数字孪生城市创新应用场景研究报告（2023）中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会中国联合网络通信有限公司智能城市研究院2023年2月 编制团队指导单位：中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会主编单位：中国联合网络通信有限公司智能城市研究院参编单位：联通数字科技有限公司、泰瑞数创科技（北京）股份有限公司、软通智慧科技有限公司、武汉珞珈众恒遥感数据科技有限公司、联通（浙江）产业互联网有限公司、联通（山东）产业互联网有限公司、北京飞渡科技股份有限公司、北京智汇云舟科技有限公司、北京天成易合科技有限公司、云粒智慧科技有限公司、北京五一视界数字孪生科技股份有限公司（51WORLD）、奥格科技股份有限公司、乘木科技（珠海）有限公司、北京超图软件股份有限公司、北京优锘科技有限公司、科大讯飞股份有限公司、联通（江苏）产业互联网有限公司、联通（广东）产业互联网有限公司、北京睿呈时代信息科技有限公司、亚信科技（中国）有限公司、广东元能星泰孪生科技创新有限公司、广州运帷数孪科技有限公司、北京博能科技股份有限公司、浙江中控信息产业股份有限公司、中交简石数字科技（苏州）有限公司、上海维智卓新信息科技有限公司、创意信息技术股份有限公司编制指导：梁鹏、夏俊杰、高艳丽、陈才、张育雄、沈昭编制成员：郭中梅、金程、谢芳荻、王丽影、沙默泉、范杰文、孟楠、张竞涛、孙亮、董南、刘俊伟、柳雨晨、杜忠岩、蔚来旺、庄涛、涂建光、陈虹旭、李怀东、张焜棋、房秉毅、高长伟、王金兰、 何文武、姚新新、刘会军、邢禄、罗伊莎、赵立业、刘新、兰洪浩、王灵、刘霖、董平、朱旭平、马骋、谢虎君、卢林峰、唐龙、罗玲玲、魏戈兵、王涛、李露、刘佳、任志东、凌晖、张海波、齐焕然、丁佳、朱益清、曾南悉 版权声明本研究报告版权归属中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会、中国联合网络通信有限公司智能城市研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告内容的，应注明来源。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。 i前言数字孪生城市提出至今，已从概念、框架走向落地深耕，逐渐演变成为城市变革新动力和城市转型新路径，是智慧城市发展演进的重要方向，并进入国家决策视野。2021年国家“十四五”规划明确提出“探索建设数字孪生城市”，2022年地方各级政府“十四五”规划和各专项发展规划陆续出台，加速推动数字孪生城市深入各地方和各行业发展，各地在交通、水利、规建、能源、应急等领域纷纷布局，全力推动数字孪生城市相关技术、产业、应用蓬勃发展。数字孪生城市建设已从试点示范加速步入“技术多维集成、场景创新重构、市场成效导向”的落地实施时期。这一时期，数字孪生发挥实效、显现价值的关键一环——应用场景，正逐渐成为业界关注的焦点。随着数字孪生应用场景设计更为精准、内涵日渐丰富、边界不断延伸，现有的三维建模、物联感知、可视呈现等浅层技术应用与表层业务赋能，已不能满足数字孪生城市应用场景的需求。须持续探索，挖掘各方需求、释放技术潜能、打造融合应用，催生宏观到微观各领域的数字孪生新技术、新产品、新业态、新模式，实现数字孪生城市建设与发展从量变到质变，助力城市数字化转型。本报告以新场景驱动产业创新价值，新应用重构行业创新体验为出发点和落脚点，研判数字孪生城市应用场景创新更加活跃、热点领域应用率先突破、底座支撑赋能显著增强的三大新趋势，指出数字孪生城市场景应用进入提质增效新时期。通过对应用场景特点进行梳理归纳，提炼出数字孪生城市应用场景在可视性、实时性、主动性、预见性和闭环性五大特点：通过精准映射的可视化表达，实现隐蔽难题 ii显性化展现；强调虚拟空间对现实空间的实时互动，实现监管难题动态化掌控；从被动应急向主动防患转变，实现风险难题可控化管理；综合分析、系统推演、精准预测，实现决策难题科学化研判；构建统一支撑的闭环式模式，实现复杂难题一体化处置。通过对应用演进趋势进行分析，构建了数字孪生城市应用“可视孪生—语义孪生—互动孪生—智能孪生—自主孪生”的五阶段发展模型，进一步指出数字孪生城市场景应用已开始向高价值场景演进。基于以上分析，遵循“主业务模块清晰、技术成熟度高、场景聚合力强、协同创新力高、应用成效显著”的应用领域划分思路，提出了数字孪生城市在综合治理、应急安全、规划建设、交通出行、水利流域、能源低碳、公共服务、工业制造八大领域的创新应用图景，并进一步划分了各领域热点方向，从“创新性、代表性、先进性、落地性”综合考虑，选取剖析各热点方向下的典型场景。最后报告分析了数字孪生城市应用面临的机遇与挑战，给出了数字孪生城市应用推进建议。 -1-目录一、数字孪生城市场景应用进入提质增效新时期................................1（一）应用场景创新更加活跃.............................................................1（二）热点领域应用率先突破.............................................................3（三）底座支撑赋能显著增强.............................................................7二、数字孪生城市应用场景五大特点....................................................8（一）突出可视性，隐蔽难题显性化展现........................................9（二）注重实时性，监管难题动态化掌控........................................9（三）发挥主动性，风险难题可控化管理......................................10（四）提高预见性，决策难题科学化研判......................................10（五）强调闭环性，复杂难题一体化处置.......................................11三、场景创新成为数字孪生城市发展关键驱动力..............................11（一）数字孪生城市应用发展五阶段模型.......................................11（二）数字孪生城市向高价值场景演进..........................................12四、数字孪生城市八大领域创新应用图景..........................................14（一）创新应用图景构建理念...........................................................14（二）八大领域创新应用图景框架...................................................14（三）八大领域创新应用典型场景...................................................17五、数字孪生城市应用面临的挑战......................................................18（一）应用场景仍需进一步横向拓展纵深推进..............................19 -2-（二）技术与业务仍需加强融合实现双轮驱动..............................19（三）多元主体共建共治共享新局面仍需拓展..............................20（四）虚实融合的交互新体验仍需进一步丰富..............................21六、数字孪生城市应用推进建议..........................................................22（一）坚持需求牵引，强场景重实效...............................................22（二）坚持创新驱动，强融合重质量...............................................22（三）坚持系统推进，强合作重协同...............................................22（四）坚持重点突破，强示范重特色...............................................23附录：八大领域创新应用典型场景......................................................24（一）综合治理领域...........................................................................24典型场景一：城市一网统管...........................................................24典型场景二：基层综合治理...........................................................26典型场景三：社区网格化管理.......................................................29典型场景四：园区可视化运营.......................................................31典型场景五：港区服务监测与智慧管理.......................................34典型场景六：最小管理单元精细化治理.......................................37（二）应急安全领域...........................................................................39典型场景一：视频孪生城市安全综合管理...................................39典型场景二：城市生命线综合态势感知.......................................42典型场景三：管网智慧化仿真推演与预警...................................44典型场景四：老旧房屋管理...........................................................45 -3-典型场景五：大型赛事安保...........................................................47典型场景六：城市公共卫生事件应急防控...................................49典型场景七：城市建筑消防模拟演练...........................................50典型场景八：城市排水防涝...........................................................52典型场景九：可视化应急指挥调度...............................................55（三）规划建设领域...........................................................................56典型场景一：空间规划一张图.......................................................56典型场景二：城市国土空间规划决策......