数字孪生城市建设指引报告

中国信息通信研究院产业与规划研究所中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会苏州工业园区数字孪生创新坊2023年12月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院、中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会和苏州工业园区数字孪生创新坊，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院、中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会和苏州工业园区数字孪生创新坊”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 前言 当今世界，城市已成为现代经济社会发展和社会活动的主要载体。联合国人居署数据显示，全球城镇人口占比将从2021年的56%上升至2050年的68%[1]。截至2022年底，我国常住人口城镇化率也已达到65.22%。联合国《2030年可持续发展议程》提出“建设包容、安全、韧性和可持续城市和社区”的目标[2]，城市可持续发展目标的实现，既依赖数字技术的创新与赋能，也需要政策机制的优化与变革。 数字孪生城市（Digital Twin City）正是面向可持续发展目标提出的城市发展新理念与新模式，已经成为城市数字化转型发展、构筑城市竞争新优势的战略选择和重要路径。中国、美国、英国、法国、新加坡、新西兰等多国正积极探索建设数字孪生城市，取得了一定成效。但目前数字孪生城市仍处于发展初期，面临着城市发展需求日益复杂、技术快速迭代更新、实施建设投入较高、商业模式仍需探索等挑战。 报告聚焦数字孪生城市“建什么”和“如何建”的问题，提出了三大核心观点。 一是原创提出“数字孪生城市建设五维模型（SODPA模型）”，明确了数字孪生城市建设的5大维度，即战略与人才（Strategy andTalent） 、 商 业 与 运 营 （Business and Operation） 、 设 施 与 数 据（Infrastructure andData）、技术与平台（Technology andPlatform）和应用与场景（Application and Senerio），解决了数字孪生城市“建什么”的问题。五大维度是数字孪生城市建设的五大核心内容，也是数字孪生城市发展应关注的五大行动方向。 二是明确数字孪生城市五大维度的建设思路，总结了中国、美国、英国、韩国、新西兰等多国数字孪生城市先进案例和建设经验，解决 了数字孪生城市“如何建”的问题。 三是提出促进数字孪生城市建设三项策略建议，即分类施策、特色引领、生态协作，从而有序推进数字孪生城市建设、打造数字孪生先锋场景，营造共建共享发展格局，为数字孪生城市建设者、管理者和运营者提供有益参考。 报告编制过程中，得到世界经济论坛城市转型平台、全球智慧城市大会明日城市研究院、苏州工业园区数字孪生创新坊、新疆乌鲁木齐国际陆港集团、中国联通智慧城市研究院、泰瑞数创（北京）股份有限公司、深圳湾科技生态园、深圳英飞拓科技有限公司、中科城市大脑数字科技有限公司等权威专家指导和案例支持。在此，编制组诚挚感谢各单位和专家的大力支持。 目录 一、数字孪生城市五维模型的构建.................................................................. 1 （一） 数字孪生城市建设成效初显、挑战并存.................................... 1（二） 数字孪生城市建设五维模型简介................................................ 2二、战略与人才：制定务实战略，打造复合型人才队伍..............................4（一） 调研城市发展禀赋，务实制定战略规划.................................... 4（二） 拆解阶段战略目标，灵活制定推进方案.................................... 5（三） 聚焦关键岗位培养，强化数字人才保障.................................... 7（四） 创新人才培养体系，打造数字孪生人才梯队............................ 8三、商业与运营：构建政企合作运营架构，建设可持续长效运营机制...... 9（一） 厘清相关利益方定位，明确政企合作的组织架构.................... 9（二） 探索孪生资产商业模式，推动长效可持续运营...................... 11（三） 建立成效评估考核体系，促进数字孪生城市有序升级.......... 12四、设施与数据：推动数据全面采集与融合，夯实数字孪生建设基础.... 13（一） 建设城市感控体系，强化数字孪生感知神经末梢.................. 13（二） 完善网络设施与算力设施，筑牢数字孪生传输与计算基础.. 15（三） 创新构建数字孪生体，推动城市全要素数字化语义化表达.. 15（四） 开展数据融合管理与治理，促进数据流通与开发利用.......... 16（五） 围绕数字孪生典型应用场景需求，提供丰富多元数据服务.. 17五、技术与平台：构建城市中枢能力体系，赋能场景建设与众创发展.... 18（一） 统筹建设物联感知与视频平台，提升实时数据分析能力...... 19（二） 打造城市数字孪生模型平台，实现全要素数字化表达.......... 20（三） 构建城市数据智能服务平台，实现数据驱动业务创新.......... 22（四） 搭建场景开放与创新平台，实现开放式、低门槛场景构建.. 24六、应用与场景：创新场景建设机制，因地制宜释放数字孪生场景价值25（一） 契合多主体差异化需求，谋划多元化孪生场景...................... 25（二） 创新场景建设机制，推动场景开放协同创新.......................... 25（三） 优先建设高价值场景，促进数字孪生落地生效...................... 26 （四） 分步推进场景建设，因地制宜打造特色场景.......................... 27七、策略建议.................................................................................................... 29（一） 分类施策，推进数字孪生城市建设.......................................... 29（二） 特色引领，打造数字孪生先锋场景.......................................... 30（三） 生态协作，营造共建共享发展格局.......................................... 30参考文献.............................................................................................................. 31 图目录 图1每年新增数字孪生相关招投标项目数量和金额.................................... 1图2数字孪生城市建设五维模型.................................................................... 3图3数字孪生城市建设五维模型总体视图.................................................... 4图4苏州工业园区打造园区级数字孪生战略................................................ 5图5英国国家数字孪生9大原则.................................................................... 6图6组织内数字化人才角色定位.................................................................... 7图7数字孪生城市人才培养体系................................................................... 8图8数字孪生实训平台.................................................................................... 9图9香港东涌新市镇扩建项目组织结构...................................................... 11图10北京空间数据入场交易案例................................................................12图11城市感控体系空间布局........................................................................ 14图12上海临港新区城市大脑........................................................................ 15图13芝加哥基于物联网的智慧城市数字孪生项目.................................... 18图14数字孪生城市四大核心技术与平台.................................................... 19图15物联智能感知消防孪生底图及物联感知设备智能预警.................... 20图16赫尔辛基实景Mesh模型与3D语义模型........................................ 21图17赫尔辛基3D+实景Mesh模型........................................................... 22图18赫尔辛基基于3D+语义CityGML模型的太阳能潜力分析............ 22图19智慧园区（扬名科创中心）精细模型及总体情况页面.................... 23图20深圳湾科技生态园“统一数字底座”总体建设视图............................. 25图21新西兰Safeswim项目助力海滩水质提升.......................................... 28图22丝路智港平台........................................................................................ 29 一、数字孪生城市五维模型的构建 （一）数字孪生城市建设成效初显、挑战并存 数字孪生城市是面向未来可持续发展提出的城市规划建设新理念与新模式，是数字技术革新与城市运行机制创新的有效结合，是城市升级的可行路径。通过物理城市与数字城市的精准映射、虚实融合、软件定义、智能反馈，促进城市生产更加高效安全、生活服务更加便捷包容、生态环境更加低碳可持续[3]。 全球数字孪生市场蓬勃发展，我国数字孪生城市项目建设活跃。据Marketsandmarkets测算，2023年全球数字孪生市场规模将达到101亿美元，预计到2028年将达到1101亿美元，复合年增长率为61.3%[5]。我国数字孪生市场稳步增长，数字孪生城市项目建设活跃。随着各行业数字化转型的推进，数字孪生渗透率持续上升。据中国信通院统计，我国数字孪生城市相关项目逐年增加，截至