數(shù)字孿生城市建設指引報告

(2023年)

中國信息通信研究院產(chǎn)業(yè)與規(guī)劃研究所

中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會數(shù)字孿生技術應用工作委員會

蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊

2023年12月

版權聲明

本報告版權屬于中國信息通信研究院、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會

數(shù)字孿生技術應用工作委員會和蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)

新坊，并受法律保護。轉載、摘編或利用其它方式使用本報

告文字或者觀點的，應注明“來源：中國信息通信研究院、

中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會數(shù)字孿生技術應用工作委員會和蘇州工業(yè)

園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊”。違反上述聲明者，編者將追究其相

關法律責任。

前言

當今世界，城市已成為現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展和社會活動的主要載

體。聯(lián)合國人居署數(shù)據(jù)顯示，全球城鎮(zhèn)人口占比將從2021年的56%

上升至2050年的68%[1]。截至2022年底，我國常住人口城鎮(zhèn)化率也

已達到65.22%。聯(lián)合國《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》提出“建設包容、

安全、韌性和可持續(xù)城市和社區(qū)”的目標[2]，城市可持續(xù)發(fā)展目標的

實現(xiàn)，既依賴數(shù)字技術的創(chuàng)新與賦能，也需要政策機制的優(yōu)化與變革。

數(shù)字孿生城市（DigitalTwinCity）正是面向可持續(xù)發(fā)展目標提出

的城市發(fā)展新理念與新模式，已經(jīng)成為城市數(shù)字化轉型發(fā)展、構筑城

市競爭新優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇和重要路徑。中國、美國、英國、法國、新

加坡、新西蘭等多國正積極探索建設數(shù)字孿生城市，取得了一定成效。

但目前數(shù)字孿生城市仍處于發(fā)展初期，面臨著城市發(fā)展需求日益復

雜、技術快速迭代更新、實施建設投入較高、商業(yè)模式仍需探索等挑

戰(zhàn)。

報告聚焦數(shù)字孿生城市“建什么”和“如何建”的問題，提出了三大

核心觀點。

一是原創(chuàng)提出“數(shù)字孿生城市建設五維模型（SODPA模型）”，

明確了數(shù)字孿生城市建設的5大維度，即戰(zhàn)略與人才（Strategyand

Talent）、商業(yè)與運營（BusinessandOperation）、設施與數(shù)據(jù)

（InfrastructureandData）、技術與平臺（TechnologyandPlatform）

和應用與場景（ApplicationandSenerio），解決了數(shù)字孿生城市“建什

么”的問題。五大維度是數(shù)字孿生城市建設的五大核心內容，也是數(shù)

字孿生城市發(fā)展應關注的五大行動方向。

二是明確數(shù)字孿生城市五大維度的建設思路，總結了中國、美國、

英國、韓國、新西蘭等多國數(shù)字孿生城市先進案例和建設經(jīng)驗，解決

了數(shù)字孿生城市“如何建”的問題。

三是提出促進數(shù)字孿生城市建設三項策略建議，即分類施策、特

色引領、生態(tài)協(xié)作，從而有序推進數(shù)字孿生城市建設、打造數(shù)字孿生

先鋒場景，營造共建共享發(fā)展格局，為數(shù)字孿生城市建設者、管理者

和運營者提供有益參考。

報告編制過程中，得到世界經(jīng)濟論壇城市轉型平臺、全球智慧城

市大會明日城市研究院、蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生創(chuàng)新坊、新疆烏魯木

齊國際陸港集團、中國聯(lián)通智慧城市研究院、泰瑞數(shù)創(chuàng)（北京）股份

有限公司、深圳灣科技生態(tài)園、深圳英飛拓科技有限公司、中科城市

大腦數(shù)字科技有限公司等權威專家指導和案例支持。在此，編制組誠

摯感謝各單位和專家的大力支持。

圖目錄

圖1每年新增數(shù)字孿生相關招投標項目數(shù)量和金額....................................1

圖2數(shù)字孿生城市建設五維模型....................................................................3

圖3數(shù)字孿生城市建設五維模型總體視圖....................................................4

圖4蘇州工業(yè)園區(qū)打造園區(qū)級數(shù)字孿生戰(zhàn)略................................................5

圖5英國國家數(shù)字孿生9大原則....................................................................6

圖6組織內數(shù)字化人才角色定位....................................................................7

圖7數(shù)字孿生城市人才培養(yǎng)體系...................................................................8

圖8數(shù)字孿生實訓平臺....................................................................................9

圖9香港東涌新市鎮(zhèn)擴建項目組織結構......................................................11

圖10北京空間數(shù)據(jù)入場交易案例................................................................12

圖11城市感控體系空間布局........................................................................14

圖12上海臨港新區(qū)城市大腦........................................................................15

圖13芝加哥基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市數(shù)字孿生項目....................................18

圖14數(shù)字孿生城市四大核心技術與平臺....................................................19

圖15物聯(lián)智能感知消防孿生底圖及物聯(lián)感知設備智能預警....................20

圖16赫爾辛基實景Mesh模型與3D語義模型........................................21

圖17赫爾辛基3D+實景Mesh模型...........................................................22

圖18赫爾辛基基于3D+語義CityGML模型的太陽能潛力分析............22

圖19智慧園區(qū)（揚名科創(chuàng)中心）精細模型及總體情況頁面....................23

圖20深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”總體建設視圖.............................25

圖21新西蘭Safeswim項目助力海灘水質提升..........................................28

圖22絲路智港平臺........................................................................................29

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

一、數(shù)字孿生城市五維模型的構建

（一）數(shù)字孿生城市建設成效初顯、挑戰(zhàn)并存

數(shù)字孿生城市是面向未來可持續(xù)發(fā)展提出的城市規(guī)劃建設新理

念與新模式，是數(shù)字技術革新與城市運行機制創(chuàng)新的有效結合，是城

市升級的可行路徑。通過物理城市與數(shù)字城市的精準映射、虛實融合、

軟件定義、智能反饋，促進城市生產(chǎn)更加高效安全、生活服務更加便

捷包容、生態(tài)環(huán)境更加低碳可持續(xù)[3]。

全球數(shù)字孿生市場蓬勃發(fā)展，我國數(shù)字孿生城市項目建設活躍。

據(jù)Marketsandmarkets測算，2023年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將達到101

億美元，預計到2028年將達到1101億美元，復合年增長率為61.3%[5]。

我國數(shù)字孿生市場穩(wěn)步增長，數(shù)字孿生城市項目建設活躍。隨著各行

業(yè)數(shù)字化轉型的推進，數(shù)字孿生滲透率持續(xù)上升。據(jù)中國信通院統(tǒng)計，

我國數(shù)字孿生城市相關項目逐年增加，截至2023年11月，我國數(shù)字

孿生城市相關項目新增493項，新增項目金額達140億元以上。目前，

數(shù)字孿生技術在綜合治理、水利、能源、交通等領域應用活躍。

來源：中國信息通信研究院

圖1每年新增數(shù)字孿生相關招投標項目數(shù)量和金額

數(shù)字孿生城市建設仍處于發(fā)展初期，面臨四大挑戰(zhàn)。一是數(shù)字孿

1

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

生城市建設共性框架尚未建立，當前數(shù)字孿生城市建設仍面臨統(tǒng)籌推

進力度不足、相關利益方眾多、復雜系統(tǒng)建設難度較大、缺乏共性方

案指引等問題，亟需從戰(zhàn)略、數(shù)據(jù)、平臺、場景、運營等多維度出發(fā)，

建立數(shù)字孿生城市建設的共性模型，為數(shù)字孿生城市建設提供有益參

考。二是數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略和人才保障仍需加強，缺乏對應用需求與

目標的深入分析，導致數(shù)字孿生技術與城市規(guī)劃、建設、管理、服務

等業(yè)務脫節(jié)，資金投入難以轉化為實際應用收益；缺乏綜合城市管理、

數(shù)字技術、算法模型等復合型人才支撐，導致數(shù)字孿生城市建設難以

長效發(fā)展；數(shù)字孿生商業(yè)模式尚不清晰、融資渠道單一、市場化價值

挖掘不足，可持續(xù)運營模式仍需探索。三是數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)與能力

