突破想象！当“灵境”照进城市会是什么样子？

突破想象！当“灵境”照进城市会是什么样子？

早在20世纪90年代初，钱学森就给今日大放异彩的“Virtual Reality（VR）”翻译了一个极具中国式浪漫的词汇——“灵境”。

钱老敏锐地预见，当时初现端倪的VR将具有无限潜力，并满怀信心地对周围人说，它既是时代的呼唤，也是时代的必然。

时间来到三十年后的今天，VR结合5G、云计算、物联网，人工智能等数字技术塑造的虚实相生的数字孪生城市正在刷新人们对未来城市的想象。

通过数字孪生，能够实现将城市管理的模式从线下搬迁到线上，虚实对应、精准映射，以数据驱动实现全方位感知、全时空体验、全领域赋能，让城市具备过去可追溯、现在可感知、未来可推演的“超能力”，助力城市高质量可持续发展。

12月22日，在“政企深度用云，释放数字生产力”华为云Stack战略暨新品发布会上，一场关于未来城市的探讨正在发生。

上海市经济信息化委信息化推进处副处长陈斐斐表示：

“城市数字孪生是通向未来数字城市的新技术，是数字技术的再升级，更是新兴数字城市的公共供给，未来还将成为数字城市的新型底座。可以说，城市数字孪生让城市更聪明、更智慧，让生活更美好。”

2021年，上海公布了《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》，并且在今年8月发布的《数都上海2035》里面，多次提及城市数字孪生和数字空间等新兴技术，总体来说，数字孪生城市演进方向明确，数字孪生技术定位清晰，政策指引也日益强化。

第一，城市数字孪生是一个通向未来数字城市的新技术，是以往数字技术的集成。 第二，城市数字孪生也是一个新应用，比如之前面临的数据孤岛等问题，可以通过数字孪生的应用和技术，实现数据融合、技术融合、业务融合。 第三，城市数字孪生还是一个新兴数字城市的公共供给，也是数字城市的新型底座。

上海城市数字化转型“十四五规划”中明确提出，“加快推动城市形态向数字孪生演进，构筑城市数字化转型‘新底座’”。

数字城市底座的顶层设计已经基本成形了，目前正在制定详细的标准体系，首批将把五大新城数字化转型作为先行示范区，临港新城已经基本建成数字底座平台，在数字城市底座建设和数据场景创新上各扬所长。

同济大学中国(上海)数字城市研究院执行院长陈启军表示：

“城市数字孪生产业健康发展，需要强化多学科的交叉融合、深化城市复杂巨系统的理论供给、攻关创新关键共性技术、以及研制自主创新的城市数字孪生开发工具和系统。”

同济大学中国（上海）数字城市研究院承担了《上海市新城数字化转型规划建设导引》的编制工作，期间对数智时代的未来城市做了大量研究，并将研究中的思考和观点融入到导引中，如：

（1）将城市定义为复杂巨系统，构建了面向未来的分布式技术架构。

（2）提出了三大空间构想，也就是公共空间、生活空间和产业空间，同时提出将空间、场景、设施、机制有机融合并重新诠释了空间的内涵和外延。

（3）重新定义了数字城市基础设施，提出打造数字孪生城市新底座，培育新兴数字技术新形态，底座+场景双轮驱动，经济、生活、治理三化联动。

研究中也发现，数字孪生城市的建设还存在诸多问题和挑战。其中，最关键的问题是：缺乏系统的、问题导向的、融入新技术的顶层设计和“根基不稳，缺少灵魂”。

其中，“魂”指的是像城市这类复杂巨系统，要术多、问题多、不确定多，跨领域、跨学科，需要一套系统性的理论和方法。

而“根”则是指，现在数字孪生相关的软件根技术，主要依赖工业软件巨头供给。一方面工业软件不能完全匹配城市数字孪生场景的诉求，另一方面是高昂的建造成本并不适合在国内高密度大型城市规模化的复制和推广。

同济大学中国（上海）数字城市研究院通过产学研用的联合机制，将自身的专业能力和规划的创新场景与华为云根技术有机结合，大大加速了根技术和场景创新孵化。

华为云Stack首席产品专家徐俊表示：

“华为云Stack将持续打磨好城市数字孪生的一系列根技术，稳固底座平台的根基、注入孪生体系的灵魂，释放未来城市数字生产力。”

华为云很早就将数字孪生技术应用到工业制造场景，但是在城市场景的应用过程中发现了新的问题和挑战：

首先是城市建模精度要求更高，城市是由“人物地事情”多种不同尺度对象组成的，很多核心场景要求厘米级精度，这对传统技术提出很大挑战。

其次，除了高精度要求外，对建模的速度也有很高的要求。传统方式对100平方公里进行建模，可能要100多天，意味着一年只能做2到3次的模型刷新，是远远满足不了孪生城市对运行状态动态更新的要求。

华为云Stack推出城市数字孪生解决方案，致力于打造城市数字孪生共性技术底座，全面赋能水利、环保、交通等行业场景创新，激发城市新活力。

通过城市数字孪生解决方案，能够实现1.2厘米的高精度建模，同时基于云上大规模AI算力和GPU调度，可以有效将建模效率提升10-20倍，使得更真实地表达城市运行状态变成可能。

坐落在东莞松山湖的华为溪村 “欧洲小镇”就率先将城市数字孪生解决方案应用其中。“欧洲小镇”有12个组团，每个组团都是一种独特的欧式风格，每个建筑又有独特的外立面和尖屋顶设计，这种异形设计对建模来说是巨大挑战。

华为云选择了其中6个组团做实验，用无人机采集了6万多张高清图片，基于云上建模生产线整体建模，用5小时完成2厘米的高精度建模，真正做到既实现了高精度，又实现了高效率。

除了持续打磨数字孪生根技术之外，降低这些技术的使用门槛，让新兴技术能够推广应用到更广泛的城市孪生场景也是华为云发力的一大方向。

首先将数字孪生相关的开发流程、工具和技术，整合为建模生产线，让根技术真正可以开箱即用。 其次通过将云平台、伙伴和应用整合为场景化的方案，让业务创新更简单。 最后把各种最佳实践沉淀为优秀经验，使优秀也可以快速复制。 抢先预告

同济大学中国（上海）数字城市研究院联合华为等业界伙伴共同撰写的《城市数字孪生导论》将于近期上市，该书从理念、技术再到应用实践全面的阐述了城市数字孪生发展展望，干货满满，将为智慧城市建设提供参考依据。

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