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(jing)準映(ying)射是指數字(zi)(zi)孿生(sheng)城(cheng)市(shi)(shi)通(tong)過天空、地(di)面、地(di)下、河(he)道等各(ge)層面的傳(chuan)感器布設(she)(she)，實現對城(cheng)市(shi)(shi)道路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑(zhu)等基礎設(she)(she)施的全面數字(zi)(zi)化建模，以及(ji)對城(cheng)市(shi)(shi)運(yun)行狀態的充(chong)分感知、動態監測，形成虛擬城(cheng)市(shi)(shi)在信(xin)息維度上對實體城(cheng)市(shi)(shi)的精(jing)準信(xin)息表達和映(ying)射。

2、虛實交互

虛實(shi)交互是指(zhi)城(cheng)(cheng)市(shi)基礎(chu)設施、各類部(bu)件建設即有痕跡，城(cheng)(cheng)市(shi)居(ju)民、來訪人員上(shang)網聯系即有信(xin)息。未(wei)來的數字(zi)孿生城(cheng)(cheng)市(shi)中，在(zai)城(cheng)(cheng)市(shi)實(shi)體空(kong)間(jian)(jian)可(ke)觀察各類痕跡，在(zai)城(cheng)(cheng)市(shi)虛擬空(kong)間(jian)(jian)可(ke)搜索各類信(xin)息，城(cheng)(cheng)市(shi)規劃、建設以及民眾的各類活動(dong)，不僅存在(zai)于實(shi)體空(kong)間(jian)(jian)，而(er)且在(zai)虛擬空(kong)間(jian)(jian)得到(dao)極(ji)大擴充(chong)，虛實(shi)融合(he)、虛實(shi)協同(tong)將定(ding)義城(cheng)(cheng)市(shi)未(wei)來發(fa)展新模式。

3、軟件定義

軟件定義是指孿生城市(shi)針對物(wu)理城市(shi)建立相(xiang)對應的虛擬(ni)模型，并以軟件的方式模擬(ni)城市(shi)中(zhong)的人、事、物(wu)在真實環境下(xia)的行為，通過云端(duan)計算(suan)、邊緣(yuan)計算(suan)，軟性指引城市(shi)的交通信號(hao)控制、電熱能源調(diao)度、重大項(xiang)目周期(qi)管理、基礎(chu)設(she)(she)施選址建設(she)(she)等。

4、智能干預

智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)干預(yu)(yu)是指(zhi)通過(guo)對(dui)數字孿生(sheng)城(cheng)市(shi)(shi)規(gui)劃(hua)設計、模擬(ni)仿真等，盡早發現城(cheng)市(shi)(shi)可能(neng)(neng)產生(sheng)的(de)不(bu)良影響(xiang)、矛盾沖突(tu)、潛在危(wei)險等，進行(xing)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)預(yu)(yu)警并(bing)提(ti)供合(he)理(li)可行(xing)的(de)對(dui)策建議；以(yi)未來視(shi)角(jiao)對(dui)城(cheng)市(shi)(shi)原有發展軌跡(ji)和運行(xing)狀(zhuang)態進行(xing)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)干預(yu)(yu)，進而(er)指(zhi)引和優化實體城(cheng)市(shi)(shi)的(de)規(gui)劃(hua)、管理(li)，改善(shan)市(shi)(shi)民服務供給，賦予城(cheng)市(shi)(shi)生(sheng)活(huo)“智(zhi)(zhi)慧”。

二、數字孿生城市的技術原理是什么

數字(zi)孿生(sheng)(sheng)城(cheng)市的(de)建設(she)主要應(ying)用數字(zi)孿生(sheng)(sheng)技(ji)術(shu)，數字(zi)孿生(sheng)(sheng)技(ji)術(shu)的(de)構建需要多個方(fang)面的(de)技(ji)術(shu)手段和技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)，其技(ji)術(shu)原理主要有：

1、空間數據采集

數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿生技術的構建(jian)(jian)首(shou)先需要對城(cheng)(cheng)市或(huo)建(jian)(jian)筑(zhu)物進行(xing)空間數(shu)(shu)(shu)據(ju)采(cai)(cai)集。通過(guo)街景瀏覽車、無(wu)人(ren)機等技術手段采(cai)(cai)集現實世(shi)界中的空間數(shu)(shu)(shu)據(ju)，將(jiang)采(cai)(cai)集到(dao)的數(shu)(shu)(shu)據(ju)進行(xing)整合和加工，形(xing)(xing)成城(cheng)(cheng)市或(huo)建(jian)(jian)筑(zhu)物的三維空間數(shu)(shu)(shu)據(ju)模型。這些(xie)數(shu)(shu)(shu)據(ju)包括但不限于環境數(shu)(shu)(shu)據(ju)、地理(li)數(shu)(shu)(shu)據(ju)、人(ren)口數(shu)(shu)(shu)據(ju)等，這些(xie)數(shu)(shu)(shu)據(ju)被整合形(xing)(xing)成一個空間數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫，為(wei)虛擬世(shi)界提供了參考(kao)和支持。