供給方式仍需創(chuàng)新，數(shù)據(jù)缺乏有效標準化框架，異構數(shù)據(jù)融合應用面

臨困難；部分數(shù)字孿生技術能力與生態(tài)綁定難以解耦服務，能力復用

面臨挑戰(zhàn)。四是數(shù)字孿生高價值場景仍需挖掘，當前政府、市民和企

業(yè)發(fā)展需求日益多元，但數(shù)字孿生城市普遍存在重“物理”屬性，輕“社

會與環(huán)境”屬性現(xiàn)象，亟須進一步挖掘數(shù)字孿生城市務實生效、虛實

互動的高價值場景，提高人民群眾的獲得感幸福感，賦能城市經(jīng)濟社

會數(shù)字化轉型發(fā)展。

針對數(shù)字孿生城市的共性挑戰(zhàn)，研究提出數(shù)字孿生城市建設共性

模型，從明確數(shù)字孿生城市發(fā)展戰(zhàn)略、強化人才支撐、創(chuàng)新運營模式、

夯實數(shù)字底座、打造核心平臺、塑造高價值場景等維度出發(fā)，提煉形

成數(shù)字孿生城市五維模型方法論，為政府和企業(yè)推動數(shù)字孿生城市建

設提供有益參考。

（二）數(shù)字孿生城市建設五維模型簡介

2022年，世界經(jīng)濟論壇與中國信通院聯(lián)合提出“4+5”數(shù)字孿生城

市框架，即基礎設施、數(shù)據(jù)資源、平臺能力、應用場景等4大內部要

2

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

素，以及戰(zhàn)略與機制、利益相關方、資金與商業(yè)模式、標準與評估、

網(wǎng)絡安全5大外部要素。基于“4+5”框架，項目組以目標導向、指導

建設、易于操作為原則，進一步提煉形成數(shù)字孿生城市建設五維模型

（SODPA模型），即戰(zhàn)略與人才（StrategyandTalent）、商業(yè)與運

營（BusinessandOperation）、設施與數(shù)據(jù)（InfrastructureandData）、

技術與平臺（TechnologyandPlatform）和應用與場景（Applicationand

Senerio）。

來源：中國信息通信研究院

圖2數(shù)字孿生城市建設五維模型

五維模型是以“戰(zhàn)略與人才”為基礎，以“商業(yè)與運營”為長效保

障，以“設施與數(shù)據(jù)”為底座，以“技術與平臺”為中樞，以“應用與場

景”為重要抓手，旨在促進數(shù)字孿生城市系統(tǒng)性謀劃、高質量建設和

可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字孿生城市建設五維模型既適用于大型城市、中小型

城市等整體型數(shù)字孿生城市建設，也適用于園區(qū)、城市功能區(qū)等區(qū)域

型數(shù)字孿生城市建設，將為數(shù)字孿生城市建設者、管理者、運營商和

供應商提供參考。具體建設思路在報告第三章到第七章闡述。

3

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：中國信息通信研究院

圖3數(shù)字孿生城市建設五維模型總體視圖

二、戰(zhàn)略與人才：制定務實戰(zhàn)略，打造復合型人才隊伍

戰(zhàn)略與人才是數(shù)字孿生城市建設的方向引領和實施主體。戰(zhàn)略規(guī)

劃涵蓋城市經(jīng)濟社會目標、數(shù)字化行動計劃，以及促進數(shù)字孿生城市

相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鼓勵支持政策與激勵機制，為城市建設提供愿景藍圖

和實施方案。人才保障包含城市規(guī)劃師、技術公司專家團隊、模型算

法設計師等多學科、多層次人才隊伍，為數(shù)字孿生城市建設、管理、

運營提供人才保障和智力支持。

（一）調研城市發(fā)展稟賦，務實制定戰(zhàn)略規(guī)劃

深刻把握城市發(fā)展現(xiàn)狀與特色，高標準制定數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略規(guī)

劃。一是大興調查研究，借助先進技術手段，深度把握城市政策、經(jīng)

濟、社會、技術現(xiàn)狀和城市特色，摸清城市數(shù)字化發(fā)展底數(shù)。二是關

注政策重點，根據(jù)城市規(guī)劃、行業(yè)政策、財政政策和行業(yè)標準，結合

技術發(fā)展方向、應用現(xiàn)狀和能力瓶頸，以政策重點為指導，高標準、

定制化編制數(shù)字孿生城市規(guī)劃，為技術選型和實施提供政策支撐。三

是合理分配資源，統(tǒng)籌安排數(shù)字孿生城市建設資金、人力和物力等資

4

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

源，達到提升建設效果、降低建設風險，更好地服務城市發(fā)展的目的。

案例1：蘇州工業(yè)園區(qū)開展園區(qū)級數(shù)字孿生戰(zhàn)略規(guī)劃

蘇州工業(yè)園區(qū)基于園區(qū)資源稟賦和發(fā)展實際，創(chuàng)造性提出了數(shù)字

孿生園區(qū)DESIP戰(zhàn)略規(guī)劃，通過數(shù)字資產(chǎn)（Digitalasset）匯聚，破

解城市建設信息孤島難題；通過培育數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)新生態(tài)（Eco

system），資源融通共享，打造數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈條；通過構筑全域數(shù)

字孿生場景（Senario），提升群眾對數(shù)字孿生技術的生動感知；通過

數(shù)字孿生技術創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和機制創(chuàng)新（Inovation），搭建數(shù)字孿

生底座平臺（Platform），為生態(tài)企業(yè)提供技術賦能、專利導航、資

源接引等服務，打造數(shù)字孿生應用場景示范區(qū)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)集聚區(qū)、技

術創(chuàng)新策源地“兩區(qū)一地”，建成一流數(shù)字孿生先鋒園區(qū)。

來源：蘇州工業(yè)園數(shù)字孿生創(chuàng)新坊

圖4蘇州工業(yè)園區(qū)打造園區(qū)級數(shù)字孿生戰(zhàn)略

（二）拆解階段戰(zhàn)略目標，靈活制定推進方案

按照建設時序科學拆解相關任務，形成推進路線圖。一是科學制

定分步實施方案，在充分研究城市資源稟賦基礎上，明確數(shù)字孿生城

市建設的階段性目標和價值，近中期（3—5年）率先推動一批解決

5

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

城市共性問題、痛點難題、成效顯著的數(shù)字孿生場景落地。考慮到城

市大規(guī)模復雜性和技術快速迭代的特點，遠期（5—10年）保持建設

框架和實施路徑靈活性和包容性，以應對未來的挑戰(zhàn)。二是明確建設

任務和責任分工，通過明確建設步驟、實施方案和任務分工，形成數(shù)

字孿生城市建設合力，穩(wěn)步推進建設實施。

案例2：英國國家數(shù)字孿生戰(zhàn)略

英國國家數(shù)字化建設中心發(fā)布的《英國國家數(shù)字孿生原則》從戰(zhàn)

