟需開展標準體系頂層設計。白皮書探索構建了“城市數字孿生標準體系總體框架（1.0版）”，將城市數字孿生標準劃分為“01總體”“02數據”“03技術與平臺”“04安全”“05運維/運營”“06應用”六大類。

圖5 城市數字孿生標準體系總體框架（1.0版）

圖6 城市數字孿生標準體系結構

　　為充分發揮標準基礎性、引領性作用，助力城市數字孿生相關產業高質量發展，白皮書建議城市數字孿生標準化工作主要從四方面開展。

• 完善工作機制，強化統籌與協同。城市數字孿生涉及技術、應用、相關方眾多，是復雜的系統工程，其標準化工作開展需統籌布局、協同各方。

• 研制重點標準，完善標準體系建設。以“規劃引領、需求牽引”為原則，推動重點標準研制工作，不斷完善城市數字孿生標準體系。

• 挖掘優秀案例，發揮示范引領作用。建立城市數字孿生典型案例與標準的良性互動機制，充分發揮先進性、代表性案例的引領與示范作用。

• 強化國際交流，推動國際標準制定。城市數字孿生承載了一系列關鍵技術和核心產業，要借助國際標準帶動我國產品和方案走出去。

　　下一步，全國信標委智慧城市標準工作組將以此白皮書為基礎，與各界共同推動城市數字孿生技術、理論、標準研究與制定工作，凝共識、聚合力，助力城市數字孿生產業生態培育，推動“以人為本”的智慧城市向智能化、智慧化邁進。

具體內容如下