短短数年，数字孪生从一个技术概念，演变成一种新转型路径、新变革动力。数字孪生城市正在成为智慧城市的升级版和必选项。它赋予实体城市新的互联网基因——通过信息技术的深度应用，给城市一个数字克隆体，使不可见的城市隐形秩序显性化，城市肌体每个毛细血管的一举一动尽在掌握中。

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何谓数字孪生，之于一座城，它的存在意义在哪？数字孪生从技术方面看，其实是指最大限度地使用物理模型、运行历史、传感器更新等信息数据，集成多学科、多尺度、多概率、多物理量的仿真过程，实现虚拟空间的映射，以反映出相应实体的整个生命周期过程。

在城市中，数字孪生可以构建一个城市的数字孪生版本，它能够对城市进行全域识别、实时分析和状态感知，从通过城市的监控、模拟以及控制，来解决城市管理、规划、服务等问题。

“十四五”规划纲要中明确指出，要迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。数字孪生作为数字化技术发展的高级阶段，成为推动城市治理数字化转型的重要组成部分。

近年来，多个省市已经探索数字孪生推动城市治理数字化转型的相关实践。当前，数字孪生城市已经进入了基础建设期，以数字孪生赋能城市治理的建设内容和建设方向逐渐明晰，但仍面临着平台搭建、数据利用、场景应用、标准体系、运行体系等方面的困境与问题。

由于一般的信息化项目涉及环节众多、参与主体复杂，因此在具体的实施过程中，往往容易陷入项目的围墙中，难以跳出各个环节站在整体层面对整个项目进行宏观把控，使得项目推进过程中存在需求上下不匹配、重要内容被忽略等情况，最终导致建设成果脱离规划内容，与愿景蓝图中的设想效果相去甚远。

建设主体多元造成系统难以互利互通。各类智能设施、物联感知设备是数字孪生城市建设的重要基础，是连接物理世界和数字世界的重要桥梁，但由于涉及的行业主体众多，供应商数量庞大，厂商出于对自身利益的考虑以及受应用场景特征要求的影响，将不可避免地造成各种设备设施产品类型繁杂、系统互利互通难度大、数据类型多，在推进数字孪生城市建设的过程中，既需要对各方提供的多源异构数据进行统一治理和动态融合，也需要对不同行业知识进行语义分析并完成高效匹配，这对于存在海量数据治理和交互需求的数字孪生城市而言，无疑是一项巨大的挑战。

赋能城市治理高价值应用场景尚未实现。应用场景是数字孪生城市建设价值的直接体现，是用户感受数字孪生城市建设成果的直接触点。

目前，很多城市都在加快数字孪生应用场景的探索，但尚未形成具备全局性谋划、面向长远发展考量的应用场景体系，还未涌现出彰显时代特征、与治理问题紧密结合的高价值应用场景，数字孪生应用场景的主要工作仍是针对静态实体的建模渲染，还没有充分发挥数字孪生技术的虚实互动、智能操控、科学决策等特点优势。

此外，由于建设主体的特性影响，场景的开发仍由供给侧进行主导，尚未实现需求导向下的数字孪生场景设计规划，导致应用黏性不高，价值辐射范围有限。