略層面研究了國家級數(shù)字孿生的內涵及價值，提出了基于信息管理框

架打造國家級數(shù)字孿生的路線圖，總結了指導國家級數(shù)字孿生發(fā)展和

應用的九大原則。重點聚焦和解決了數(shù)字孿生模型質量和精度、敏感

信息安全保護、數(shù)字孿生與其他系統(tǒng)互操作關系，以及信息社會可持

續(xù)發(fā)展的問題。這一戰(zhàn)略部署統(tǒng)籌了英國國內各行業(yè)相對獨立的信息

技術標準，實現(xiàn)了孿生體間高效、安全的數(shù)據(jù)共享，釋放了數(shù)據(jù)資源

價值，活躍了政府、學界、產(chǎn)業(yè)界各利益相關方的參與積極性，促進

了英國數(shù)字孿生技術的發(fā)展和應用。

來源：《英國國家數(shù)字孿生原則》

圖5英國國家數(shù)字孿生9大原則

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

（三）聚焦關鍵崗位培養(yǎng)，強化數(shù)字人才保障

數(shù)字孿生城市關鍵崗位可分為“管理、應用和建設”三個層面，包

含領導者、運營人才、專業(yè)人才三大類。一是培養(yǎng)數(shù)字孿生城市統(tǒng)籌

管理者的領導能力，培養(yǎng)領導干部和企業(yè)管理者“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)

據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的思維模式，提升利用數(shù)字化技

術與工具解決問題的的習慣與能力，實現(xiàn)從“適應數(shù)字化、運用數(shù)字

化”到“駕馭數(shù)字化、引領數(shù)字化”的轉變。二是數(shù)字孿生城市專業(yè)

運營人才，利用本地化運營服務的駐地優(yōu)勢和對政府需求的深刻理

解，培育專業(yè)化管理團隊，著重加強項目運營、產(chǎn)業(yè)合作、資源協(xié)同

等方面的管理能力，保障數(shù)字孿生城市的高效可持續(xù)運轉。三是加強

數(shù)字孿生領域高端人才引進與培養(yǎng)力度，大力引進和培養(yǎng)一批急需緊

缺的數(shù)據(jù)、算法、渲染、建模等領域技術領軍人才和業(yè)務開拓團隊，

分級分類組建數(shù)字孿生城市智庫梯隊，為數(shù)字孿生城市長效發(fā)展提供

智力支撐。

來源：中國信息通信研究院

圖6組織內數(shù)字化人才角色定位

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

（四）創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，打造數(shù)字孿生人才梯隊

構建覆蓋高校培養(yǎng)、技能培訓、能力認證的人才培育閉環(huán)體系，

培育跨學科跨領域復合型人才。一是加快構建產(chǎn)學研合作培養(yǎng)人才體

系，鼓勵高等院校增設數(shù)字孿生相關專業(yè)，加強專業(yè)教育和技能型、

應用型人才培養(yǎng)，支持打造產(chǎn)教融合實訓教學基地，為人才提供高質

量、可持續(xù)的培育服務和實踐環(huán)境，確保數(shù)字孿生城市建設和運維階

段有持續(xù)的優(yōu)質人才供給。二是持續(xù)提升專業(yè)人才應用技能水平，制

定不同層次、不同專業(yè)的數(shù)字化技能課程和培訓計劃，鼓勵打造數(shù)字

孿生專業(yè)技能學習平臺，定向輸送數(shù)字孿生設施、數(shù)據(jù)、平臺、應用

等領域人才。三是構建全棧式人才能力鑒定體系，支持開展數(shù)字孿生

相關職業(yè)標準制定，分層分類認定技能等級，推動數(shù)字孿生相關職業(yè)

進入職業(yè)分類大典，加強保障數(shù)字孿生相關職業(yè)從業(yè)者權益。

來源：中國信息通信研究院

圖7數(shù)字孿生城市人才培養(yǎng)體系

案例3：數(shù)字孿生一站式實訓基地項目

優(yōu)锘打造數(shù)字孿生實訓平臺，結合行業(yè)真實業(yè)務場景，開發(fā)低代

碼和零代碼兩種使用形式，覆蓋機房、社區(qū)、城市、煤礦、農(nóng)業(yè)等多

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

行業(yè)真實業(yè)務場景，幫助學員簡單、快速開發(fā)出復雜的數(shù)字孿生應用，

沉浸式體驗到不同崗位、不同階段的工作內容，通過實戰(zhàn)演練提升學

員構建數(shù)字孿生應用的能力，能夠有效解決傳統(tǒng)實訓成本高昂、場景

固化、教學效果不佳問題，打通產(chǎn)教融合最后一公里。

來源：優(yōu)锘數(shù)字孿生實訓平臺

圖8數(shù)字孿生實訓平臺

三、商業(yè)與運營：構建政企合作運營架構，建設可持續(xù)

長效運營機制

商業(yè)與運營模式是數(shù)字孿生城市優(yōu)化資源配置、提升運營成效的

關鍵手段，也是影響數(shù)字孿生效能發(fā)揮的重要原因。數(shù)字孿生城市是

一項復雜系統(tǒng)工程，需要探索以政府為主導，社會資本共同參與合作

的運營模式，推動數(shù)字孿生城市長效化、可持續(xù)發(fā)展。

（一）厘清相關利益方定位，明確政企合作的組織架構

發(fā)揮相關利益方各自優(yōu)勢，明確數(shù)字孿生城市政企合作的組織架

構。一是明確一個數(shù)字孿生城市統(tǒng)籌管理機構，政府作為數(shù)字孿生城

市中的主導統(tǒng)籌者和部分出資方，發(fā)揮協(xié)調企業(yè)、投資者和用戶責權

利的優(yōu)勢作用，鼓勵社會資本作為承建方或共同出資方來合作開展建

設，其產(chǎn)生收益將由各方按比分擔，確保數(shù)字孿生城市的建設能夠有

序推進。二是建立優(yōu)勢互補、協(xié)同創(chuàng)新的數(shù)字孿生共建生態(tài)，供給側

企業(yè)需重視各建設階段的分工協(xié)同與合作，數(shù)字孿生城市建設主體包

括GIS/BIM/CIM、可視化渲染、仿真推演、感知標識、交互控制等

各領域企業(yè)，提供數(shù)字孿生城市建設所需的產(chǎn)品和服務。但企業(yè)間面

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

臨競爭嚴重、行業(yè)龍頭強勢壟斷等問題，企業(yè)間可通過資源置換、項

目合作、產(chǎn)品聯(lián)營、聯(lián)合開發(fā)等形式，形成多方建設者優(yōu)勢互補的生

態(tài)格局。三是強化用戶方在數(shù)字孿生城市發(fā)展中核心驅動作用，政府、

企業(yè)、社會組織、市民都是使用主體，數(shù)字孿生城市建設主管部門應

及時梳理用戶需求，納入業(yè)務計劃、技術路標和產(chǎn)品開發(fā)流程，促進

數(shù)字孿生城市的長效可持續(xù)運轉。

案例4：香港東涌新市鎮(zhèn)擴建數(shù)字孿生項目

中國香港特別行政區(qū)東涌新市鎮(zhèn)擴展區(qū)踐行智能、綠色的城市

發(fā)展理念，探索建設大嶼山首個智能低碳社區(qū)。項目通過“三層級”

組織方式，推動工程設計、物聯(lián)網(wǎng)設備、數(shù)字化開發(fā)等多領域的企

業(yè)主體明確分工、協(xié)同合作，有效調動了社會企業(yè)參與數(shù)字孿生城

市建設的積極性。從職責分工看，該項目有三層結構，第一層為數(shù)

字孿生實施小組，由香港特區(qū)政府路政署和Varadise、ARUP、Mott

MacDonald公司組成，負責數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)分析工作。第二層為應

