城市数字孪生框架总体要求-编制说明

一、工作简况

1.背景

根据GB/T43441.1—2023《信息技术数字孪生第1部分：通用要求》，

数字孪生（digitaltwin）是指具有保证物理状态和虚拟状态之间以适当速率和

精度同步的数据连接的特定目标实体的数字化表达。城市数字孪生指通过在数字

空间对城市物理空间和社会空间进行全要素表达、全过程呈现、全周期可溯，实

现城市全面感知、虚实交互、智能决策、精准控制，推动城市智能化、智慧化发

展。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出“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。国家发展改

革委国家数据局财政部自然资源部《关于深化智慧城市发展推进城市全域数

字化转型的指导意见》（发改数据〔2024〕660号）指出“因地制宜有序探索推

进数字孪生城市建设，推动虚实共生、仿真推演、迭代优化的数字孪生场景落地。”

“推进标准建设应用，加快城市数字化转型规划设计、数据互操作、数字孪生、

运营运维等标准规范研制，推动标准符合性检测认证，促进城市全域数字化转型

规范化、高质量发展”。住房和城乡建设部联合工业和信息化部、中共中央网络

安全和信息化委员会办公室等单位出台系列标准，加快城市信息模型（CIM）平

台试点应用，指导各地CIM基础平台建设。自然资源部发布《自然资源三维立体

时空数据库建设总体方案》和《实景三维中国建设技术大纲（2021版）》明确实

景三维中国建设任务和技术路线，大力推动实景三维中国建设，为经济社会发展

和各行业信息化提供统一空间底座。

《广东省人民政府办公厅关于印发广东省数字政府省域治理“一网统管”三

年行动计划的通知》（粤府办〔2021〕15号）明确提出推动“数字孪生城市”建

设。推动BIM技术与工程建造技术深度融合，加快建设自主可控的CIM基础平台。

探索构建“数字孪生城市”，增强城市治理灵敏感知、快速分析、迅捷处置能力。

《深圳市数字孪生先锋城市建设行动计划（2023）》指出建设“数实融合、同生

共长、实时交互、秒级响应”的数字孪生先锋城市。建设一个一体协同的数字孪

生底座、构建不少于十类数据相融合的孪生数据底板、上线承载超百个场景、超

千项指标的数字孪生应用、打造万亿级核心产业增加值数字经济高地，建设国内

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领先、世界一流的智慧城市和数字政府，推动城市高质量发展。

“数字孪生”理念提出以来，龙华区积极探索推进数字孪生技术在城市中的

应用，开展各种相关的基础研究与示范工程建设。2020年8月，深圳市龙华区

率先在全市提出打造“数字龙华”发展战略，以“数字经济、数字城区、数字治

理”三位一体为载体，推动全域数字化发展。2022年深圳市龙华区制定发布了

《龙华区全域数字孪生城市实施方案及建设路线图（2022—2025年）》，明确提

出“加快建设动静一体的孪生城市数据底座，超前布局泛在智联的孪生城市基础

设施，率先推进自主可控的建设工程数智化改革，积极促进孪生城市数据共建、

运营和流通，大力发展孪生城市数字产业化和城市建设产业数字化，开展未来城

市应用场景实验，打造具有龙华特色的数字孪生示范区”。随着政策支持力度的

加大，数字孪生技术应用不断深化，应用领域逐步拓展，产业生态逐步完善。但

是，数字孪生是一项复杂的系统工程，目前城市数字孪生在各个领域的应用往往

是独立发展的，缺乏有效的协同。城市规划、交通管理、公共安全管理、能源管

理等不同应用场景之间的数据共享和交互不够顺畅，难以形成整体的城市治理解

决方案。标准在城市数字孪生建设中发挥基础性、指引性作用。为统一要求、明

确标准，避免重复建设，有必要开展城市数字孪生框架总体要求的相关研究，构

建统一建设标准，破除信息孤岛现象，实现跨系统的数据共享和互操作性；提高

不同系统之间的兼容性，使得来自不同来源的数据能够在同一个平台上无缝对接，

从而更好地服务于城市管理的需求；可以作为技术发展的指导方针，鼓励相关企

业围绕标准进行创新研究，推动新技术的应用和发展；可以有效保护城市数字孪

生系统中的敏感信息不被非法获取，确保系统的稳定运行。总而言之，开展城市

数字孪生框架及相关要求的研究，可为城市数字孪生的建设提供统一的技术要求

和规范，提高项目实施的效率和质量；有助于鼓励数字孪生技术在各应用领域的

创新发展，促进不同产业在数字孪生应用中的合作，共同开拓新的应用场景；有

助于先进的技术成果和实践经验的总结和固化，为技术创新提供指导和支撑，推

动城市数字孪生技术的持续发展；有助于促进城市智能化转型，减少资源浪费，

提升城市治理能力，促进社会经济可持续发展。

2.工作过程

（1）前期准备

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2024年7月，深圳市龙华区政务服务和数据管理局、深圳数生科技有限公

