数字孪生城市白皮书（2021）

导 读

城市是经济社会发展重要承载空间，数字孪生城市是发展和带动数字经济的重要载体，助力城市以数字化引领，推动城市规划建设治理服务整体性转变、全方位赋能、革命性重塑。

来源 | 中国信息通信研究院、中国互联网协会和中国通信标准化协会

编辑 | 蒲蒲

2021年，中国信通院依托中国互联网协会“数字孪生技术应用工作委员会”以及中国通信标准化委员会“数字孪生标准子组”平台，继续联合业界企事业单位，第四次发布数字孪生城市白皮书，观察数字孪生城市发展最新动态，持续引领行业发展。

白皮书从政产学研用、五大技术领域等多视角系统分析今年以来数字孪生城市发展十大态势，梳理数字孪生城市发展中的标准体系和应用场景，并提出了具体创新举措。

白皮书指出，在政产学研用协同推进下，数字孪生城市发展呈现良好态势，面临问题与挑战也更加突出，标准引领、应用驱动的发展方向逐步明晰。

一是数字孪生城市共识逐渐形成。随着数字孪生城市的发展兴起，城市信息模型、实景三维城市、物模型、城市仿真等相关概念与技术得以加速发展。业界普遍认为，各条技术路线最终都将走向数字孪生城市，应综合以上各领域的突出优势，集地理信息、物联感知、信息模型、算法仿真、虚实交互等技术能力于一体，支撑构建未来城市发展新形态。

二是数字孪生城市发展呈现协同推进态势。从数字孪生城市主要涉及领域看，物模型标准兴起，推动城市感知设施孪生互通互认；空间地理信息进入新型基础测绘阶段，有力支撑孪生底座构建；城市信息模型市场活跃，模型数据深度融合有望实现；城市跨学科仿真、云化仿真推进步伐加快；虚实交互呈现出供给侧低代码构建、需求侧跨终端智能体验的发展态势。

三是进入探索建设期后，标准规范与应用场景将成为数字孪生城市驱动之双轮。在标准方面，应围绕地理信息、物联感知、信息模型、城市仿真、交互控制五大技术体系的集成与互通，加强布局研究、聚焦总体谋划、建设推进、后期运营三环节全过程的痛点堵点。在应用方面，应进一步体现时代特征与问题导向，发挥数字孪生技术精准映射、虚实互动、智能操控等特点优势。

数字孪生城市十大发展态势

（一）国家政策高位推动，多省市加快启动建设试点

多部委出台政策文件，加快数字孪生技术、应用、产业的发展。“探索建设数字孪生城市”首次纳入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。上海、浙江等地开展试点示范，以CIM为基础推动数字孪生城市建设。

（二）标准制定全面提速，标准化组织亟待加强协作

数字孪生工作组纷纷设立，成为引领数字孪生标准化工作的“主阵地”；数字孪生标准编制步入发展元年，多项关键标准立项工作正式启动。

（三）产业积极组团合作，核心企业积极开放底层能力

协会联盟积极为企业“搭台唱戏”；核心技术产业阵营进一步壮大，“数字孪生城市”完整产业链基本形成；元宇宙概念兴起，促进数字孪生产业进一步壮大。

（四）学术成果快速增长，国际交流合作正式起步

数字孪生城市文献发表数量呈现快速增长态势；国际交流合作正式起步，数字孪生城市发展模式有望形成全球合作计划。

（五）应用场景逐步明朗，数字孪生特色价值逐渐显现

应用驱动成为产业关注焦点，数字孪生城市典型应用场景逐渐明朗；数字孪生城市应用主要聚焦交通、社区和建筑等行业场景，节能减碳有望成为下一个重点场景；数字孪生项目的投资模式、运营机制和商业模式仍有较大的探索空间

（六）信息模型市场活跃，地方实践行业标准双管齐下

CIM项目标的额和标的数保持高速增长；CIM平台建设呈现“东强西弱”趋势；国家部委和地方加快出台CIM相关标准。

（七）空间测绘技术创新，全息测绘与时空图谱有突破

新兴基础测绘向实体分级转变有效助力孪生建设；采集装备和能力进步实现全息测绘；时空知识图谱能力显著增强。

（八）物模型正加速兴起，为设备孪生奠定坚实基础

物模型标准统一，保障物联网应用融合创新、产业协同发展；物联网技术成熟与应用推广，进一步夯实城市孪生基础。

（九）城市仿真取得突破，跨学科与云化仿真成主流

模拟仿真向大尺度跨学科多维度仿真转变；离线仿真逐步向实时数据驱动仿真转变；城市仿真工具与算法服务向云化模式转变。

（十）孪生交互加快推进，低代码构建成企业共同选择

用户侧交互方面，各类交互技术融合应用不断优化数字孪生使用体验：多模态交互技术快速普及、跨终端一体化交互提升操作便捷性、虚拟现实难以支撑业务场景落地。开发侧交互方面，低代码构建技术大幅提升数字孪生场景开发效率。

具体内容如下

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