用開發(fā)層，由BuildKing，Gammon，Bouygues，Alchmex與PaulY

合資公司等四家機構協(xié)作，負責數(shù)字化項目建設、應用程序開發(fā)工

作。第三層為技術支持層，由Varadise提供物聯(lián)網(wǎng)安裝、AI分析等

技術支持。東涌新市項目通過清晰的商業(yè)框架和權責關系，促進不

同領域企業(yè)主體發(fā)揮自身優(yōu)勢，有效避免了內部矛盾和數(shù)據(jù)泄露風

險，保障了多個子項目在數(shù)字孿生城市規(guī)劃設計的整體框架下統(tǒng)籌

建設、協(xié)同發(fā)展。

10

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：香港東涌新市鎮(zhèn)擴建數(shù)字孿生項目展示圖

圖9香港東涌新市鎮(zhèn)擴建項目組織結構

（二）探索孿生資產(chǎn)商業(yè)模式，推動長效可持續(xù)運營

充分激活數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值潛能，賦能城市運營建設管理。

一是政府積極推動相關政策和法規(guī)，支持數(shù)據(jù)從資源到資產(chǎn)再到資本

的轉化，支持企業(yè)與社會可開放平臺挖掘數(shù)據(jù)的價值，通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)

確權與估值，促進數(shù)據(jù)的流通和交易，例如自然資源數(shù)據(jù)、地理信息

數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、實時運行數(shù)據(jù)等數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理。二

是數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值顯化為經(jīng)濟效益與社會效益，政府部門、企業(yè)、科

研院校和公眾等多元主體將開發(fā)后的數(shù)據(jù)互相流通，與多行業(yè)深度融

合，實現(xiàn)需求的精準識別，提升相應生產(chǎn)要素匹配效率。三是利用數(shù)

字孿生、區(qū)塊鏈、感知標識等技術實現(xiàn)物理資產(chǎn)的數(shù)字化，提升全局

性智能決策和資源動態(tài)優(yōu)化配置能力，例如城市“一網(wǎng)統(tǒng)管”運行中

心，基于數(shù)字孿生技術復現(xiàn)城市的三維全景，以大數(shù)據(jù)為基礎整合城

市各部門海量信息資源，按照時間、空間、層級結構等維度，深度挖

掘情報數(shù)據(jù)的時空特征及變化規(guī)律，最大限度挖掘數(shù)據(jù)價值，為城市

管理決策提供全面、客觀、科學的依據(jù)。

案例5：北京市空間數(shù)據(jù)交易服務

2023年6月，在北京市經(jīng)濟和信息化局協(xié)調組織下，北京市測繪

11

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

設計研究院通過北京國際大數(shù)據(jù)交易所成功完成了一筆基于空間數(shù)

據(jù)的交易服務，在空間數(shù)據(jù)領域實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資產(chǎn)登記和數(shù)據(jù)交易。此

次交易是以北京測繪院自主獲取的北京中軸線局部空間數(shù)據(jù)為基礎，

AR技術繪制北京北中軸（景山以北部分）三維模型，用戶可通過北

數(shù)所交易平臺購買使用權。這筆交易是北京市在建立測繪地理信息數(shù)

據(jù)交易制度方面進行的一次積極探索，促進了空間數(shù)據(jù)市場化應用，

解決了空間數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、可靠交易和安全應用等難題，是測繪地理信

息數(shù)據(jù)有償使用機制建設方面的一次有益探索，為空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)和流

通提供了成功案例。

來源：北京市測繪設計研究院

圖10北京空間數(shù)據(jù)入場交易案例

（三）建立成效評估考核體系，促進數(shù)字孿生城市有序

升級

精準有效的評估體系能夠幫助管理者發(fā)現(xiàn)當前存在的問題，形成

PDCA全過程閉環(huán)模式，從而促進數(shù)字孿生城市更加健康、長期的發(fā)

展。一是強化數(shù)字孿生城市建設中各項目、各環(huán)節(jié)責任落實，加強項

目規(guī)劃、實施、運營等全生命周期標準化指導，明確各職能部門及單

位的職責分工，確保項目建設科學規(guī)范。二是建立準確反映數(shù)字孿生

城市建設水平的評估指標體系，實現(xiàn)對實施進度的跟蹤監(jiān)測，委托第

三方單位定期開展項目評估，實現(xiàn)“以評促建、以評促改、以評促管、

以評促強”。三是將數(shù)字孿生城市建設推進情況納入績效考核體系，

確保系統(tǒng)推進和目標達成。

12

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

四、設施與數(shù)據(jù)：推動數(shù)據(jù)全面采集與融合，夯實數(shù)字

孿生建設基礎

基礎設施和數(shù)據(jù)資源是數(shù)字孿生城市建設的底層基礎。基礎設施

是數(shù)字孿生城市的感知神經(jīng)與控制體系，其全面覆蓋、全域部署是數(shù)

字孿生城市建設運行的前提，要統(tǒng)籌推進城市內感知、網(wǎng)絡、算力等

基礎設施建設和布局。數(shù)據(jù)資源是數(shù)字孿生城市的流動血液，要充分

借鑒工業(yè)設備、生產(chǎn)線的數(shù)字孿生體理念，在城市范圍內，構建出融

合時空地理信息、多源數(shù)據(jù)的城市數(shù)字孿生體，實現(xiàn)對城市建筑、設

施、環(huán)境、車流、人流等實體對象的數(shù)字化表達，從而推動物理城市

和數(shù)字城市虛實交互、協(xié)同發(fā)展。

（一）建設城市感控體系，強化數(shù)字孿生感知神經(jīng)末梢

統(tǒng)籌建設地上、地下、空中、水域等物聯(lián)感知設施，構建城市全

息物聯(lián)感知體系。一是強化城市感知設施共建共享，試點推進智慧桿

塔等可綜合承載多種設備和傳感器的感知底座基礎設施建設，推動照

明、道路監(jiān)控、交通指示、安防、通信、環(huán)保監(jiān)測等多方需求“多桿

合一”，實現(xiàn)資源共享，減少重復建設。二是推進城市感知終端臺賬

化管理，各行業(yè)部門應充分梳理已建感知終端情況，推動感知終端普

查和統(tǒng)一編碼，建立感知終端清單，形成一套城市感知終端臺賬。例

如北京推動城市感知設備統(tǒng)一編碼，建立一個完整的設備清單，強化

對感知終端設備的統(tǒng)一管控。三是強化城市感知體系全面覆蓋，在道

路、樓宇、管廊、浮空平臺、海洋浮標等地上、地下、空中、水域空

間部署監(jiān)控、監(jiān)測等感知傳感設施，支撐交通、能源、環(huán)保、氣象、

消防等城市智慧運行。

13

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

圖11城市感控體系空間布局

案例6：上海臨港數(shù)字孿生項目

上海浦東臨港地區(qū)，在已有BIM/GIS等大數(shù)據(jù)平臺基礎上，建

設數(shù)字孿生港區(qū)。從基礎設施建設看，全面展現(xiàn)數(shù)字孿生城市物聯(lián)

感知能力，實現(xiàn)臨港全區(qū)域基礎設施狀態(tài)的主動感知，覆蓋智慧園

區(qū)、公共設施、市政、道路、社區(qū)綜治等12類傳感器，每日上傳

約14萬條信息。針對主城區(qū)70平方公里區(qū)域，基于數(shù)字孿生實現(xiàn)

無人機全地形自動巡航，形成正射影像瓦片地圖，并采用AI智能

監(jiān)測技術，實現(xiàn)對主城區(qū)垃圾堆放、人流密度等問題的智能監(jiān)測和

管理。

從數(shù)據(jù)融合供給看，數(shù)字孿生平臺接入包括高德票務、水務及

政府相關部門等10多類數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)臨港各政府部門、企業(yè)和互

聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的匯聚融合，接入外界數(shù)據(jù)總量約33萬條，每日API調

