数字孪生技术作为实现数字模型与物理实体交互，践行数字化转型理念与目标的关键技术，它在支撑产品研制业务全流程、助力科研生产和管理的融合创新方面将发挥重要作用[37]。通过数字孪生技术打造的数字孪生城市可以借助计算机实时处理超大规模的海量多源数据，然后基于机器学习、人工智能等挖掘城市运行机制背后隐藏的规律，从而为城市发展运维辅助制定全局最优策略[38]。
我国自2018年纳入“数字孪生城市”这一概念后，全国各省市均积极响应，各政府部门出台了相应的政策及数字孪生建设相关标准，积极引导，全力参与数字孪生城市的建设与发展，特别是一些经济发展迅速的一线城市，已有相关项目提前进入试点试验示范阶段。但目前的数字孪生城市系统，是将物理世界直接、机械、被动式和镜像式地映射成数字世界，其自主独立性还有待提升。应用于智慧城市建设的数字孪生也还处于“对标性”阶段，具有被动滞后性。基于数字模式下的数字孪生城市，虽具有一定的主动超前处理能力，可以将收集的实体信息，通过时空大数据平台进行深度挖掘、模拟与推算，结合现实城市运行状态，推演城市的运行机制，提前主动发掘问题，并给出相应解决方案。但它仅仅依靠物理实体的实际数据预测未来可能的变化，无法评估未来复杂环境下多场景的变化情况，且其多数建模仿真方法还存在灵活性差、配置复杂、易出错等缺陷，也无法实现高置信度的数字孪生模型。在此过程中，也并未强调人作为主体在数字系统的作用，没有融合人的意识对整个物理系统进行虚实互动反馈的引导与整合规划，未形成真正的类脑思考，从而未实现物理系统的智能自适应优化体系。
数字孪生城市作为数字城市的目标，也是智慧城市的新起点。数字孪生引领智慧城市建设，建立全面感知、信息可视化、万物互联、海量数据的高速并行运算、大数据深度挖掘、人工智能辅助决策的虚拟数字化平台。其在理论技术上，已有较为成型的体系；在技术应用上，深层次打入产品生产设计、工程规划建设、智能生产制造及其他学科分析等领域，在国内有一些局部的应用，如智慧政府、智慧社区、智慧医疗、智慧物流等，如北京城市副中心的数字化城市、无锡的城市大数据中心和四大平台、香港的平行虚拟空间等[39]。其中，数字孪生技术成了智能制造的基本要素，应用实例有诸如NASA、美国空军等借助数字孪生技术完成繁杂系统的故障识别检修与航天飞行器的生命周期预测；洛马公司应用其生产F-35飞机，提高生产效率；达索公司在产品设计阶段引入数字孪生三维体验平台，不断完善与改进设计的产品模型；此外，我国相关领域的学者在产品数字孪生的详细体系结构和实施方法、全三维模型构建下产品的设计管理等方面也提出了一些新的路线与技术解决优化方案[40-41]。数字孪生凭借其在模型设计、数据采集、分析预测、模拟仿真等方面的优势，成为数字经济转化的重要工具，可以加速产业数字化的转变，推动数字经济与实体经济的互联互通。就目前趋势而言，数字孪生技术的发展可谓是聚焦技术新发展，数字转型新战略，产业布局新方向，也是推动智慧城市迈向更高阶的国家重要战略支撑。2020年被称为数字孪生技术应用的元年。或将不久，在AI+3D建模等集成技术的加持下，大幅度提升数字孪生城市建设速度，搭建城市可视化平台，使得万物互联由2D转变至3D，及至未来4D实景的构建，实现跨越人类视觉发展的一大步。
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