城市是一个复杂的开放性系统，既包括建筑、道路、管网等基础设施，也包括人车物等各类主体，更涵盖水电气等各种要素。

随着城市快速发展、规模不断扩张，各种数据信息在空间上纵横交错，由此带来的交通拥堵、环境污染、资源紧张等问题也越来越突出，给城市治理带来诸多挑战。应用科技手段来提高城市治理效率、打造智慧城市，已经成为现代城市发展的必然选择。

随着数字化、智能化技术的发展，智慧城市建设进程的加快，作为一种新型的数字化技术——数字孪生技术飞速发展，并为城市的规划建设和治理管理带来新思路、新方案。数字孪生技术通过对物理上的城市要素进行数字化处理，在虚拟的数字空间构造出与现实城市完全对应的“副本”，这就是数字孪生城市。

在数字孪生城市与现实世界实时映射、虚实交互的过程中，通过对数字“副本”的调控，现实城市变得更“聪明”，城市治理变“智理”。

在数字孪生城市中，城市中的各类对象或要素均映射到数字空间中，并在运行过程中留下数据和信息。借助大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的综合集成应用，这些数据信息得以为城市的交通信号控制优化、电热能源调度、重大项目周期管理、基础设施选址建设等提供指引。此外，数字孪生城市在模拟仿真、实时分析等方面的应用还可以对城市运行过程中的潜在风险提供智能预警和对策建议。

事实上，数字孪生城市已在不少地方落地，帮助城市极大提升了治理效能。比如，济南的四维地质环境可视化信息系统平台，可以通过自动“剖切”提供有关轨道交通沿线的地层结构、岩性、岩溶发育特征等信息，帮助我们更好作出轨道交通线路适宜性分析；上海杨浦大桥的数字孪生项目可对各类桥梁设施病害实施“智能巡查、自动派单、及时处置、智能确认”的闭环管理；苏州通过对古建筑全方位、高精度现状信息的留存，为其保护和修缮提供支撑；北京市西城区城市管委会通过“综合交通治理辅助决策系统”，使高峰期的人民医院车辆排队时间从1个多小时减至10分钟……

数字孪生城市既是实现数字化治理和发展数字经济的重要载体，也是未来城市提升长期竞争力，实现城市可持续发展的关键。《“十四五”数字经济发展规划》提出，“完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，因地制宜构建数字孪生城市”。当前，国内众多城市提出了建设数字孪生城市的目标，但是挑战仍然存在。比如在数据方面，数字孪生城市数据类型多、体量大，对于平台的支撑能力、网络带宽等都是考验。此外，在数据共享、标准体系建设、资金投入等方面，也存在亟待解决的问题。

数字孪生技术为解决城市治理问题提供了“钥匙”，但现实城市存在的基础设施建设、生态环境保护以及教育、养老、医疗等民生问题，不能仅依赖数字孪生技术解决。在建设数字孪生城市的过程中，需要积极推进物理空间和数字空间一体建设、协同发展，让技术手段和人文关怀共同进步、相得益彰，让数字孪生城市在不断满足人民日益增长的美好生活需要方向上向前发展。

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