用總次數(shù)超過2萬余次。有助于實現(xiàn)臨港全局分析預判，智能化調

配城市公共資源，完成交通“提前一天預測”、游客“多留一天”等城

市管理目標。

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：上海臨港新區(qū)項目展示圖、泰瑞數(shù)創(chuàng)（北京）股份有限公司

圖12上海臨港新區(qū)城市大腦

（二）完善網(wǎng)絡設施與算力設施，筑牢數(shù)字孿生傳輸與

計算基礎

強化網(wǎng)絡與算力基礎設施建設，為數(shù)字孿生城市中海量數(shù)據(jù)傳輸

與計算提供支撐。一是加強光纖網(wǎng)絡、5G基站等通信基礎設施的建

設，確保城市各區(qū)域具備高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。二是加強物聯(lián)網(wǎng)

（IoT）網(wǎng)絡普及和應用，為感知數(shù)據(jù)采集提供可靠網(wǎng)絡支持。利用

傳感器、攝像頭等設備收集實時數(shù)據(jù)，為數(shù)字孿生提供實時信息。例

如，通過搭建城市感知電網(wǎng)，實現(xiàn)對城市能源的實時監(jiān)控與調度。利

用數(shù)字孿生技術，對城市能源消耗進行精確預測和優(yōu)化，推廣綠色能

源、節(jié)能建筑等環(huán)保措施，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。三是構建云計算

和邊緣計算等數(shù)字基礎設施，提高城市計算能力以支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處

理和實時仿真分析。云計算中心可以集中處理大量數(shù)據(jù)，提供強大的

計算能力。邊緣計算則可在數(shù)據(jù)產(chǎn)生地完成初步處理，以降低網(wǎng)絡延

遲并提高響應速度。

（三）創(chuàng)新構建數(shù)字孿生體，推動城市全要素數(shù)字化語

義化表達

數(shù)字孿生體是城市實體對象在數(shù)字空間的映射，通過建立與現(xiàn)實

世界相匹配、涵蓋城市物理屬性、行業(yè)屬性和社會屬性的城市數(shù)字模

型，真實、準確地反映城市內各種對象的特征和狀態(tài)，數(shù)字孿生體的

15

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

管理方法已經(jīng)在工業(yè)領域得到了廣泛應用。一是創(chuàng)新數(shù)據(jù)組織方式，

以實體對象為核心，構建城市數(shù)字孿生體。城市數(shù)字孿生體克服了傳

統(tǒng)基于地圖管理的靈活性不足、數(shù)據(jù)更新困難等問題，更符合人們的

直覺思維，面向實體對象組織和管理多維度數(shù)據(jù)，有利于數(shù)字孿生應

用的統(tǒng)一部署和仿真推演。二是分類構建城市數(shù)字孿生體，從建設方

法來看，數(shù)字孿生體可以基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，對城市的設施設備、

交通工具、建筑物、人、企業(yè)等重要實體對象進行分類建模。通常每

類數(shù)字孿生體都需要包括一些共同屬性，如編碼標識、時空位置、幾

何表達、狀態(tài)、關系等，以及根據(jù)業(yè)務場景需求，加載的業(yè)務屬性等。

如一個建筑孿生體，涵蓋了數(shù)字空間的唯一編碼、坐落的位置、外觀

與內在布局構造、目前的使用情況、在建筑中入駐企業(yè)的基本畫像等。

（四）開展數(shù)據(jù)融合管理與治理，促進數(shù)據(jù)流通與開發(fā)

利用

數(shù)據(jù)質量不高是當前制約數(shù)據(jù)開發(fā)利用的主要因素之一，針對數(shù)

字孿生體新數(shù)據(jù)格式，開展數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)治理，有利于釋放數(shù)字孿

生城市在決策、仿真等領域的價值。一方面，要將數(shù)字孿生體與各種

數(shù)據(jù)（如空間數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等）關聯(lián)起來，形

成一個有效反映城市鮮活狀態(tài)的數(shù)字孿生體。同時，還要讓不同的數(shù)

字孿生體之間相互關聯(lián)，形成一個基于知識圖譜的數(shù)字孿生體管理體

系，便于在不同場景和行業(yè)中查詢和使用數(shù)字孿生體。另一方面，制

定數(shù)據(jù)治理標準規(guī)范，覆蓋數(shù)據(jù)的全流程，如數(shù)據(jù)編目、采集、存儲、

加工、格式轉換、動態(tài)更新和數(shù)據(jù)服務等，提高數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)質量，

形成基于多源數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生體，為城市治理、規(guī)劃等決策仿真推演

提供有力支持。

16

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

（五）圍繞數(shù)字孿生典型應用場景需求，提供豐富多元

數(shù)據(jù)服務

數(shù)據(jù)服務供給能夠深度挖掘數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)價值，支撐城市中

各類典型應用場景建設。一方面，要提升數(shù)據(jù)服務便捷獲取能力，建

立數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)資源的元數(shù)據(jù)編目，便于用戶按照空間位置、主題

類型等進行查詢獲取。可將數(shù)字孿生體發(fā)布為機器可讀取的WEB服

務，方便使用者獲取數(shù)據(jù)。另一方面，要推動數(shù)字資產(chǎn)運營，為充分

利用數(shù)字孿生體，通過制定數(shù)字資產(chǎn)管理規(guī)范，確保數(shù)據(jù)安全和個人

隱私。對于數(shù)據(jù)流通和運營機制較好的城市，可以探索建立數(shù)字孿生

城市的數(shù)字資產(chǎn)運營體系，提供多樣化的服務模式，如付費共享、客

戶套餐化服務等。

案例7：芝加哥智慧城市數(shù)字孿生項目

美國芝加哥市政府與IBM公司合作建立了智慧城市數(shù)字孿生

項目，旨在提高城市管理效率和市民生活質量1。芝加哥集中了包

括公共交通，建筑，環(huán)境，社會治安等多個方面大量智能化和高度

可用的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對城市的全面監(jiān)控和智能化控制。其背后的公司

AT＆T正進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)驅動基礎設施檢修與安裝。工作完成

后，全城的物聯(lián)網(wǎng)傳感器將結成完整的系統(tǒng)，為城市提供豐富的數(shù)

據(jù)，借助這些信息，就能打造出更智能的解決方案以改善生活質量。

此外，芝加哥開放了城市信息數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫會經(jīng)常進行更

新，借助該開放數(shù)據(jù)門戶，居民可以找到關于其所住社區(qū)的一切信

息，同時還能創(chuàng)建并下載地圖和圖表以分析有關這座城市的信息。

17

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

這對于提升居民的日常的便利性和生活質量具有積極的意義。

來源：ArrayofThingsTen-YearSymposium報告

圖13芝加哥基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市數(shù)字孿生項目

五、技術與平臺：構建城市中樞能力體系，賦能場景建

設與眾創(chuàng)發(fā)展

數(shù)字孿生城市的技術和平臺，就像城市的神經(jīng)系統(tǒng)和大腦一樣，

可以收集城市的各種數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉化為有價值的信息。這些

技術和平臺可以支持城市的多方面需求，例如遠程管理城市智能設施

設備，對城市的建筑、道路和車流進行可視化的表達和模擬推演，以

及分析計算城市的實時運行狀態(tài)。此外，這些平臺還可以開放給上層

應用場景建設者，為其提供技術能力和支持。通過實地調研和大量案

例研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生城市的建設內容總體上可以概括為四個核心平

臺：城市感知平臺、孿生體模型平臺、數(shù)據(jù)智能服務平臺和應用開放

創(chuàng)新平臺。

18

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：中國信息通信研究院

圖14數(shù)字孿生城市四大核心技術與平臺

（一）統(tǒng)籌建設物聯(lián)感知與視頻平臺，提升實時數(shù)據(jù)分

析能力

一是建設城市物聯(lián)感知平臺，推進感知數(shù)據(jù)匯聚共享。充分利用

智慧城市已有平臺和數(shù)據(jù)基礎，建立城市物聯(lián)感知平臺，城市可以實

時或準實時地獲取水、電、氣、交通、環(huán)保、公安、氣象等各類物聯(lián)

