数字孪生城市园区的设想与实践

SuperMap数字孪生城市园区的设想与实践杨滔中国城市规划设计研究院未来城市实验室执行副主任GIS在线论坛(第3期)P1数字孪生是一组虚拟信息，从微观原子角度直到宏观几何角度去全面描

述真实或潜在的物质世界的真实；任何用于建造该物质真实的信息都可以从数字孪生中获取(Grieves

&Vickers,2016)。P2数字孪生城市数字孪生城市将不仅仅是实体城市的复制

和映射，它将基于真实的城市数据不断进

化出智能。它将随着数字技术的演进日益

强化，最终成为一个承载人类物质世界、

社会活动和集体心智的无限场域。Digital

twin

cityisnotmerely

thevirtualreplica

of

the

real

city,butevolvesbasedon

thebigdata.Itscapacitystrengthenswiththeevolution

ofdigital

technology,tobecome

an

infinite

realm

with

humanalc

il

n

e

ciaml

ai

i

it

ssiedvnctesotincmerolvoenn

dysicaphDigitalTwin

CityP3新需求：数字“孪生”城市“坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，适度超前布局智能基础设施，推动全域智能化应用服务实时可控，建立健全大数据资产管理体系，打造具有深度学习能力、全球预先的数字城市。”口加强智能基础设施建设口构建全域智能环境系统

口建设数据资产管理体系交通运行水平城市道您网密度城市干路平均通行速度平均通勤时阀公共交通出行比例每万人腾有公交车辆标台公交站点10分钟步行可达覆盖平轨遵站点15分钟步行可达覆盖平交通换堂时网高峰期城市交通出行平均时耗路网平均均和度停车泊位供需比15151人均喷用放年

31.05%细繁检物KPM2.5)年平均浓度

56MGM3单位GDP

能耗1.46TCE/万元单效GDP水耗

15.8立方*/万元

综色建筑比例

75.08%绿色生态指数森林溜盖率污水厂出水水霞非

传

统

水

用率雨水及再生水利用军年程流您带控率10.32公里/平方公里28.94公里/小时

36分钟32.54%12.14标台/万人92.48%37.53%36分钟31.05%类V类30.852.13%85.96%P4N-B.ADIAGRAM

ONLY.PLAN

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UPONSITE

SELECTED.LARGFABM5花园城市WARD-AND

CENTREGARDED-C16YMysn

11RARY

6ARDEN(3Au)/THCaTRtN?3.P5s1oiR6X东京湾6曼哈顿漂浮之城地下之城P9项目愿景

Sidewalk

Toronto将以人为中心的城市设计与尖端技术相结合，实现可持续发展，经济适用性，机动性和经济机会的新标准。安全便捷、成本更低的新型点对点交通系统。

更灵活高效的房屋及不动产设计施工。

可持续性的新标准。一个以人优先充满活力的全年全天候活动空间。

利用数据改善城市服务形成紧密联系社区。

激励创新的开放数字基础设施。P10创新建筑设计标准

主动式动态市场需求管理建立先进微型智能电网

与区域能源公司合作建立灵活热能网络建立智能垃圾处理系统|设置公共服务专用通道预制/模块化建设及使用创新材料

探索支撑Loft建筑的技术原理基于成果导向的建筑物编码

与本区域市民沟通建立居住模型数字层可持续性SIDEWALKTORONTO利用新型电动汽车进行个人快速交通|与导航APP合作进行实时定向停车引导传感器与优化算法结合动态调整交通信号

应用移动即服务进行用户偏好研究及个性化推送建筑及可负担性出行系统具有不同管理权限保证易用且安全的身份账户系统最优化道路吞吐量和安全性的地面交通控制系统城域范围内全时空全覆盖感知器支撑感知实验的新型地图

|基于区域活动的高精度交通模型确定融资结构改善住房可负担性设立固定站点间无人驾驶公交路线图P11城市活动

愿景价值互动社区知识产

权价值基础设施卫星

网络物联网城市类型中高密度中低密度园林交通模式慢行交通体系无人驾驶能源系统低能耗自调节虚拟

现实个人

定制感应P12智慧金融+开发咨询+物业家政+政府规划P13智慧交通

气象2水系统与雨洪弹性调控给排水系统优化节水控制预测调控雨洪调蓄空间敏捷的智慧应用服务体系：城市-社区-家庭(GIS-BIM-IOT)智能电网能源系统运行3环境监控可调采光、通风PM2.5

