《智慧城市 城市数字孪生 第1部分：技术参考架构（征求意见稿）》

城市数字孪生在数字空间实现对城市物理空间和社会空间的全面映射和连接，通过对城市物理空间和社会空间所包含城市要素实体的全域历史及实时数据的采集、汇聚、建模、分析以及反馈，完成对城市要素及活动的全周期可溯、动态迭代以及实时反馈，实现城市模拟、验证、预测、控制。随着我国智慧城市深入建设，基于地理测绘数据，融合城市全域数据、三维建模、模拟仿真、虚实融合等技术的城市数字孪生建设与应用越来越广泛，已成为智慧城市建设的下一个突破方向，是我国十四五期间重要的建设内容。然而，目前国内外对城市数字孪生缺乏统一规范的认识和理解，在总体规划、建设方法、技术体系等方面尚未形成统一认识，难以为城市全域数据互联互通提供有效支持，同时缺少对城市数字孪生应用建设以及跨行业协同提供标准化保障。制定本标准的目的在于确定城市数字孪生内涵外延，展现城市数字孪生核心机理，以系统，技术等不同视角搭建城市数字孪生参考架构，为不同利益相关方参与城市数字孪生提供指引。 通过制定该标准，可以为智慧城市建设发展带来以下积极影响：一是明晰城市数字孪生概念，为城市利益相关方提供概念共识，消减产业分歧；二是指导城市数字孪生建设，提供技术参考架构，为不同参与建设者协作提供指引。

GB/T XXXXX《智慧城市 城市数字孪生》分为3部分：――第1部分：技术参考架构。目的在于确立城市数字孪生的概念模型和技术参考架构。 ――第2部分：数据参考架构。目的在于确立城市数字孪生的数据参考架构。 ――第3部分：业务参考架构。目的在于确立城市数字孪生的业务参考架构。 本标准为GB/T XXXXX《智慧城市 城市数字孪生》的第1部分。本标准规范了城市数字孪生的定义，给出了城市数字孪生的概念模型以及技术参考架构，分别对城市数字孪生系统的信息智能基础设施、城市数据、技术引擎、孪生服务、安全管理以及运营管理等维度进行规范。本标准适用于指导城市数字孪生的规划、建设、运营、服务以及数字孪生技术在城市中应用和部署。 城市数字孪生是在数字空间实现对城市物理空间和社会空间的全面映射和连接，通过对城市物理空间和社会空间所包含的城市要素实体的全域历史及实时数据的采集、汇聚、建模、分析以及反馈，完成对城市要素实体及活动的全周期可溯、动态迭代以及实时反馈，实现城市模拟、验证、预测、控制。城市数字孪生概念模型见图1。

城市数字孪生概念模型具体描述如下。 a) 城市物理空间包含时空要素、环境要素、设施要素三方面，是保障城市经济社会发展的重要支撑，描述如下： 1) 时空要素是城市地理时空信息，包含城市范围内的空间坐标信息、时间信息；2) 环境要素是城市物理对象所处的自然条件信息，包括地形地貌、地质土体、水体、气体、植被等； 3) 设施要素是构成物理城市所需的各类对象，如基础设施、建筑、景观、能源、工业化等物理实体及其功能或形态的约束边界。设施要素所处空间可分为地上、地下、室内、室外、空域、水域以及特定区间。 b) 社会空间是社会中个体与个体、个体与群体、群体与群体等关系和活动的总和，包含组织、活动、关系以及逻辑。社会空间中以城市发展和社会治理的多元参与主体及其相互间的多维层次关系构成组织要素，多元参与主体相互作用构成关系要素，社会关系变化及其迁移过程所遵循的规律构成逻辑要素。 c) 城市数字空间是城市数字孪生的载体，包含智能基础设施、数据资源、技术引擎、孪生服务、安全管理以及运营管理。数字空间是基于信息技术以及数字孪生技术，对城市物理空间和社会空间进行部件级、单元级、事件级、区域级等不同尺度的建模，通过互联及感知系统实现数字、物理、社会三大空间之间的实时动态映射以及连接反馈，构成与现实系统对应的平行的数字空间，通过分析推演提升城市治理水平。 **技术参考架构 **

城市数字孪生以物理空间和社会空间为目标实体对象，以智能基础设施为支撑，全面融合城市各类数据，通过技术引擎构建数字实体及服务体系，贯穿于城市规划、建设、管理、运营、更新、服务等全生命周期的应用场景中。城市数字孪生技术参考架构由智能基础设施、数据资源、技术引擎、孪生服务、安全管理和运营管理等构成有机综合的系统，如图2所示。 具体描述如下： a) 智能基础设施是为城市数字孪生建设和发展提供感知、连接、存储、计算等能力的各类设备的总称； b) 数据资源是城市目标实体的形式、约束、规则等属性数据和城市各类信息化系统数据的汇聚，包括城市规划数据、时空基础数据、设施属性数据、社会基础数据、物联感知数据、资源调查数据、业务应用数据、运行评估数据等； c) 技术引擎是实现城市物理空间、社会空间向数字空间映射的主要数字孪生技术的集合，包括数字建模、虚实映射、对象标识、时空计算、仿真推演、可视化、交互控制等； d) 孪生服务是基于智能基础设施、数据资源，通过技术引擎提供的城市数字孪生通用服务的总称，包括数据服务、分析服务、应用服务、智能服务等，为城市规划、建设、管理、服务等提供决策支持； e) 安全管理是根据城市安全管理制度，开展数据安全、网络安全、安全预警和应急处理等管理工作； f) 运营管理提供设备和系统的运行、维护及运营服务，实现对城市要素、生态环境等运行状况的实时监测和统一呈现以及城市突发事件的快速响应和应急处理。