網(wǎng)感知終端的動態(tài)運行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可提供豐富的城市運行指標統(tǒng)

計結果，幫助預警和決策，可以實現(xiàn)區(qū)域設施設備的動態(tài)監(jiān)測、預警

決策和遠程控制。特別對于城市視頻監(jiān)控資源，可以進行視頻畫面與

數(shù)字空間孿生體模型深度融合，呈現(xiàn)實景畫面與虛擬模型的無縫對接

效果，解決了城市管理過程中信息感知不直觀、數(shù)據(jù)應用價值低等痛

點問題，實現(xiàn)了虛實融合與互動。二是打造感知數(shù)據(jù)共享服務接口，

支撐各類管理和服務應用。物聯(lián)網(wǎng)感知平臺可以提供標準化的感知數(shù)

據(jù)共享服務接口，構建城市影像與城市體征于一體的城市畫像，為城

市管理、惠民服務等應用提供數(shù)據(jù)支撐。

案例8：無錫市梁溪區(qū)智能感知消防系統(tǒng)

梁溪智腦的物聯(lián)智能感知消防應用，通過“技防+人防”相結合，

19

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

建設消防物聯(lián)感知體系、消防大數(shù)據(jù)分析及應用、消防安全專題應

用三大功能模塊，變“看見隱患”為“預見風險”，變“被動防守”為“主

動發(fā)現(xiàn)”，全面提升梁溪區(qū)消防安全水平。消防感知平臺通過調用

數(shù)字孿生平臺提供的底圖、街道邊界、傾斜攝影模型、精模模型等

數(shù)據(jù)，直觀展示消防設備點位，通過點擊可以轉換二維和三維地圖，

根據(jù)樓宇實質形態(tài)的仿真和設備點位的采集，可以實時了解區(qū)域消

防安全情況，針對危險情況實時告警，有效推進物聯(lián)感知消防系統(tǒng)

的可視、可感、可管。

來源：無錫市梁溪智能感知消防系統(tǒng)展示圖

圖15物聯(lián)智能感知消防孿生底圖及物聯(lián)感知設備智能預警

（二）打造城市數(shù)字孿生模型平臺，實現(xiàn)全要素數(shù)字化

表達

一是利用多種建模技術，構建城市數(shù)字三維底板。針對區(qū)域內的

建筑物、自然景觀、道路、橋梁、地下管網(wǎng)、車輛、設施設備等城市

全要素實體對象，通過傾斜攝影、人工繪制等建模方式，采集和融合

各種格式的三維模型數(shù)據(jù)，形成不同精細度的、與物理城市一一映射

的數(shù)字孿生體模型底板。二是面向數(shù)字孿生體建設數(shù)字孿生模型平

臺，如，通過建筑數(shù)字孿生體將人口、房屋產(chǎn)權、經(jīng)濟收入、事件等

建筑相關數(shù)據(jù)進行空間對齊與融合，實現(xiàn)了實體對象的全要素數(shù)字化

表達。三是數(shù)字孿生模型平臺可支持多種呈現(xiàn)交互方式，利用圖形渲

20

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

染、人機交互技術，可以在手機、電腦、大屏等終端上可視化呈現(xiàn)不

同精度、不同類型的孿生體，并提供對孿生體的個性化編輯、操作與

互動等功能，以及大中小微場景的沉浸式體驗。

案例9：赫爾辛基3D城市2050計劃

赫爾辛基市耗資10億歐元，使用創(chuàng)新的建模技術構建了兩個

最新3D城市模型，一個是基于50,000張傾斜圖像、11TB數(shù)據(jù)融

合構建的實景Mesh模型，另一個是基于實景Mesh模型構建的具

有豐富語義信息的CityGML模型2。CityGML模型平臺是在實景

Mesh模型上融合建筑物的可再生能源潛力數(shù)據(jù)和可用于適應氣候

變化的語義數(shù)據(jù)，通過城市級分析計算，揭示了赫爾辛基奧林匹克

體育場的太陽能潛力，可用于模擬強降雨引發(fā)的洪水淹沒分析并設

計防洪方法。

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖16赫爾辛基實景Mesh模型與3D語義模型

21

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖17赫爾辛基3D+實景Mesh模型

來源：赫爾辛基城市官網(wǎng)

圖18赫爾辛基基于3D+語義CityGML模型的太陽能潛力分析

（三）構建城市數(shù)據(jù)智能服務平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動業(yè)務

創(chuàng)新

城市數(shù)據(jù)智能服務平臺是數(shù)據(jù)資源轉化為業(yè)務能力的主要載體。

一是平臺用于城市運行狀態(tài)的多維度分析計算，可以針對城市數(shù)字孿

生體融合的各類屬性數(shù)據(jù)，包括不限于實體的時空位置信息、運行狀

態(tài)屬性信息以及實體之間相互關系，如建筑物的用水數(shù)、用電數(shù)、住

戶數(shù)、車位數(shù)等全方位信息。二是平臺用于智能算法分析，通過分析

人、車、物等實體的動態(tài)軌跡，分析交通道路連通性，分析不同時段

22

數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

不同位置人流、車流密度等動態(tài)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對城市數(shù)據(jù)全要素、

全過程、全生命周期的智能分析與計算。三是平臺可支持仿真推演，

實現(xiàn)預測預警，隨著歷史數(shù)據(jù)的不斷積累沉淀，可基于大數(shù)據(jù)算法分

析形成人流預測、車流預測、用能預測等高價值結果，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動

的業(yè)務創(chuàng)新。

案例10：無錫市梁溪區(qū)智慧園區(qū)應用

無錫市梁溪區(qū)智腦的智慧園區(qū)應用，依托城市數(shù)據(jù)智能服務平

臺，實時感知人員出入、電梯運行、車輛流量、用電安全、消防水

壓等情況，監(jiān)測預警違規(guī)攀爬、占用消防通道等異常情況，通過加

強園內人、事、物一體化管理和園區(qū)態(tài)勢感知，助力提升園區(qū)服務

效能和管理水平。

城市數(shù)據(jù)智能服務平臺通過打造精細模型，動態(tài)感知孿生時空

園區(qū)。在時空數(shù)據(jù)建立模型基礎上聯(lián)動園區(qū)業(yè)務數(shù)據(jù)，可以了解園

區(qū)總體情況包括當前入駐企業(yè)數(shù)量和累計入駐企業(yè)數(shù)量，呈現(xiàn)注冊

企業(yè)、稅收及租金收入等數(shù)據(jù)，進而形成企業(yè)資產(chǎn)統(tǒng)計和園區(qū)行業(yè)

稅收情況統(tǒng)計等統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在孿生場景中，通過縮放、旋轉、樓層

炸開、整體畫面拖拽，可以進行園區(qū)巡航和樓層漫游，拆分查看每

層內部結構以及設備安裝點位；點擊設備點位，可實時查看監(jiān)控畫

面、智慧停車抬桿運行情況、園區(qū)環(huán)境數(shù)據(jù)等。

來源：無錫市梁溪城市數(shù)據(jù)智能服務平臺展示圖

圖19智慧園區(qū)（揚名科創(chuàng)中心）精細模型及總體情況頁面

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

（四）搭建場景開放與創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)開放式、低門檻

場景構建

一是搭建場景開放與創(chuàng)新平臺，推動場景和資源開放并促進應用

創(chuàng)新，將城市數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)、平臺技術以數(shù)據(jù)資產(chǎn)的形式對外開放，

