一、數字孿生城市的主要特征有哪些

數字孿生城市既可以理解為實體城市在虛擬空間的映射狀態，也可以視為支撐新型智慧城市建設的復雜綜合技術體系，它支撐并推進城市規劃、建設、服務，確保城市安全、有序運行，一般數字孿生城市具有四大特征：

1、精準映射

精準(zhun)映(ying)(ying)射(she)是指數(shu)字孿生城市(shi)通過天(tian)空、地面(mian)、地下、河道等(deng)各層面(mian)的傳感(gan)器布設，實(shi)現(xian)對(dui)城市(shi)道路、橋梁、井(jing)蓋、燈蓋、建(jian)筑(zhu)等(deng)基礎(chu)設施(shi)的全(quan)面(mian)數(shu)字化建(jian)模，以及對(dui)城市(shi)運行(xing)狀態的充分(fen)感(gan)知(zhi)、動態監測，形成虛擬城市(shi)在信息維度(du)上對(dui)實(shi)體城市(shi)的精準(zhun)信息表(biao)達和映(ying)(ying)射(she)。

2、虛實交互

虛(xu)(xu)實(shi)交互是指城(cheng)市(shi)基礎(chu)設施、各類(lei)(lei)部件建設即有痕(hen)跡，城(cheng)市(shi)居民(min)、來(lai)訪人(ren)員上網聯系即有信息(xi)。未(wei)來(lai)的數字孿生(sheng)城(cheng)市(shi)中(zhong)，在(zai)城(cheng)市(shi)實(shi)體(ti)空間可觀(guan)察各類(lei)(lei)痕(hen)跡，在(zai)城(cheng)市(shi)虛(xu)(xu)擬空間可搜索各類(lei)(lei)信息(xi)，城(cheng)市(shi)規劃、建設以及民(min)眾的各類(lei)(lei)活動，不(bu)僅存在(zai)于(yu)實(shi)體(ti)空間，而且在(zai)虛(xu)(xu)擬空間得到極大擴充，虛(xu)(xu)實(shi)融合、虛(xu)(xu)實(shi)協同將定義(yi)城(cheng)市(shi)未(wei)來(lai)發展新模式。

3、軟件定義

軟件(jian)定義是指(zhi)孿生城(cheng)(cheng)市針(zhen)對物理城(cheng)(cheng)市建(jian)立相對應的虛擬模(mo)型，并以軟件(jian)的方(fang)式模(mo)擬城(cheng)(cheng)市中(zhong)的人、事、物在真(zhen)實環境下的行為，通(tong)過云端計算、邊緣計算，軟性指(zhi)引城(cheng)(cheng)市的交通(tong)信(xin)號控制(zhi)、電熱能源調度(du)、重大項目周期管(guan)理、基礎設施選址建(jian)設等。

4、智能干預

智(zhi)能(neng)干預是指(zhi)通過對(dui)數(shu)字孿(luan)生城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)規劃設計、模擬仿真等，盡(jin)早發(fa)現城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)可(ke)能(neng)產生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險等，進行智(zhi)能(neng)預警并(bing)提供(gong)合理可(ke)行的對(dui)策建(jian)議；以未來視角對(dui)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)原有發(fa)展軌跡和(he)運(yun)行狀態進行智(zhi)能(neng)干預，進而指(zhi)引和(he)優化實體城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的規劃、管(guan)理，改善市(shi)(shi)民服(fu)務供(gong)給，賦予城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)生活(huo)“智(zhi)慧(hui)”。

二、數字孿生城市的技術原理是什么

數字孿(luan)生城市的建設主要應用數字孿(luan)生技(ji)術(shu)，數字孿(luan)生技(ji)術(shu)的構建需要多個方(fang)面(mian)的技(ji)術(shu)手段和(he)技(ji)術(shu)支持，其技(ji)術(shu)原理主要有：

1、空間數據采集

數(shu)(shu)(shu)(shu)字孿生技術的(de)構(gou)建(jian)首先需要對城市或(huo)建(jian)筑物進行空(kong)(kong)間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)采集。通過街景瀏覽車、無人機等技術手(shou)段采集現實世界中的(de)空(kong)(kong)間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，將采集到的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)進行整(zheng)合和(he)加(jia)工，形成城市或(huo)建(jian)筑物的(de)三維空(kong)(kong)間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)模型。這些數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)包括但不(bu)限于環境數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)、地理數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)、人口(kou)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)等，這些數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)被整(zheng)合形成一(yi)個(ge)空(kong)(kong)間(jian)(jian)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)，為虛擬世界提供了參考和(he)支(zhi)持(chi)。