2、建筑物信息模型

建(jian)筑物(wu)信息模(mo)(mo)(mo)型（BIM）是建(jian)筑行(xing)(xing)業(ye)較為流行(xing)(xing)的(de)數(shu)字化(hua)(hua)技術(shu)之一，數(shu)字孿生技術(shu)的(de)構(gou)建(jian)也需要采(cai)用BIM技術(shu)。BIM是一種將(jiang)設(she)計(ji)、施工和運營以(yi)數(shu)字化(hua)(hua)方式(shi)進(jin)行(xing)(xing)集(ji)成(cheng)的(de)方法，利用BIM模(mo)(mo)(mo)型能夠(gou)精(jing)細化(hua)(hua)描述建(jian)筑物(wu)的(de)功(gong)能、結構(gou)、材料、維護(hu)等信息。將(jiang)采(cai)集(ji)到的(de)空間數(shu)據與BIM模(mo)(mo)(mo)型進(jin)行(xing)(xing)整合，可(ke)以(yi)對建(jian)筑物(wu)、道(dao)路、綠化(hua)(hua)帶等進(jin)行(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)擬分(fen)析，根據模(mo)(mo)(mo)擬結果進(jin)行(xing)(xing)優化(hua)(hua)或(huo)改(gai)進(jin)，從而(er)為城市的(de)改(gai)造和建(jian)設(she)提供方案支(zhi)持。

3、圖像處理技術

數字孿(luan)生城市的(de)構(gou)建(jian)還需要圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)處(chu)理技術的(de)支持。當采集(ji)到空間數據之后，利用(yong)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)處(chu)理技術對(dui)道路、綠化帶、建(jian)筑物(wu)進行分(fen)類和(he)識別(bie)，從而(er)實(shi)現對(dui)各(ge)種類型的(de)建(jian)筑物(wu)的(de)識別(bie)和(he)區分(fen)。圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)處(chu)理技術可以將原始數據轉化為(wei)可視化的(de)智(zhi)能圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)，可以較為(wei)直觀地(di)展示建(jian)筑物(wu)的(de)結構(gou)和(he)周(zhou)邊環境信息。

4、計算機模擬技術

數字孿生城市的(de)核心是建(jian)立(li)實體建(jian)筑與虛(xu)擬(ni)城(cheng)市(shi)體系之間的(de)聯系，計算機(ji)模(mo)擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)(shu)是機(ji)器(qi)語言(yan)與數學(xue)語言(yan)結合的(de)數字化(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)手段(duan)，可(ke)(ke)以(yi)對(dui)虛(xu)擬(ni)世界(jie)建(jian)立(li)動(dong)態、交互(hu)式(shi)的(de)模(mo)擬(ni)系統。根(gen)據實體建(jian)筑的(de)數據，計算機(ji)模(mo)擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)(shu)可(ke)(ke)以(yi)精(jing)細(xi)地建(jian)立(li)建(jian)筑物的(de)虛(xu)擬(ni)模(mo)型，實現精(jing)準的(de)仿真。通過計算機(ji)模(mo)擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，我們可(ke)(ke)以(yi)模(mo)擬(ni)物理環境、氣候和(he)人類活動(dong)等變量(liang)，營造出(chu)更加人性化(hua)和(he)可(ke)(ke)持續(xu)的(de)城(cheng)市(shi)環境。

5、數據挖掘技術

對已有的(de)(de)(de)大量數據(ju)進行挖(wa)(wa)掘、分析和(he)(he)釋(shi)放，可(ke)以(yi)為(wei)城市(shi)(shi)智慧(hui)化(hua)(hua)(hua)提供(gong)多元(yuan)化(hua)(hua)(hua)支(zhi)持(chi)的(de)(de)(de)策略、方(fang)案和(he)(he)實(shi)施(shi)方(fang)案。以(yi)數據(ju)挖(wa)(wa)掘為(wei)基礎(chu)的(de)(de)(de)技術可(ke)以(yi)發現數據(ju)中(zhong)未知或(huo)隱藏的(de)(de)(de)規律、關聯性(xing)、趨勢等，可(ke)以(yi)將原始數據(ju)轉化(hua)(hua)(hua)為(wei)可(ke)視化(hua)(hua)(hua)、可(ke)理解(jie)的(de)(de)(de)結構，為(wei)城市(shi)(shi)的(de)(de)(de)智慧(hui)化(hua)(hua)(hua)提供(gong)科學(xue)依(yi)據(ju)。同(tong)時，數據(ju)挖(wa)(wa)掘技術也可(ke)以(yi)為(wei)城市(shi)(shi)的(de)(de)(de)運營提供(gong)決策支(zhi)持(chi)，通過對數據(ju)的(de)(de)(de)挖(wa)(wa)掘和(he)(he)分析，可(ke)以(yi)實(shi)現精準化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)城市(shi)(shi)資源協(xie)調和(he)(he)運營。