处理系统监控联动

生态环境监控4绿色出行需求管理共享平台城市建筑7智慧家居生物识别5

社区服务政务中心智慧水务感知并适应员工P14法企数据视频监控则工地监测贝环境监测

烟感探测器全域多维惑知产业经济异常

行业事件报警公

安安监环保

消防经济企业数据城镇多维综合管理系统知识图谱归档，进行机器学习优化算法手机端

处置下发事后

归档智能

处置视频定位追踪综合分析无人机

现场确认城管三个基本组件口感知层：无处不在的连接将分布式传感器网络编织在

一起，收集有关

周围环境的实时数据，使人们能够

一图全面

感知·

提供无缝覆盖和有竞争力的接入服，利用

软件优化覆盖和发射·

新的建筑都将安装快速接入设备·

端计算的传感器：空气质量、噪声水平、激光测距和计算机、局部天气(温度，风速，

湿度)数据开放交易网络通信资源城市部件成知

空中成知

其他成知数据分析挖掘数据融合共享数据

可视化鼻亦

环境生态成知高效快捷的便民服务精准有序的城市治理畅通有序的交通服务绿色优美的

生态环境融合创新的

产业经济P16络空问安全地下管施成知交通成知一一般性项目·

三维图形转化插件·

三维图形审查插件GIS提供带坐标的环境空间数据，

3DGIS、Infraworks存

墙一体化腋

一体化一体化·

以GIS为统一底层的插件开发·三维

形

转

化

件·

三维屋形审查揉件三个基本组件底层工具壁基本组国土土地GIS提供带坐标的环境空间数据，3DGIS、InfraworksBM

提供数字化物究间模型，陋斜摄影、二维算线管理系垮SketchUp

3d

MaxAutoCADGIS系【

建【

国国土土地

使用P17发改

备案审查三个基本组件口空间层技术2构建统一空间数据库·

以位置-单元-属性构建与现实世界完

全映射的虚拟孪生城市世三：

统一-空间编码及坐标换算模·单元：

把城市03析力-一个一个带者

ID

属性和恢信患间

场记粮你

块

，明确聚合和组密方式·属

性：

以际准为族心的审批及评体指

标

体系，原层分牌、有效衔校生态单元微气候

运营活数动植物

据

层层时间切片BIM+CAD+3d

聚AX+囚

构件/客归/距体块建设规空间聚建

筑形态单元高度密度街道界面能源单元电力供热燃气规划-监测-调整的闭环功能单元

海绵单元0

214C<M绿色生态幸

福

宜

居

←排水

给水创

新

发

展几何解正数据解粉韧

Em城市紧凌高效P181、公共服务和人口2、交通和混合用地预警1、策略调整优化2、设施调整

3、规划调整决策评估实时计算及时、智能优劣影响性风险5、能源和绿色建筑6、热岛和微气候3、活力和街道4、水和海绵城市空间阈值时间阈值直

观

、

可

视方案对比模型活

数

据P19社区教育可达性保障住房可达性单元画像发展绩效监测指标单元基因城市建设标准指标案

例

：用地混合度、绿化水平、路网可达性、住房租金、

教育设施、街道活力等对一个成功的科技园区最为关键。:用地混合度、绿化水平、路网可达性、住房租金、

设施、街道活力等对一个成功的科技园区最为关键。深度学习算法挖掘计算模型发展绩效监测指标

城市建设标准指标街道单位毛容积率

街道可步行性绿地占比P20全流程全要素CIM平

台大数据分析为城市

系统模拟提供数据支撑，

城市系统模型对规划方案

或更新方案进行模型和评

估，后期监测数据与模拟

结果比对，并对相关模型

参数进行校准。城市系统模型·

交通系统·

能源系统·

垃圾系统·

水资源系统交通系统模型·MATSIM·MITSIM

0CINA能源系统模型·EnergyPlus·IES.TRNISVS垃圾系统模型·SWMM水资源系统模型·EPANET大数据分析·

描述性模型·

预测性模型·

技术参数描述性模型·房价地价描述性模型·交通出行描述性模型预测性模型·人口分布预测模型·职住地点预测模型·发展边界预测模型技术参数·垃圾系统全流程重要参数·能源系统全流程重要参数·水系统全流程重要参数监测数据·

居民出行数据·

居民生活数据·

市场交易数据·

城市环境数据居民出行数据·

出行链数据·信令数据居民生活数据·生活用水量及曲线·生活用能量及曲线·垃圾产生量城市环境数据·PM2.5·地下水水质·噪声监测P21气候系统区域模型定义描述

可视控制太阳轨漆洪速题痛由予日照阴影分析尊加进普度分析特研究粤污水产出总量：24800.95监承种吨/天m磁片区污水处理厂站：严达数目：

携再德址a位置公建类项目可视性评价□该建筑的可视性概率图表len111111总人口数：80000用水怨量：年人均用水量：72m²年区域需水量：576000m²日区域需水量：15,781m²出行情况模拟模型：P22··11虚拟与实体的互动non-physicalperformancesLocation空间区位高学历人群占比单位利润专利数单位利润论文数企业网络中心性企业演替率企业进入退出率人口活跃度人群多样性社交密集性内容丰富性户均能耗热岛值大气污染指数Creation创新指数Prosperity繁荣指数Vitality活力指数Green绿色指数Health健康指数Landuse用地经济Facility公共服务Form空间形态Space开放空间Traffic道路交通住房成本土地租金产业用地占比混合用地城市公共服务设施商业服务设施餐饮社区公共服务设施

建筑类型开发强度布局形式邻里内绿地周边绿地街道公共交通服务能力对外交通服务能力交通出行比例静态交通建筑节能地表形态绿化覆盖&physicalconstructions邻里面积空间区位城市整体路网中的地位Performance

IndexPlanningStandards居民就医频次医疗用品购买频次度量标准AssessmentStandards单元画像Unit

Description基因子项Sub

Indicators雄安标准雄安指数Ecology生态能耗基因类别GeneTypesA

ModelofMulti-disciplinaryCoordination跨行业协同模型100P24数字孪生城市将进化为通感城市，发展为实体城市的灵魂。我们将开展一场重塑人类感知能力

的实验，勾勒出城市中无数隐匿的维度和隐藏的场景，发展出人类超越人体本身感知维度的超深圳感

知

能

力，

催

化

出

市

民

共

创

未

来

城

市

的

无

限

创

意，

最

终

加

速

城

市

的

进

化

。Digital

twin.city

will

evolve

into

the

synaesthetic

city

and

develop

the

soul

of

thephysical

city.Digital

technology

empowers

the

physical

reality,by

which

humanperception

and

cognition

ofcities

can

be

enhanced

as

never

before.Digitized

citiesand

citizens

will

create

new

methods

of

senses.The

ideological

revolution

will

betrigged

across

the

world

and

the

evolution

of

cities

will

be

accelerated.上海SynaestheticCity通感城市P25北京图例城际铁路地面轨道现状八通