基于孪生体理念推进孪生城市建设。
1.数字孪生城市总体架构进一步迭代更新
经过五年来发展，数字孪生城市基本形成“三横四纵”的总体架 构，“三横”为新型基础设施、智能运行中枢、孪生应用体系，“四 纵”为组织保障体系、标准规范体系、网络安全防线、运营保障体系。
新型基础设施，承载城市全要素的数据采集、传输与计算，图形 计算需求增强。主要包括端采集、网连接、智计算三部分内容，一是 通过新型测绘、物联网等终端，采集城市静态、动态数据；二是通过 5G、千兆光纤、北斗等网络设施，传输城市运行数据；三是通过边云 超智能计算体系，尤其是 GPU 图形计算，来满足数字孪生城市对图 形渲染的强大存储和计算需求。
智能运行中枢，融合多源数据和能力组件形成数字孪生底座，数 字孪生体亟需突破。主要包括数据汇聚治理、数据深度融合、数据赋 能应用三部分内容，一是依托城市大数据平台、城市感知平台、城市 实景三维平台、城市信息模型平台等，全面汇聚城市运行相关数据；二是围绕实体对象孪生、实体关系孪生、业务规则孪生，以分级分类 形式，融合多元、多源、多态数据，打造城市级数字孪生底座平台； 三是将底座平台能力以服务组件的形式向各类应用场景赋能。
孪生应用体系，实现城市多跨场景整体智治的愿景，八大典型场 景逐渐“浮出”水面。主要包括面向城市整体智治的八大数字孪生典 型场景，即综合治理、应急安全、交通物流、城市规建、水利流域、 绿色低碳、工业制造、公共服务等多业务协同场景，以及其他行业领 域按需开展数字孪生应用升级改造。
组织保障体系，助力数字孪生城市总体架构顺利实施。通过组织 机构改革，建立总体设计、实施专班、项目统筹统建、首席信息官、 首席数据官等机制和办法，保障总体架构顺利实施。
标准规范体系，确保数据可信互认，系统互联互通。通过元数据、 数据目录、数据融合、技术集成关系、应用组件等标准制定，确保可 信互认、互联互通。
网络安全防线，保障数字孪生城市安全运行。主要包括基础设施 安全、数据安全、系统安全等。
运营保障体系，形成投入收益可持续发展的建设模式。通过完善 建设运营机制、收益分配制度等，建立技术运营团队，形成可持续运 营格局。
2.城市级数字孪生底座平台具有新内涵
数字孪生城市是新型智慧城市建设新模式。智慧城市建设模式是不断发展演化的，与上一阶段智慧城市建设相比，内容形式上，数字 孪生城市建设更加注重城市全实体要素数字化表达，并针对全实体要 素进行全方位数据融合，在多源数据深度融合基础上，系统性整体性 重塑和实现城市“三融五跨”智慧应用场景；技术能力上，除了云计 算、大数据、AI、IOT 等技术，数字孪生城市更注重通过 GIS、BIM、 IOT、仿真、VR/AR 等多技术引擎集成加持，实现城市运行动态感知、 虚拟空间可视再现、智能分析仿真推演等能力。
构建数字孪生底座平台是城市大脑未来演进方向、发展核心要义。 数据驱动的城市大脑在数据层面更侧重于对城市数据的汇聚、监测、 治理和分析决策，为智慧城市应用提供数据分析服务；在能力层面更 侧重于通过整合基础技术支撑能力、融合通信能力及应用开发能力等， 对外部应用提供共性支撑能力，支持智慧城市应用。数字孪生驱动的 城市数字孪生底座平台是在城市大脑的基础上，围绕实体对象、实体 关系、业务规则开展数据融合，并形成视觉可视化、孪生体可编辑、 业务规则可分析计算、数字空间可交互的新底座平台，对上层应用场 景提供九种孪生能力9。
城市级数字孪生底座平台与城市大数据平台、CIM 平台、实景三 维平台、物联网平台有着紧密的关联关系，是现有基础平台有机整合 的结果。目前各地建设的实景三维平台和 CIM 平台，从数据组成和 价值作用来说，可以称之为城市数字孪生的一次表达，是城市数字孪 生底座平台的建设基础。数字孪生城市底座，本质是城市全要素的数 字化语义化表达，可称之为城市数字孪生的二次表达，为上层应用场 景提供标准化的全面的数据供给。城市大数据平台、城域物联感知平 台为数字孪生底座平台提供海量的动静态运行数据，是数字孪生城市 数据融合的源泉，是孪生底座构建的关键基础。
1.明确总体设计在建设中的定位
数字孪生应用是具有“三融合五跨越”10特性的复杂巨系统。数字孪生底座平台是涉及多异构网络、异构系统、异构应用组成的数字 项目集群，是体系工程/系统工程（System of System）。由于缺乏总 体设计，当前系统建设往往背离整体性系统性，存在碎片化、割裂化 的项目式设计与建设，导致业务敏捷性差、互通性协作性差、需求侧 体验不佳。总体设计有助于理顺需求方、集成商、项目实施方等多利 益相关方协同合作关系，划清协作界面。
2.搭建从愿景到项目的总体设计任务框架
总体设计支撑实现数字孪生城市总体愿景。首先将城市发展愿景 分解为典型的业务场景。其次，通过“业务架构设计”，不断解剖细 化业务流程，形成“数字孪生体”“数字孪生支撑能力”。基于数字 孪生体开展“数据架构设计”，融合多源数据要素；基于“数字孪生支撑能力”设计“应用组件架构”，形成“组件式、中台化”架构； 将应用组件对应到具体实现技术上，搭建“技术集成架构”。最后， 将四类架构设计为具体实施项目（建设载体），组织系列工程项目建 设，确保数字孪生城市整体落地。
数字孪生融合了感知、建模、渲染等多种数字技术优势，从技术 实现来看，在体制顺畅、机理清晰、数据完备等条件满足的情况下， 数字孪生在城市应用场景中几乎“无所不能”。从投入产出效益来看， 有些场景“可孪生”但“不必孪生”，因此孪生场景要从“可有可无” 的低价值路线向“必要孪生”的中高价值路线上探求，真正做到“孪 有所值”。
当前，数字孪生城市以图层基础结构的时空框架，较好地支持了 同类要素的表达和空间分析，但在面向微观单元的多源信息汇聚和面 向微观单元的计算分析方面支持不足，因此需要扩展实体化、语义化、 支持人机兼容理解和物联实时感知的数字孪生体表达，满足语义化分 析应用、软件化开发编辑的需要。