2、建筑物信息模型

建(jian)筑(zhu)物(wu)信息模型(xing)（BIM）是(shi)建(jian)筑(zhu)行業較為(wei)流行的數(shu)字化(hua)技術(shu)之一(yi)，數(shu)字孿(luan)生技術(shu)的構建(jian)也需(xu)要采用BIM技術(shu)。BIM是(shi)一(yi)種將設(she)計、施工和(he)運營以數(shu)字化(hua)方式進(jin)行集成的方法，利用BIM模型(xing)能夠精細化(hua)描述建(jian)筑(zhu)物(wu)的功能、結構、材料、維護等(deng)信息。將采集到的空間數(shu)據(ju)(ju)與BIM模型(xing)進(jin)行整合(he)，可以對(dui)建(jian)筑(zhu)物(wu)、道(dao)路、綠(lv)化(hua)帶(dai)等(deng)進(jin)行模擬(ni)分析(xi)，根(gen)據(ju)(ju)模擬(ni)結果進(jin)行優(you)化(hua)或(huo)改(gai)進(jin)，從而為(wei)城(cheng)市的改(gai)造和(he)建(jian)設(she)提供方案支(zhi)持。

3、圖像處理技術

數(shu)字孿生城市的(de)(de)構(gou)建(jian)還需要圖(tu)像處理技術(shu)(shu)的(de)(de)支持(chi)。當采集到空(kong)間數(shu)據之后，利用圖(tu)像處理技術(shu)(shu)對道路、綠化(hua)帶、建(jian)筑物(wu)進(jin)行分類(lei)和識別，從而實現對各種類(lei)型的(de)(de)建(jian)筑物(wu)的(de)(de)識別和區分。圖(tu)像處理技術(shu)(shu)可(ke)以(yi)將原始數(shu)據轉化(hua)為(wei)可(ke)視化(hua)的(de)(de)智能(neng)圖(tu)像，可(ke)以(yi)較為(wei)直(zhi)觀地展(zhan)示建(jian)筑物(wu)的(de)(de)結構(gou)和周邊環(huan)境信息。

4、計算機模擬技術

數字孿生城市的核心(xin)是(shi)(shi)建(jian)立(li)(li)實體(ti)(ti)建(jian)筑(zhu)與虛(xu)擬(ni)城市(shi)體(ti)(ti)系(xi)之間的聯(lian)系(xi)，計(ji)算機(ji)模(mo)(mo)擬(ni)技術(shu)(shu)是(shi)(shi)機(ji)器語(yu)言與數(shu)學語(yu)言結合的數(shu)字化技術(shu)(shu)手段，可以(yi)對虛(xu)擬(ni)世界(jie)建(jian)立(li)(li)動態(tai)、交互式的模(mo)(mo)擬(ni)系(xi)統。根據(ju)實體(ti)(ti)建(jian)筑(zhu)的數(shu)據(ju)，計(ji)算機(ji)模(mo)(mo)擬(ni)技術(shu)(shu)可以(yi)精(jing)細地建(jian)立(li)(li)建(jian)筑(zhu)物(wu)的虛(xu)擬(ni)模(mo)(mo)型，實現(xian)精(jing)準的仿(fang)真。通過計(ji)算機(ji)模(mo)(mo)擬(ni)技術(shu)(shu)，我們可以(yi)模(mo)(mo)擬(ni)物(wu)理環(huan)(huan)境、氣(qi)候和人(ren)類活動等(deng)變量，營(ying)造出更(geng)加人(ren)性化和可持續的城市(shi)環(huan)(huan)境。

5、數據挖掘技術

對(dui)(dui)已有的(de)(de)(de)大量數據進行挖(wa)掘、分(fen)析(xi)和(he)(he)(he)釋放，可(ke)以(yi)為城(cheng)(cheng)市(shi)智(zhi)慧化(hua)提供(gong)(gong)多元化(hua)支持(chi)的(de)(de)(de)策略、方案(an)和(he)(he)(he)實施方案(an)。以(yi)數據挖(wa)掘為基礎(chu)的(de)(de)(de)技術(shu)可(ke)以(yi)發現數據中未知(zhi)或隱藏的(de)(de)(de)規律、關(guan)聯性、趨勢等，可(ke)以(yi)將原始數據轉化(hua)為可(ke)視化(hua)、可(ke)理解(jie)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)，為城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)智(zhi)慧化(hua)提供(gong)(gong)科(ke)學依據。同時，數據挖(wa)掘技術(shu)也可(ke)以(yi)為城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)運營(ying)提供(gong)(gong)決策支持(chi)，通過對(dui)(dui)數據的(de)(de)(de)挖(wa)掘和(he)(he)(he)分(fen)析(xi)，可(ke)以(yi)實現精準化(hua)的(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)資(zi)源(yuan)協(xie)調和(he)(he)(he)運營(ying)。