当前，以云计算、大数据、人工智能、虚拟现实、无人驾驶等新技术为代表信息化浪潮席卷全球，也影响着城市规划、建设与发展。在“比特”空间上，所构建的城市虚拟映像叠加在城市物理空间上，将极大改变城市面貌，重塑城市基础设施，形成虚实结合、孪生互动的城市发展新形态。借助更广泛在普惠的感知，更快速度的网络、更智能融合的计算，一种更加智能化的新型城市将得以创建。不久的将来，以数字孪生城市为代表的新型智慧城市建设，将让城市生活变得更为美好。

1、数字孪生城市的理解

数字孪生是一种物理空间与虚拟空间的虚实交融、智能操控的映射关系，通过在实体世界，以及数字虚拟空间中，记录、仿真、预测对象全生命周期的运行轨迹，实现系统内信息资源、物资资源的最优化配置。数字孪生城市是数字孪生技术在城市层面的广泛应用，通过构建城市物理世界、网络虚拟空间的一一对应，相互映射、协同交互的复杂巨系统，在网络空间再造一个与之相匹配、对应的孪生城市，实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的城市发展格局。

数字孪生城市，既可以理解为实体城市在虚拟空间的映射和状态，也可以视为支撑新型智慧城市建设的复杂综合技术体系，是推进城市规划、建设、服务，确保城市安全、有序运行的赋能支撑。

2、数字孪生城市的特征

数字孪生城市存在四大特点：精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预

精准映射：数字孪生城市通过空中、地面、地下、河道等各层面的传感器布设，实现对城市道路、桥梁、井盖、灯盖、建筑等基础设施的全面数字化建模，以及对城市运行状态的充分感知、动态监测，形成虚拟城市在信息维度上对实体城市的精准信息表达和映射。

虚实交互：城市基础设施、各类部件建设即有痕迹，城市居民、来访人员上网联系即有信息。未来数字孪生城市中，在城市实体空间可观察各类痕迹，在城市虚拟空间可搜索各类信息，城市规划、建设以及民众的各类活动，不仅在实体空间，而且在虚拟空间得到极大扩充，虚实融合，虚实协同将定义城市未来发展新模式。

软件定义：孪生城市针对物理城市建立相对应的虚拟模型，并以软件的方式模拟城市人、事、物在真实环境下的行为，通过云端和边缘计算，软性指引和操控城市的交通信号控制、电热能源调度、重大项目周期管理、基础设施选址建设。

智能干预：通过在数字孪生城市上规划设计、模拟仿真等，将城市可能产生的不良影响、矛盾冲突、潜在危险进行智能预警，并提供合理可行的对策建议，以未来视角智能干预城市原有发展轨迹和运行，进而指引和优化实体城市的规划、管理、改善市民服务供给，赋予城市生活的智慧。

3、数字孪生城市的作用：1）提升城市规划质量和水平。2）推动为人为核心的城市设计、建设协同创新。3）优化并评估智慧城市建设成效。