智能化時代，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為社會發(fā)展的核心議題之一。要想做優(yōu)做強信息通信業(yè)，為推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供堅實支撐，加大人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等前沿技術(shù)研發(fā)力度至關(guān)重要。

“80%的數(shù)字孿生是沒有用的，管用才是第一要義?！?國際歐亞科學院院士、中國城市科學研究會理事會、住建部原副部長仇保興在WGDC2023第十二屆全球地理信息開發(fā)者大會上對數(shù)字孿生城市及其應(yīng)用進行了詳細闡述。

在仇保興看來，數(shù)字孿生正從局部走向城市場景應(yīng)用，結(jié)合人工智能和大規(guī)模生成模型（如ChatGPT），未來數(shù)字孿生城市將呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

1 數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展歷程久遠，它的生命力全在于應(yīng)用

數(shù)字孿生誕生于上世紀60年代，最初圍繞著小系統(tǒng)展開研究。這一概念的出現(xiàn)使得在小系統(tǒng)的研究、風險測試和改進過程中不再需要實物，而是可以通過模型來捕捉主要的關(guān)鍵點，從而極大地加快了復雜小系統(tǒng)改進和成功的概率。

到2003年，數(shù)字孿生系統(tǒng)逐漸擴大，演變成一個更為強大的景象空間模型，進一步增強了信息處理能力。2011年，數(shù)字孿生首次應(yīng)用于城市領(lǐng)域，通過將其從小系統(tǒng)擴展到大系統(tǒng)，真正推動了數(shù)字孿生的發(fā)展。2014年，數(shù)字孿生正式引入國外高等院校，并被美國國防部、NASA、西門子公司廣泛接受和應(yīng)用，成為這些研究機構(gòu)的重要課程。2019年，全球著名咨詢機構(gòu)Gartner將數(shù)字孿生城市列為當年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢之一。隨著元宇宙的爆發(fā)，數(shù)字孿生進入了元城市階段。結(jié)合人工智能和大規(guī)模生成模型（如ChatGPT），數(shù)字孿生城市呈現(xiàn)出廣闊的前景。

數(shù)字孿生城市的發(fā)展歷程表明，它具有一個總體框架，該框架是基于城市的實際問題展開的。例如，所有城市問題都需要關(guān)注城市的安全運行，解決城市的實際問題。因此，將城市、建設(shè)和管理一體化，并提供創(chuàng)新化的服務(wù)，成為首次應(yīng)用的場景。

地理信息服務(wù)變得越來越精細、精準、真實和智能化，而人工智能的計算能力也越來越終端化。這使得城市居民、專家和未來的預測家們感知到的信息疊加在一起。城市規(guī)劃與數(shù)字孿生城市的相互融合、共同發(fā)展以及相互驗證，可以滿足現(xiàn)代城市產(chǎn)生的越來越多問題的需求。

通過數(shù)字仿真和虛擬化的交互，數(shù)字孿生城市逐漸變得實用起來，能夠解決問題，能夠進行預測，并能夠提出相應(yīng)的對策。這也說明，一個有用的東西必然需要在實踐場景中得到鍛煉和發(fā)展。如果我們不認識到這種局限性，就等于沒有發(fā)展的未來。

2 重在應(yīng)用場景，加強應(yīng)用場景

數(shù)字孿生城市應(yīng)用在解決城市問題上具有前瞻性和全局性的特點。它通過專題分析、模擬仿真、動態(tài)評估、深度學習等多種手段，實現(xiàn)了對城市問題從定性到定量的分析，真正做到了對城市問題的可見、可觸及和可解決。

其中，機理模型在數(shù)字孿生城市的應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，各學科領(lǐng)域的機理模型為解決城市問題提供了不可替代的支持。

數(shù)字孿生城市的應(yīng)用場景廣泛，包括城市規(guī)劃建設(shè)管理、歷史文化街區(qū)漫游、應(yīng)急管理等。它在城市管理中提供數(shù)據(jù)支持和決策參考，幫助實現(xiàn)城市的精細化管理和問題解決。此外，數(shù)字孿生城市在應(yīng)急管理方面的應(yīng)用也展現(xiàn)出了強大的潛力，通過虛擬場景和模擬仿真，能夠為災害應(yīng)對提供指導和支持。

總之，數(shù)字孿生城市的應(yīng)用對于城市管理和問題解決具有廣泛的潛力。它可以促進城市的可持續(xù)發(fā)展，提高城市管理的效率和質(zhì)量，同時為決策者提供可靠的數(shù)據(jù)和方案支持。通過數(shù)字孿生城市的應(yīng)用，我們可以實現(xiàn)更好的城市規(guī)劃、更新、常態(tài)管理和應(yīng)急管理，從而建設(shè)更宜居、宜業(yè)、宜游的城市環(huán)境。

3 數(shù)字孿生城市建設(shè), 管用是第一要義

數(shù)字孿生城市建設(shè)存在的主要誤區(qū)有三維實景數(shù)據(jù)量過大、攝影模型缺少語義、更新困難、建模成本高等。很多人覺得模型越越精細越好，其實精細是為了解決問題，而不解決問題的精細是多余的。

80%的孿生都是沒有用的、多余的，所以在這些問題上一定要記住，管用是第一要義。數(shù)字孿生工具僅僅是一個新的工具，它就是一本電子筆記本，誰都可以用，你可以用來打游戲機，可以用來建模，可以用來管理，不要考慮誰管。所有的這些東西都要基于應(yīng)用，而不是說這個東西好看。

我們一定要在能解決問題的前提下，追求孿生城市快（實時）、準（準確時空定位）、韌（分布式存儲），是生成的，這是非常重要的孿生城市的發(fā)展方向。

數(shù)字孿生城市是多種，而且是無限種數(shù)字技術(shù)組合融合的復雜系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)和語義構(gòu)成與數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的生成相互融合。孿生城市沒搞好，根本原因不在缺乏頂層設(shè)計，沒有人能夠?qū)χM行頂層設(shè)計，它是無數(shù)個應(yīng)用場景生成的。只有自我迭代、不斷演化，我們才能最終從問題中間學、從干中學，從而推動中國的數(shù)字孿生走在世界前面。