智慧城市建设进入数字孪生新阶段,驱动产业升级

来源:通信信息报社

(记者 叶菁)当前,世界经济数字化转型是大势所趋,数字经济已成为全球经济发展的热点。数字孪生数字孪生作为政府及企业数字化转型的重要基础能力,不再只是一种技术,而是一种发展新模式、转型新路径、变革新动力,成为新型智慧城市建设发展的必由之路和未来选择。

信通院最新报告指出,伴随着新型智慧城市的快速发展,我国智慧城市建设进入以数字孪生为驱动内核和理论基座的新发展阶段。在政策推动方面,国家“十四五”规划纲要中明确提出,探索数字孪生城市建设,20余个省市将数字孪生城市作为地方智慧城市建设的关键举措。在技术驱动方面,BIM、3D GIS等建模技术,5G、IoT等连接监测技术,仿真深度学习等预测分析技术快速发展,融合互动。数字孪生城市落地实现更加成熟。

数字孪生助力智慧城市建设

近年来,我国深入推进智慧城市建设,提高城市管理的科学化、精细化、智能化水平,取得明显成效。智慧城市已经成为我国城市发展的新理念、城市运行的新模、城市管理的新方式和城市建设的新机制,得到中央和地方政府的普遍重视,特别是在疫情期间,健康码、行程卡等智慧城市新应用在疫情精准防控、企业复工复产等方面发挥了极为重要的作用。

目前,数字孪生城市已经成为各地智慧城市建设的主流模式。从发展态势来看,“数字孪生城市”历经2017年和2018年的概念培育期、2019年的技术方案架构期,已正式步入到建设实施落地期,国家政策密切关注,地方规划加速落地,市场规模快速增长。以住建部为例,在全国选定了16个首批“新城建”试点城市,浙江占了2个名额,分别为杭州和嘉兴,另外湖州、绍兴、海宁等也成为“新城建”的专项试点城市。其他试点城市还包括苏州、青岛、济南、广州等。仅考虑新型城市基础设施建设试点城市,其智慧城市与数字孪生相关的市场规模将达到30亿元以上。

“数字孪生技术在城市层面已广泛应用。”中国工程院院士李德仁表示,数字孪生城市通过构建城市物理世界与网络虚拟空间一一对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统,在网络空间再造一个“孪生城市”,实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化,形成了物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的城市发展格局。

数字孪生技术激发产业升级

数字孪生涉及的技术门类多,应用领域广,成为了国内研究与实践的热点之一。例如,我国自主研制的天问一号火星探测器于2020年7月23日发射升空;经过1次深空机动和4次中途修正,于2021年2月10日成功进入火星轨道;5月15日,天问一号成功穿越火星大气层,着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区;5月22日,“祝融号”火星车驶离着陆平台,到达火星表面,开始了对火星的探测之旅。实现这个极其复杂的科学任务,就应用了数字孪生技术。

数字孪生体系是数字技术的集成创新,将有力的推动信息技术产业的高质量发展。数字孪生因感知和仿真技术而起,因综合技术集成创新新兴,数字孪生是涉及物联感知、新型测绘、数据融合、仿真推演、深度学习等多环节、多技术的技术创新促群,涵盖了信息技术的大部分产业链,可以说数字孪生是新一代数字浪潮下数字科技集成创新与应用的典型代表。

与此同时,数字孪生技术重塑信息化进程,正展现出巨大的应用潜能。数字孪生大幅降低成本,提升了各行各业数字化的部署速度和验证效率,并以在制造能源、医疗、环保等多个行业开展了应用实践,特别是数字孪生城市提出以来,吸引了政产学研用各方的高度关注,展现出巨大的应用价值与发展前景,或将成为数字化转型率先开花结果的领域。

数字孪生发展仍面临挑战

中国互联网协会副理事长何桂立认为,数字孪生技术有助于打破技术壁垒,促进产业协同,不断催生城市治理和服务新模式。但与此同时,数字孪生城市建设仍然存在建设路径不够清晰,技术和产品缺乏相应的标准规范,切入用户痛点的高价值应用场景还比较缺乏等问题。数字孪生城市的深入应用和全面推广任重道远。

“目前来看,数字孪生技术在我国还处于初期的探索阶段。”中国工程院院士邬贺铨表示,数字孪生城市数据来源面广,接入点多,数据集中度高,城市的基础设施高度依赖数据的运行,一旦入侵,这个地方安全危害就很大,整个城市的运行会瞬间瘫痪。另外,城市很多的数据涉及到公民隐私,需要有效保护。

另外,城市的组织架构和管理体制需要适应数字孪生城市的需要,改革城市治理职能和服务模式,要重视数字孪生城市人才的培养。

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