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“來源：中國信息通信研究院、中國互聯網協會和中國通信標準化協會”

黨的二十大報告明確提出“把我國制度優勢更好轉化為國家治理效能”“打造宜居、韌性、智慧城市”等要求。數字孿生城市既能發揮多技術集成創新優勢，又能凸顯我國整體智治制度優勢，成為城市數字化轉型的重要方向。今年來，在政產學研用共同推進下，數字孿生城市建設逐步滲透到城市全要素表達、業務預警預測、場景仿真推演、態勢感知與智能決策等多個環節，影響深遠，城市規建管、水利、工業領域進展較快，能源、交通、應急、文旅、環保等領域加快步伐。

近日，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）聯合中國互聯網協會、中國通信標準化協會發布《數字孿生城市白皮書（2022年）》。這是中國信通院聯合業界伙伴連續第5年發布數字孿生城市綜合研究成果。

白皮書全面總結了2022年數字孿生城市最新發展態勢，系統性分析了“城市數字孿生體”和“數字孿生新引擎”建設思路，并提出了數字孿生城市實施路徑，最后，展望了數字孿生城市建設與發展趨勢。

白皮書核心觀點

**1. 數字孿生城市已進入發展深水期。**在政產學研用合力推進下，2022年數字孿生城市呈現出技術體系逐漸“清晰”、城市轉型進入“孿生驅動”新階段、政策全面“有力”支持、企業供給能力持續“深化”、產業服務全面“擴展”、技術產品加快“融合”、應用門檻逐步“降低”、學術研究較為“活躍”、行業領域標準“發力”等發展態勢。同時，數字孿生城市前期探索也浮現出應用淺化、場景與能力單一化同質化、技術與業務脫節、體系化不足、可持續運營乏力等一些瓶頸問題。

**2. 數字孿生技術體系構成逐漸趨于穩定。**數字孿生技術起于模型仿真，并經過常年迭代演進，不斷融入IOT、GIS、BIM、大數據等新技術，已發展到模型、位置、感知、AI、仿真與交互等多技術融合新階段，數字孿生技術基本上是由標識感知、GIS與新型測繪、孿生建模、可視化渲染、仿真推演、交互控制等核心技術集成而來，具有全技術融合特征，且業界認為技術體系逐漸趨于穩定。

數字孿生技術集成發展歷程

**3. 數字孿生城市總體架構進入新一輪更新周期。**隨著新型智慧城市建設由“數據驅動”轉向“數字孿生體驅動”，圍繞實體對象、實體關系和業務規則的數字孿生將成為建設焦點。在城市現有CIM平臺、實景三維平臺、物聯網平臺（及視頻平臺）、大數據平臺等城市級共性平臺的基礎上，通過有機融合集成，打造城市級數字孿生底座平臺將成為總體架構新一輪迭代更新的重要選擇。

城市數字孿生底座平臺與城市大腦、現有系統的關系

**4. “數字孿生體”“數字孿生新引擎”將成各地數字孿生城市建設必經之路。**數字孿生體是現實世界事物的對象化鏡像表達，全面融合幾何、時空、標識、狀態、能力等多元多維數據，有助于推動語義化擴展、數據自由編織、孿生體對象管理，進而實現數字孿生城市的軟件定義和數字資產流通。“數字孿生新引擎”打破現有傳統基礎引擎組件的以來，針對“數字孿生體”數據結構特點，開展組件能力重構、改造、升級，支撐高價值數字量孿生應用落地。

數字孿生體數據融合思路

**5. 數字孿生城市將成為數據運營、產業變革、應用創新的重要推動力。**短期看，“多源”孿生體數據深度融合，“多能”數字孿生引擎出現，以及“多跨”應用場景將加速推進。長期看，數字孿生體有望突破數字資產運營難題，數據格式重構帶動傳統技術引擎能力升級和產業變革，以及數字孿生新引擎將全面激發城市數字化轉型創新活力，城市“數字孿生體”與城市級“數字孿生底座平臺”將賦能帶動千行百業實現數字化轉型。 **

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　電力數字化是實現雙碳目標的有效手段。 本報告在發電側以五大四小發電集團、 地方發電巨頭為研究主體， 旨在探討在雙碳、 電力體制改革的宏觀及產業環境下， 電力企業基于數字化技術實現從電力生產、 企業運營到（ 終端用戶） 服務的全鏈條轉型情況。 輸配用側以國家電網、 南方電網為研究主體， 探討其構建智能電網的階段性重點及典型實踐， 描繪我國智能電網全景圖。

