数字孪生技术在城市治理场景的应用分析及价值

数字孪生技术在城市治理场景的应用分析及价值

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/asiafinance/article/details/143920539

数字孪生技术作为新一代信息技术的重要组成部分，正在为城市治理带来革命性的变化。本文将深入探讨数字孪生技术在城市治理场景中的应用及其价值，分析当前城市数字化智慧治理所面临的痛点，并详细阐述数字孪生技术在城市规划、产业发展、公共安全、城市治理和生态环境等典型场景中的具体应用。

根据2024 年 5 月，国家发展改革委、国家数据局、财政部、自然资源部联合发布了《关于深化智慧城市发展 推进城市全域数字化转型的指导意见》，提出加强城市数字化转型与城市更新、空间优化、产业发展、乡村振兴、社会信用等重大战略与政策衔接协同。城市精准精细治理更加关注规划建设、产业发展、公共安全、城市管理、生态环境领域面临的问题。
从城市规划、建设到治理的多环节中，均涉及数据融合、协同办公、精细化管理、智能决策等需求，数字孪生城市是业务开展的重要支撑。
在城市管理方面，需要借助数字孪生技术为一网统管提供平台，有效提升各类事务处理的效率提升服务满意度。在城市产业发展方面，污染溯源、能耗监测一直是城市治理的重点难点，需要借助数字孪生技术提升生态环境管理工作中的科学性与精准性。

来源：智汇云舟视频孪生城市解决方案

现阶段城市数字化智慧治理所面临的痛点

1. 城市规划优化设计难，缺乏协同

• 传统的城市规划多为单一功能主导，规划成本高，效率不足，缺乏弹性和韧性，不能满足智慧城市的各类需求。
• 在传统会商环节中，存在项目情况不全面、数据更新不及时、部门信息不互通、衔接不畅、会商决策不直观等问题。

2. 产业信息流动不通畅、招商难

• 在产业链协同方面存在信息流动不通畅、现场管理混乱的问题。
• 招商模式落后导致产业招商和营商环境的优势体现不足，招商企业入驻意愿低。

3. 公共安全监测预警难、响应不及时

• 在防洪内涝方面，存在防汛形势掌握滞后、监测缺失、指挥调度方式传统等短板问题。
• 在大型安全保障场景和城市应急方面，存在安全隐患监测预警难、反应和处置时效滞后的情况。

4. 城市精细化治理程度低、数据分散

• 政务管理、精细化治理方面跨平台数据融合应用有难度。
• 在公共交通指挥调度方面，跨场景、跨区域的高效综合决策指挥难实现。

5. 生态环境治理难度大、效果难评估

• 在智慧环境管理层面，存在污染源难追踪溯源、缺乏数据融合的高效治理方案等问题。
• 节能减排相关方案可行性和成果难评估。

数字孪生城市治理总体架构

解决以上五大问题，需要基础设施层、数据层、能力层和应用层四个层级架构，以实现规划建设、产业发展、公共安全、精细化治理、生态环境方面的高效管理。
依托视频孪生底座平台，综合运用城市GIS数据、三维模型数据、监控视频数据、物联感知数据、智能分析数据等多源数据，打造智慧城市指挥舱，实现城市的实景孪生一张图管理。

数字孪生技术在城市治理典型场景中的应用

1. 动态优化、智能会商的规划建设
   针对传统城市规划缺乏弹性和韧性的难题，数字孪生技术可有效将城市规划的传统设计思想和方法论转化为面向未来的城市规划建设，打造“新”城市科学。
   基于数字孪生技术的智能会商、建筑景观方案比选，可显著提升城市规划和建设决策水平。在项目审批过程中，工程审批系统可调用数字孪生平台接口，快速定位项目位置，调取项目全生命周期数据，获取相关审批事项材料，如果行政审批人员需要了解项目周边情况，也可以通过依托视频孪生承载底座构建的沉浸式实时实景孪生城市一张图，便捷查看、查询、测算，并依此作出是否下达行政许可的决定，辅助审批工作人员带图审批。

2. 虚实融合、精准服务的产业发展
   通过 IoT 物联平台打通全产业链各类传感器数据，经过数据空间的分析和处理、结合 5G、工业仿真、VR、AR、AI 在内的多项技术，对各个物理对象进行高精度可视化数字孪生建模、展现工业数字孪生场景，构建实时互联的3D 虚拟工厂，提升数据信息透明程度、直观可视化运营管理情况、增强协同管理能力；通过虚拟工厂融合决策引擎进行虚拟调试，形成生产制造最优解，做到虚拟指导现实，以虚促实，优化实际生产制造。

来源：智汇云舟

3. 动态监测、智能分析的公共安全
   通过构建包含可视化渲染、时空分析、地理信息系统、物联感知等功能的数字孪生安全风险综合监测预警体系，实现“能监测、会预警、快处置”，提升及时发现能力和处置时效。
   针对重大活动和城市应急管理需求，基于数字孪生技术实现多源异构城市安防数据融合，搭建仿真模型进行城市重大活动保障和应急事件的模拟推演，提供具有可操作性、可视化、可量化、易管理、易共享的应急预案，极大地提升了城市应急管理的预见性和应对能力，有力保障社会稳定和人民安全。

4. 精准管控、智慧便捷的治理服务
   基于数字孪生底座、结合CIM、GIS、LI位置智能、视算一体、三维视频拼接融合等数字孪生技术工具，构建数字综合指挥中心和现实集成指挥中心，实现以数字化精准映射方式进行全过程、全要素、全领域管理，提升管理效率，实现城市“智治”。
   针对公共交通难以实现跨场景、跨区域高效综合决策指挥等情况，需要通过数字孪生技术构建城市交通线网综合决策指挥平台，对整个城市线网运营统一协调指挥。
   通过构建交通点位及周边环境精细模型、利用三维信息查询、剖切查询、信息标绘及全景漫游等功能，实现城市交通运营可查、可管、可控的一体化管理、资源集约和信息共享的综合决策指挥以及资源高效协同。

来源：智汇云舟科技

5. 绿色低碳、智慧安全的生态环境
   针对节能减排领域存在方案可行性及成果难评估等情况，通过工业大数据分析、数字孪生、制造仿真、数字化产品生命周期管理等核心技术，构建基于真实工厂搭建的以实时数据驱动的虚拟工厂，实现虚拟工厂与真实工厂之间虚实映射、虚实同步、共生演进、闭环优化，
   以此模拟推演减排实施路径，实现城市能源成本的降低。通过建设城市基础设施的数字孪生平台，利用数字模型实时映射物理实体，实时收集和分析设备数据，以计算实体的能耗和碳排放情况，并在虚拟空间中监控和分析实际系统的运行状况，实时评估城市生态环境指标，针对性地采取节能措施，从而实现优化生态布局。

内容摘自：面向未来网络的数字孪生城市场景应用白皮书