司和深圳市标准技术研究院联合成立标准编制工作组，并对本标准起草的必要性、

可行性以及城市数字孪生框架总体要求标准框架进行了研讨。

（2）调研和起草阶段

2024年8月—10月，按照标准制定原则，项目组对深圳及城市数字孪生框

架现状及以及各级政府出台的政策性文件、法律法规等进行研究分析，归纳整理

城市数字孪生框架总体要求的相关标准等内容，并经过多次内部研讨初步确定了

标准框架。9月，项目组对前期搜集的资料进行深入研究，统计梳理当前城市数

字孪生框架总体要求存在的问题，归纳整理城市数字孪生框架总体要求各环节技

术内容。召开内部工作组会议，根据项目组成员意见修改标准草案，形成了标准

初稿。

（3）征求意见阶段

2024年10月，项目组邀请了相关企业参与标准编制，召开内部专家研讨会，

根据专家意见修改标准初稿，形成了标准征求意见稿，于2024年11月挂网征求

意见。

二、编制原则和确定标准主要内容的依据

本标准的编制以科学发展观为指导，遵循“科学性、先进性，可行性、规范

性”的原则。标准制定前，起草小组查阅和搜集了国内相关的标准、文献资料；

调查了相关行业的概况，并在制定过程中多次与业内人士进行了咨询和讨论并广

泛征求意见，并参照了国内相关标准的编写习惯，确保标准的科学性、可操作性

和规范性。

三、标准主要内容

《城市数字孪生总体要求》包括范围、术语、定义与缩略语、总体原则，概

念模型、参考架构、基础设施（BIM、CIM、物联感知）、数据、技术与平台、应

用服务、建设管理、运维管理、安全保障、附录、参考文献15个部分。

（一）范围

本文件规定了城市数字孪生建设的总体原则，概念模型、参考架构、基础设

施（BIM、CIM、物联感知）、数据、技术与平台、应用服务、建设管理、运维管

理、安全保障等要求。

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本文件适用于指导数字孪生技术城市范围内的应用和实施。

（二）规范性引用文件

本章主要包括了标准文本中规范性引用的文件。

GB/T34678—2017智慧城市技术参考模型

（三）术语和定义

本章主要包括了：数字孪生、数字孪生城市框架。

（四）总体原则

明确在构建城市数字孪生系统过程中需要遵循的一系列基本准则，如统筹规

划原则、目标导向、虚实融合、数据驱动、安全可靠等方面，确保数字孪生城市

建设的科学性、有效性、可持续性。

（五）概念模型

描述城市数字孪生的概念模型，包括现实物理城市（包括物理空间和社会空

间）、数字空间（现实物理城市在数字虚拟空间的镜像复刻）以及它们之间的映

射、交互和反馈机制。

（六）参考架构

规定城市数字孪生的技术架构，包括信息基础设施层、数据层、技术与平台

层等，并对每个模块进行说明。

（七）基础设施

规定城市数字孪生相关的基础设施包括感知基础设施、连接基础设施、网络

基础设施、云体系等方面。

（八）数据

规定数据资源分类、格式与交换、汇聚、融合、数据管理、数据服务、数据

安全等方面的要求。

（九）技术与平台

规定城市数字孪生平台分类，并提出建模、可视化、信息交互、仿真推演、

学习优化、共性支撑等技术平台要求。

（十）应用服务

规定数字孪生应用的通用服务、数据开发、数据服务、分析服务、智能服务、

资产共享、城市应用，明确城市数字孪生的应用范围，如城市规划、城市建设、

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城市运行管理、城市安全管理、城市公共服务、城市交通物流等，针对不同领域

的需求和特点，提供相应的数字孪生应用要求。

（十一）运维管理

涵盖人员管理、系统维护及应急处置。明确人员职责与培训要求，规定系统

巡检、升级等维护操作，制定应急响应预案，确保数字孪生系统高效、稳定、安

全运行。

（十二）安全保障

明确城市数字孪生的安全保障要求，包括网络安全、数据安全、系统安全等

方面的内容。建立相应的安全保障机制和应急预案，确保城市数字孪生在面临安

全风险时能够及时响应和有效应对。

（十三）项目管理

规定城市数字孪生的项目管理要求，包括项目管理范围、项目管理流程、项

目管理制度、项目系统管理、项目管理持续改进等方面的内容。确保城市数字孪

生项目的顺利实施和高质量完成。

四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

与现行法律、法规、政策及相关标准无冲突。

五、标准先进性

通过全面的框架和具体的要求对城市数字孪生建设提供强有力的指导，通过

规范城市数字孪生系统的构建和运营，确保技术应用的一致性和数据的互操作性

通过设定明确的技术标准和接口规范，促使各参与方遵循统一的规则进行开发和

协作，从而加速智慧城市建设的进程，提升城市管理和服务的智能化水平，最终

达到优化资源配置、提高公共服务质量、增强城市韧性和可持续发展的目标。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

暂无

七、标准性质的建议说明

本文件拟作为深圳市深圳标准促进会团体标准发布。

八、贯彻标准的要求和措施建议

本文件自发布起10个工作日后正式实施。

本文件发布实施后，深圳市深圳标准促进会秘书处将向相关企业及时通报标

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准发布信息，并积极协调、宣传标准内容，鼓励相关企业积极采用本文件。

本文件宣贯的目的