“易”起涨知识｜数字孪生?未来智慧城市建设的新方向

2021年3月，国家“十四五”规划纲要明确提出要“探索建设数字孪生城市”，为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。同时在总体规划层面，国家“十四五”规划纲要、“十四五“数字经济发展规划、“十四五”国家信息化规划等规划文件提出，要积极完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市大脑建设，以因地制宜为原则探索建设数字孪生城市。

　　无疑，“数字孪生”已经成为未来智慧城市建设的新方向。数字孪生最早是从制造业发展而来，是以数字化的形式为物理对象创建虚拟模型，通过模拟来反映物理对象的行为过程，比较常见于产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域。而将其引入智慧城市建设，软通智慧总裁冯嵱在接受媒体采访时表示，这是基于创新的数字孪生技术与全域数字化融合，将物理城市精准映射到虚拟环境，形成数字城市，再通过城市科学模拟与仿真系统对城市进行科学预测，为城市管理者与企业提供有效的决策辅助，助力城市的发展规划和运营管理、产业转型与善政惠民。

　　元宇宙通过数字虚拟的方式存在，本质上是物理现实的数字孪生，可作用于以下场景：

（1）可视化管理，安保人员能够通过3D孪生的方式对场景进行管控，通过摄像头与传感器实时获取视频与数据；

（2）协作设计与施工，通过数字孪生技术，让IT / 安防工程师与架构师可以轻松实现可视化协作；

（3）安全事故模拟，通过数字孪生技术可以对网络威胁或安全事故进行模拟与响应，验证系统是否达到安全防护效果，提升安全性；

（4）深度学习训练，现在许多智能设备都可以使用人工智能模型进行训练，使用数据合成训练的成本更低。

　　目前“数字孪生”技术已经在许多场景中实现了落地，如在智慧水务方面，浙江省水文管理中心与海康威视成立联合实验室，双方便围绕数字孪生流域和水文现代化建设等发展要求，通过三维模型、 AR实景等技术打造数字孪生水文站，实现了湿度、雨量、水位等近10类监测数据在虚拟水文站上的数字映射。虚实结合的空间场景让这些数据变的立体化，帮助决策人员“3D”掌握数据变化，及时发现问题并调度最近的处置人员。

　　IDC预计，到2025年，全球数字孪生市场规模将从2020年的52.2亿美元增长到264.6亿美元，年均复合增长率超过38.35%。虽然数字孪生城市建设尚处于探索之中，但随着数智化的技术逐渐成熟，已经开始走进人们的生活之中，结合未来的数字经济发展，虚实互通的数字生态系统将迎来大爆发，驱动全新的智慧城市构建。

　　对于安防行业而言，数字孪生是探讨人与技术如何交互的新方向。例如，当前许多传感器仍是以二维的方式进行数据的收集，因此仍需投入大量的人力去复核这些信息，但如果加入数字孪生相关技术与应用，便能通过3D视图的方式重构环境，获取多感官的数据，从根本上改变安防应用环境。

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