數字孿生城市是智慧城市的中遠期實現，要以點帶面，逐步推行，其新增量主要是“CIM 平臺”以及CIM 對城市業務系統的重構效應，主要包含三個部分：數據、模型、服務。數據是基礎，模型是核心，服務是手段。

一、統一化空間數據框架

國家自然資源部2019 年發布的《智慧城市時空大數據平臺建設技術大綱》中提出： 智慧城市時空大數據平臺作為智慧城市的重要組成，既是智慧城市不可或缺的、基礎性的信息資源，又是其他信息交換共享與協同應用的載體，為其他信息在三維空間和時間交織構成的四維環境中提供時空基礎。模型數據采集對象主要包括地理空間信息、建筑物、道路、地下空間管線、城市地質、地表高程等；數據類型主要為城市街景數據、GIS 數據、BIM 數據、CAD （ 計算機輔助設計） 數據、激光點云數據、傾斜攝影數據等。

通過建立時空融合的數據管理系統，實現時空信息的有效組織、清洗處理、結構化存儲、特征化提取，具備構建數字孿生體的技術條件。

為了便于計算和處理，制定基于異構數據的時空融合標準與統一數據框架是當務之急，這里有三個建議：

（1）要研究制定多層次通用性空間數據標準，形成兼容不同類型、不同機構信息系統的統一時空數據框架，確保空間定位編碼一致，實現多源信息準確集成，以及多模態數據融合表達;

（2）要構建涵蓋GIS、BIM、傾斜攝影、激光點云、地質體、傳感器等多源異構數據的融合處理能力，提供面向模型的信息資源與空間位置服務;

（3）要在數據層建立城市級海量感知數據的實時接入服務標準，研研數據動態加載與處理技術，實現跨行業、跨領域的數據實時接入。

二、一體化時空數據資源

從二維到三維，從地理空間信息到時空高精度多源信息，是大勢所趨，也是CIM 的關鍵要求。

在數字孿生城市中，基于標準統一的城市部件數字編碼標識體系和空天地全方位立體部署的物聯感知設施，能夠為各類城市部件、基礎設施甚至是動植物等生命體賦予獨一無二的“數字身份證”，實現對城市部件的智能感知、精準定位、故障發現和遠程處理。地上地下、室內室外、虛實一體、開放鮮活的時空數據資源是數字孿生城市建設最為關鍵的基礎。

值得一提的是，城市部件管理一直是城市治理的重點。一方面，隨著城市的智慧化發展，各類城市部件數量呈現爆發式增長態勢，管理復雜度不斷上升，另一方面，城市部件廣泛部署在地上、地下、水中、建筑物內外等各個角落，空間位置復雜，故障損壞具有突發性和隨機性，而傳統的城市部件管理手段和方式較為單一，存在信息表述不清晰、傳達不準確、處理流程慢等問題。

例如疫情防控期間，許多大樓都規定每小時必須對指定的公共場所進行消殺。這套大樓的數字孿生系統，可以直觀而明確的查看所有指定位置的消殺情況，而一線保潔人員同樣也可以通過這個系統，得到明確的工作指令，按時完成消殺工作。

三、可視化數字孿生數據

服務是數字孿生城市的手段，是為了通過無限的數據資源節約疊加模型計算節省有限的城市物理資源，服務涵蓋城市治理、民生服務、產業發展等領域的仿真和預測。

數字孿生城市服務內容取決于數據和算法模型的構成，是一個運營迭代的過程。數字孿生服務可通過PC、手機、VR/AR、全息等方式承載，給用戶帶來多重體驗。

優锘ThingJS 推出的3D城市模板涵蓋20多種城市級模板，涉及交通、醫療、園區等資源的數據可視化。當然模板是可以復制的，關鍵還是在于大數據本身，只有模型+數據有了生動的結合，才能夠讓城市大腦運轉。

隨著信息技術在城市范圍內深度應用，城市基礎設施智能化升級和各個行業信息化程度不斷提升，各類設備和各個行業產生了大量數據，為三維城市模型各部件數據更新、實時計算、虛擬仿真等業務服務提供數據輸入，成為數字孿生場景的決策輔助以及參考。
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