企業(yè)開發(fā)者和個人開發(fā)者可基于平臺能力，開放式、低門檻構建個性

化、多元化的應用場景，支撐城市治理、公共服務模式創(chuàng)新。二是利

用開發(fā)與創(chuàng)新平臺，促進創(chuàng)新資源的流通共享，整合匯聚一批優(yōu)勢企

業(yè)的PaaS平臺，形成一批典型應用場景，集聚或培育一批有業(yè)務創(chuàng)

新能力的場景開發(fā)企業(yè)或個人開發(fā)者，促進城市數(shù)字經(jīng)濟的培育壯

大。

案例11：深圳灣科技生態(tài)園建設統(tǒng)一數(shù)字底座

深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”，匯聚柵格、矢量等二維數(shù)

據(jù)以及BIM、手工模型、工業(yè)模型、激光點云、傾斜攝影、游戲場

景等三維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“空間數(shù)字孿生”；通過構建產(chǎn)業(yè)數(shù)字孿生體，

匯聚企業(yè)全景畫像、上下游產(chǎn)業(yè)分布情況、產(chǎn)業(yè)規(guī)模及態(tài)勢等數(shù)據(jù)，

實現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)數(shù)字孿生”。數(shù)字底座建設內容包含地理信息系統(tǒng)（GIS）、

大數(shù)據(jù)分析平臺、數(shù)據(jù)集成平臺、物聯(lián)網(wǎng)集成平臺、視頻流轉發(fā)平

臺、視頻分析平臺、邊緣計算平臺等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入、快速響

應調度、統(tǒng)一管理運維、統(tǒng)一大屏展示，支撐深圳灣園區(qū)“營-管-

運-服”等各類業(yè)務需要。

來源：深圳灣科技生態(tài)園項目展示圖

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

圖20深圳灣科技生態(tài)園“統(tǒng)一數(shù)字底座”總體建設視圖

六、應用與場景：創(chuàng)新場景建設機制，因地制宜釋放數(shù)

字孿生場景價值

應用與場景是數(shù)字孿生城市的活力之源，也是數(shù)字孿生城市價值

的直接體現(xiàn)，政府、企業(yè)和民眾通過應用場景共同享受數(shù)字孿生城市

帶來的價值和建設成果，實現(xiàn)數(shù)字紅利的最大化收益。數(shù)字孿生城市

包含城市治理類、惠民服務類、產(chǎn)業(yè)發(fā)展類等多類場景。

（一）契合多主體差異化需求，謀劃多元化孿生場景

數(shù)字孿生城市建設需要滿足政府、企業(yè)、社會和市民等多利益相

關方需求，平衡社會效益和經(jīng)濟效益，推動城市可持續(xù)發(fā)展。一是以

人民為中心，謀劃一批普惠便捷的惠民場景，降低數(shù)字孿生技術使用

門檻，為人民群眾提供普惠均等、友好便捷的孿生服務。如通過虛擬

現(xiàn)實技術開展物理化學等教學實驗；通過增強現(xiàn)實、虛實互動線上體

驗文旅服務；實時獲取城市應急、災害等預警信息，快速獲取救援服

務；縮小線上線下體驗的差異，醫(yī)療、教育等公共服務通過數(shù)字孿生

城市惠及更多人群。二是賦能城市智能化治理，謀劃一批精準高效的

治理場景，運用數(shù)字孿生技術手段，實現(xiàn)城市運行狀態(tài)一張圖呈現(xiàn)，

以實時監(jiān)控和仿真預測的方式，助力城市節(jié)能減排，快速響應城市公

共問題，提高城市安全韌性。三是服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展，謀劃一批降本增效

的興業(yè)場景，推動數(shù)字孿生車間、數(shù)字孿生工廠等場景建設，實現(xiàn)機

器替人、無人化作業(yè)、遠程巡檢、遠程操控等功能，形成綠色集約高

效的發(fā)展模式，不斷為城市發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟價值，提升城市長期競

爭力。

（二）創(chuàng)新場景建設機制，推動場景開放協(xié)同創(chuàng)新

構建“場景清單－揭榜掛帥－政企合建－成效評價－打造品牌”

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

五大環(huán)節(jié)的場景建設機制，推動政企合作、場景開放和協(xié)同創(chuàng)新。一

是推動形成數(shù)字孿生城市場景清單，結合城市發(fā)展戰(zhàn)略目標，以數(shù)字

孿生技術破解政務服務、城市管理、社會治理、經(jīng)濟發(fā)展、社會民生

等領域堵點痛點問題為切入點，形成一批經(jīng)濟社會效益明顯、推廣價

值高的場景清單。二是建立“揭榜掛帥”工作機制，支持各類社會主體

申報數(shù)字孿生場景項目，激發(fā)社會主體參與孿生城市建設的積極性。

三是切實推進供需對接政企合建，通過技術沙龍、項目攻關等方式，

鼓勵供需雙方協(xié)同開發(fā)數(shù)字孿生城市新方案、新模式、新路徑，形成

多方參與、集成創(chuàng)新的長效機制。四是建立場景成效評價體系和跟蹤

評估機制，對納入實施的開放場景進行分步驟、分階段驗收，多維度、

全方位評價應用場景的效果，實現(xiàn)以評促建。五是塑造場景品牌，對

社會經(jīng)濟效益好、商業(yè)潛力大、推廣價值高的示范場景，加大支持力

度和線上線下宣傳，打造“數(shù)字孿生城市先鋒場景”。加強場景運營

和開發(fā)，將元宇宙會客廳、數(shù)字孿生樓宇等場景打造成為城市精準招

商、資源接引的信息樞紐，實現(xiàn)城市實體空間價值在數(shù)字空間的延展

提升，賦能城市經(jīng)濟社會數(shù)字化轉型發(fā)展。

（三）優(yōu)先建設高價值場景，促進數(shù)字孿生落地生效

堅持應用導向、以人為本，優(yōu)先推進建設一批數(shù)字孿生成效突出

的場景應用。經(jīng)綜合研究，數(shù)字孿生將在八大類場景中發(fā)揮重要價值。

一是高難度不可見場景，二是高危險災害性場景，三是高復雜度治理

場景，四是反復驗證試驗場景，五是廣域布點統(tǒng)管場景，六是資源優(yōu)

化配置場景，七是可視交互體驗場景，八是全局仿真預判場景。其中，

前四類場景技術相對成熟，可以率先布局應用。一是高難度不可見場

景，如地下管網(wǎng)、地下水保護等地下空間場景。二是高危險救援類場

景，如火災、爆炸、暴雨、城市內澇等應急預演場景，提高城市安全

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

韌性。三是高復雜度治理類場景，如復雜交通路口疏導、社區(qū)綜合治

理等復雜場景。四是反復驗證試驗類場景，如城市規(guī)劃布局優(yōu)化、碳

排放政策優(yōu)化、智能供熱流程優(yōu)化等。鼓勵地方率先推進四類場景建

設，推動數(shù)字孿生項目務實建設、落地生效。

（四）分步推進場景建設，因地制宜打造特色場景

分步驟推進孿生場景建設，以人為本、因地制宜打造具有地方特

色的數(shù)字孿生場景。一是打造單點切入、凸顯特色的“小切口”場景，

率先建設一批成熟度高、解決城市痛點問題的場景項目，提升城市治

理效率和服務體驗。如智慧樓宇、數(shù)字孿生水質監(jiān)測等場景。二是打

造因地制宜、跨界組合的“積木式”場景，基于城市已有平臺和場景，

匯聚樓宇、交通、能源、經(jīng)濟等跨領域、跨部門數(shù)據(jù)，結合城市實際

需求，打造多元化功能跨界組合的數(shù)字孿生場景。例如深圳灣科技生

態(tài)園將售電業(yè)務、新能源消納、能耗監(jiān)測、能源設備管理場景相結合，

打造統(tǒng)一的能源管控平臺，助力園區(qū)建成國家級低碳生態(tài)示范園區(qū)。

三是打造賦能產(chǎn)業(yè)、降本增效的“標桿式”場景，運用數(shù)字孿生技術，

助力行業(yè)降本增效，形成行業(yè)引領示范，有效帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例