市場洞察

　　市場規模： “ 十四五” 規劃明確了智慧電網、 智慧電廠的建設目標， 兩大電網及發電集團在數字平臺、 物聯網平臺及場景化應用軟件上的投入需求將持續釋放。 據艾瑞建模測算， 2021年中國電力數字化核心軟件及服務市場規模為414億元， 2021-2025年復合增長率為19.3%， 預計2025年市場規模達839億元。 　　廠商策略： 電力數字化市場較為分散， 玩家眾多（ 主要為電力系統內部的科研院所和信息化建設單位、 專業電力數字化廠商、 綜合軟件廠商、 互聯網廠商四類） 且均在各自專業化及細分領域深耕多年。 隨著雙碳及新型電力系統建設需求的繼續增長， 電力企業要求升級， 除了過硬的電力業務理解能力外， 供應商的全鏈條服務能力同樣重要。 　 轉型現狀

　　電力企業數字化起步較早， 集團企業現已構建完備的數字底座， 向生產、 運營、 服務等場景化應用拓展， 旨在推動電力企業由單一的電力供給向綜合能源供給轉化， 并創新電力生產、 供給、 銷售模式， 掌握市場“ 主導權” 。 地方型電力企業轉型步伐不一， 其建設重點一方面是加大在數字化平臺/中臺領域的投入， 借助數字技術與統一的數據平臺， 推動能源流、 信息流和數據流高效融合， 加速內外部全鏈條業務整合及流程再造的管理創新改革；另一方面是堅持轉型的基本框架與關鍵方法，有序推進數字化全面展開， 促進跨層級、 跨系統、 跨部門、 跨業務的高效協作， 實現資源的優化配置。 　 趨勢及展望

　　隨著“ 雙碳” 、 “ 行業數字化” 及“ 東數西算” 等政策措施的進一步落實， 電力企業不僅需以電力供應的綠色清潔為目標，穩步推進新型電力系統建設；還需以用戶體驗為核心， 持續滿足其愈發多元化的用電需求， 實現業務內容與模式的創新。 為了實現這一目標， 電力企業需深化前沿數字技術與電力科學技術的結合， 實現“ 機器代替人力” 這一目標；此外， 企業更需與跨界主體合作， 打造智慧電力生態圈， 賦能數字經濟發展。 　

多年來，數字經濟發展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，正在成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。2021 年 10 月 18 日，中央政治局就“把握數字經濟發展趨勢和規律 推動我國數字經濟健康發展”進行第三十四次集體學習。習近平總書記明確指示，要不斷做強做優做大我國數字經濟。我國數字經濟將轉向深化應用、規范發展、普惠共享的新階段。

我國已形成了橫向聯動、縱向貫通的數字經濟戰略體系。黨中央國務院對發展數字經濟形成系統部署，數字經濟頂層戰略規劃體系漸趨完備，行業與地方形成落實相關戰略部署的系統合力，我國數字經濟發展已具備較強的政策制度優勢。

在“十四五”開局之年，我國數字經濟頂住了來自國際復雜局勢、疫情多點散發、經濟恢復發展等多方面的壓力，實現了平穩較快發展，整體呈現出以下幾方面特征：

數字經濟作為國民經濟的“穩定器”“加速器”作用更加凸顯。2021年，我國數字經濟發展取得新突破，數字經濟規模達到 45.5 萬億元，同比名義增長 16.2%，高于同期 GDP 名義增速 3.4 個百分點，占 GDP比重達到 39.8%，數字經濟在國民經濟中的地位更加穩固、支撐作用更加明顯。

數字產業化基礎實力持續鞏固。2021 年，我國數字產業化規模達到 8.4 萬億元，同比名義增長 11.9%，占 GDP 比重為 7.3%，與上年基本持平，其中，ICT 服務部分在數字產業化的主導地位更加鞏固，軟件產業和互聯網行業在其中的占比持續小幅提升。

產業數字化發展進入加速軌道。2021 年，我國產業數字化規模達到 37.2 萬億元，同比名義增長 17.2%，占 GDP 比重為 32.5%。各行各業已充分認識到發展數字經濟的重要性，工業互聯網成為制造業數字化轉型的核心方法論，服務業數字化轉型持續活躍，農業數字化轉型初見成效。

數字化治理體系正在構建。我國數字化治理正處在用數字技術治理到對數字技術治理，再到構建數字經濟治理體系的深度變革中。數字政府建設加速，新型智慧城市建設穩步推進。

數據價值挖掘的探索更加深入。基于數據采集、標注、分析、存儲等全生命周期價值管理鏈的數據資源化進程不斷深化。數據資產化探索逐步深化，數據確權在頂層規劃中有序推進，數據定價、交易流通等重啟探索，迎來新一輪建設熱潮。

中國信息通信研究院已連續第八年發布中國數字經濟發展白皮書，2022 年白皮書在延續以往對我國數字經濟發展最新態勢量化分析的基礎上，首次對我國數字經濟發展的戰略政策體系進行了系統梳理，首次研究我國各地區 ICT 產業與傳統產業的投入關聯關系，首次研究我國 120 個三線及以上城市數字經濟發展的整體空間格局。

本報告中數字經濟相關數據為測算數據，僅代表我院作為科研單位的學術研究成果，屬純學術研究范疇，均僅供學習參考，不代表政府官方數據口徑。

來源：全國信標委智慧城市標準工作組

　　城市數字孿生通過在數字空間對城市物理空間和社會空間進行全要素表達、全過程呈現、全周期可溯，實現城市全面感知、虛實交互、智能決策、精準控制，推動城市智能化、智慧化發展。

　　當前，城市數字孿生已經發展成為支撐智慧城市的重要技術手段。為做好城市數字孿生標準化工作整體規劃，有序推動相關標準制定與應用實施工作，全國信標委智慧城市標準工作組組建了城市數字孿生專題組，并聯合相關單位編制了《城市數字孿生標準化白皮書（2022版）》。

　　白皮書在系統研究城市數字孿生內涵、典型特征、相關方等基礎上，構建了城市數字孿生技術參考架構，梳理了城市數字孿生關鍵技術和典型應用場景，總結了城市數字孿生發展現狀、發展趨勢、面臨的問題與挑戰及國際國內標準化現狀。在此基礎上，白皮書探索形成了“城市數字孿生標準體系總體框架（1.0版）”，并提出了擬研制標準建議和標準化工作建議。白皮書構建了城市數字孿生標準化路線圖，為后續相關標準研制、應用實施指明了方向。

　　城市數字孿生典型特征

　　全面感知：城市數字孿生以全面感知為前提。城市是一個復雜巨系統，時刻處于發展變化中，必須時刻掌握物理城市的全局發展與精細變化，實現孿生環境下的數字城市與物理城市同步運行。

　　精準映射是構建數字世界并建立數字世界與物理世界緊密關系的過程。

　　智能推演是城市數字孿生具備智慧能力的體現，是實現對物理城市進行科學預測、指導與優化的關鍵。

　　動態可視：指通過將感知的多源數據進行數字化建模和可視化渲染，城市數字孿生提供了全要素、全范圍、全精度真實的渲染效果，實現全空間信息和城市實時運行

　　虛實互動：指物理空間與數字空間的互操作和雙向互動，借助物聯網、圖形/圖像、AR/VR、人機交互等領域技術的協同和融合，實現城市級虛實空間融合、控制與反饋等能力。態勢的動態展示。

　　協同演進是城市數字孿生具有高階智慧能力的體現。城市數字孿生過程中，物理城市與數字城市在城市運行、數據、技術、機制等方面存在長期協同關系，長期相互反饋、相互影響。

來源：中國信息通信研究院、中國互聯網協會和中國通信標準化協會

　　2021年，中國信通院依托中國互聯網協會“數字孿生技術應用工作委員會”以及中國通信標準化委員會“數字孿生標準子組”平臺，繼續聯合業界企事業單位，第四次發布數字孿生城市白皮書，觀察數字孿生城市發展最新動態，持續引領行業發展。

　　白皮書從政產學研用、五大技術領域等多視角系統分析今年以來數字孿生城市發展十大態勢，梳理數字孿生城市發展中的標準體系和應用場景，并提出了具體創新舉措。

　　白皮書指出，在政產學研用協同推進下，數字孿生城市發展呈現良好態勢，面臨問題與挑戰也更加突出，標準引領、應用驅動的發展方向逐步明晰。

　　一是數字孿生城市共識逐漸形成。隨著數字孿生城市的發展興起，城市信息模型、實景三維城市、物模型、城市仿真等相關概念與技術得以加速發展。業界普遍認為，各條技術路線最終都將走向數字孿生城市，應綜合以上各領域的突出優勢，集地理信息、物聯感知、信息模型、算法仿真、虛實交互等技術能力于一體，支撐構建未來城市發展新形態。