如新疆陸港園區(qū)通過數(shù)字孿生打造數(shù)字化中歐班列，實現(xiàn)班列全程自

動追蹤、調度和管理，有效提升管理效率和運輸效率，促進跨境貿易、

智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

案例12：新西蘭奧克蘭運用數(shù)字孿生技術助力海灘水質提升

新西蘭Safeswim項目是新西蘭奧克蘭地區(qū)聚焦水域水質監(jiān)測

的數(shù)字孿生技術應用項目。在數(shù)據(jù)匯聚方面，Safeswim平臺匯聚了

水利網(wǎng)絡、天氣、潮汐等10余種數(shù)據(jù)流，融合了IoT數(shù)據(jù)、實驗

室微生物檢測數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)資源，運用數(shù)字孿生技

術，實現(xiàn)了對奧克蘭不同區(qū)域休閑水域水質的監(jiān)測和可視化呈現(xiàn)。

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

在公共服務方面，Safeswim項目搭建了統(tǒng)一的公共服務平臺，為公

眾提供奧克蘭周邊84個海灘和8個淡水地點的水質預測和健康安

全風險信息，為市民出行決策、海灘娛樂選擇提供便利，保障市民

游泳衛(wèi)生安全。同時，Safeswim項目提升了政府、市民對水環(huán)境保

護的關注度，進一步減少廢水溢出，持續(xù)優(yōu)化水環(huán)境，打造宜居城

市。

來源：新西蘭Safeswim項目展示圖

圖21新西蘭Safeswim項目助力海灘水質提升

案例13：中國烏魯木齊運用數(shù)字孿生技術打造中歐數(shù)字班列

“絲路智港”是烏魯木齊陸港集團集結中心用于提升效率、保障

安全的數(shù)字孿生平臺。在集裝箱管理方面，運用數(shù)字孿生技術，實

現(xiàn)對集裝箱運輸軌跡、運輸狀態(tài)的可視化呈現(xiàn)，實現(xiàn)貨物從裝卸、

轉運、裝箱、拆箱、收發(fā)、交接、保管、堆存、搬運和承攬全流程

清晰可查，顯著提高集裝箱運行效率。在軌跡跟蹤方面，通過物聯(lián)

網(wǎng)感知、空間運算等技術，平臺實時采集運行列車的位置、車次、

發(fā)車和到達信息，實現(xiàn)班列全程自動追蹤、調度和管理。同時，實

現(xiàn)海量班列數(shù)據(jù)、運輸數(shù)據(jù)在“一張圖”呈現(xiàn)，提高數(shù)據(jù)分析的全面

性和豐富度，有效幫助管理者一圖讀懂班列信息，輔助管理決策。

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

來源：新疆烏魯木齊國際陸港建設集團絲路智港項目展示圖

圖22絲路智港平臺

七、策略建議

數(shù)字孿生城市五維模型為各地推進數(shù)字孿生城市建設提供了方

向指引和共性方案。同時，各地對數(shù)字孿生城市分類建設路徑、特色

場景構建、營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面廣泛關注，報告提出分類施策、特色

引領、生態(tài)協(xié)作三項建議，為各地推進數(shù)字孿生城市建設提供參考。

（一）分類施策，推進數(shù)字孿生城市建設

由于城市數(shù)字化基礎存在較大差異，數(shù)字孿生城市建設五維模型

應因城而異、分類施策。一是數(shù)字化基礎較好的發(fā)達區(qū)域應突出技術

創(chuàng)新引領，打造能力領先的數(shù)字孿生底座平臺，創(chuàng)新孿生體建設和場

景應用，推動跨部門數(shù)據(jù)融合，開展數(shù)字孿生底座平臺一體化建設，

促進平臺之間互聯(lián)互通，利用技術、應用等先發(fā)優(yōu)勢培育數(shù)字孿生產(chǎn)

業(yè)，形成輻射帶動效應。二是數(shù)字化基礎處于中等水平的區(qū)域應完善

制度體系，穩(wěn)健發(fā)展，加強數(shù)字孿生城市戰(zhàn)略布局、人才引育、制度

創(chuàng)新、運營保障，適度或試點開展場景創(chuàng)新、數(shù)據(jù)融合、技術平臺搭

建等工作。三是數(shù)字化基礎較弱的落后區(qū)域應突出應用復制推廣，充

分借鑒發(fā)達區(qū)域城市先行先試經(jīng)驗，選取成熟度較高、實施案例較多

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

的應用領域，開展數(shù)字孿生城市建設，少走彎路，節(jié)約投資，較快見

效。

（二）特色引領，打造數(shù)字孿生先鋒場景

一是政府側根據(jù)城市資源稟賦、產(chǎn)業(yè)特色和重大需求，打造一批

數(shù)字孿生城市特色示范場景，形成數(shù)字孿生賦能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的正

向循環(huán)，如港口型城市打造數(shù)字孿生港口，提升自動編組、運輸調度、

貨物追蹤的管理效率，賦能跨境電商、智慧物流等核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展；工

業(yè)型城市打造數(shù)字孿生工廠、數(shù)字孿生車間試點示范，通過場景模塊

化組合，促進產(chǎn)品全生命周期管理、供應鏈協(xié)同優(yōu)化，賦能工業(yè)產(chǎn)業(yè)

發(fā)展；旅游型城市打造數(shù)字孿生景區(qū)、元宇宙商圈等特色場景，形成

文旅產(chǎn)業(yè)新增量。二是企業(yè)側根據(jù)不同區(qū)域場景需求，打造一批行業(yè)

領先、具有推廣價值的孿生城市解決方案，聚焦城市智能體、城市生

命線、大模型應用等領域，供需兩側協(xié)同創(chuàng)新，打造一批務實生效、

行業(yè)領先的數(shù)字孿生城市先鋒場景方案。

（三）生態(tài)協(xié)作，營造共建共享發(fā)展格局

一是充分發(fā)揮數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會的作用，搭建數(shù)字孿

生城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展橋梁，引導和支持龍頭企業(yè)圍繞三維可視化建模、仿

真渲染、圖形化引擎，空間計算、GPU芯片、虛實交互等關鍵技術開

展協(xié)調攻關，打造全鏈條產(chǎn)業(yè)協(xié)作，實現(xiàn)內生安全、自主創(chuàng)新。二是

高水平打造數(shù)字孿生城市公共服務平臺，依托第三方協(xié)會、聯(lián)盟、智

庫等力量，建設面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的數(shù)字孿生城市公共服務平臺，提高產(chǎn)

業(yè)資源利用效率和業(yè)務響應速度，助力中小企業(yè)創(chuàng)新孵化，培育一批

數(shù)字孿生領軍企業(yè)。同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能、技術賦能，推動更多企業(yè)持

續(xù)推出優(yōu)質數(shù)字孿生應用產(chǎn)品，加速提升城市治理現(xiàn)代化水平。

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數(shù)字孿生城市建設指引（2023年）

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目錄

一、數(shù)字孿生城市五維模型的構建..................................................................1

（一）數(shù)字孿生城市建設成效初顯、挑戰(zhàn)并存..........................