　　二是數字孿生城市發展呈現協同推進態勢。從數字孿生城市主要涉及領域看，物模型標準興起，推動城市感知設施孿生互通互認；空間地理信息進入新型基礎測繪階段，有力支撐孿生底座構建；城市信息模型市場活躍，模型數據深度融合有望實現；城市跨學科仿真、云化仿真推進步伐加快；虛實交互呈現出供給側低代碼構建、需求側跨終端智能體驗的發展態勢。

　　三是進入探索建設期后，標準規范與應用場景將成為數字孿生城市驅動之雙輪。在標準方面，應圍繞地理信息、物聯感知、信息模型、城市仿真、交互控制五大技術體系的集成與互通，加強布局研究、聚焦總體謀劃、建設推進、后期運營三環節全過程的痛點堵點。在應用方面，應進一步體現時代特征與問題導向，發揮數字孿生技術精準映射、虛實互動、智能操控等特點優勢。

未來，智慧城市將從城市數字化發展到數字化城市，整個城市在數字領域形成“數字巨系統”。

近日，由國家工業信息安全發展研究中心、聯想集團、中國產業互聯網發展聯盟、工業大數據分析與集成應用實驗室共同編制的《依托智慧服務，共創新型智慧城市——智慧城市白皮書（2021年）》（以下簡稱“白皮書”）正式發布。本書提出一系列智慧城市建設的新理念、環境友好的新型智慧城市提供參考。

以發展實踐拓展新型智慧城市內涵

新型智慧城市建設是進一步深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，結合我國城市發展實際，順應信息化和城市發展趨勢，主動適應經濟發展新常態、培育新的增長點、增強發展新動能而提出的新型城市建設與發展方式。

習近平總書記2016年4月在網信工作座談會上指出，“要以信息化推進國家治理體系和治理能力現代化，統籌發展電子政務，構建一體化在線服務平臺，分級分類推進新型智慧城市建設”。2020年3月，習近平總書記赴浙江考察時指出，通過大數據、云計算、人工智能等手段推進城市治理現代化，大城市也可以變得更“聰明”。

白皮書對從2008年開始我國智慧城市發展經歷的探索期、調整期、突破期、全面發展期等幾個階段進行了梳理，這些階段智慧城市的服務對象、服務內容非常廣泛，但核心主線是“利用新一代信息技術”提升城市服務質量。經過2020年的疫情沖擊，智慧城市在實踐中經受了考驗，但也存在很大的進步空間。后疫情時期，智慧城市建設在創新協同、為民服務、數據共享、產業賦能、應急安全等方面都出現了新的發展導向。

白皮書指出，未來新型智慧城市或將呈現以下特點：“先進技術+全程服務”成為智慧城市的新抓手；“數字空間+現實空間”成為智慧城市的新落腳點；“普惠民生+生態和諧”成為智慧城市的新目標。

“端邊網云智”架構助力優政、興業、惠民創新

新型智慧城市的建設邏輯需從頂層入手，結合軟硬件資源整合能力，為公眾提供全生命周期一站式服務管理。白皮書從技術角度，將智慧城市的整體框架分為發展戰略層、技術實施層和目標效用層三大層次。即新型智慧城市是以城市的戰略定位、建設規劃、措施保障、組織合作為指導規劃，通過“端-邊-網-云-智”的技術架構，實現管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧的目標效用，達成新一代信息技術與城市現代化深度融合，迭代演進的新模式。

其中，“端-邊-網-云-智”作為新型智慧城市的技術實施層，蘊含巨大的創新發展空間，有望成為我國智慧城市技術應用方向的重要創新成果。

端”即智能終端，負責采集、存儲、傳遞數據，是智慧城市面向城市主體的智能化單元。

“邊”即邊緣計算，智能化時代海量數據的爆發式計算需求與應用低時延、靈活部署要求使得計算力下沉成為必然，邊緣計算應運而生。

“網”即以5G為代表的數據傳輸的網絡，是推動端、邊、云協同工作的粘合劑。

“云”即云計算，基于網絡實現異質設備間數據運算與共享的設備服務。

“智”即行業智能解決方案，面向智慧城市的不同細分場景，基于“端、邊、網、云”四層結構，根據業務需求、行業知識及計算能力，支持不同層次的數據計算和分析互動的行業智能化方案。

智慧城市建設是內涵型城鎮化發展的重要方面，包括社會管理智能化、國民經濟信息化、環境維護自動化和生活服務便捷化等內容。管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧等均是新型智慧城市發展的目標方向。

白皮書重點分析了文昌智能教育、延慶智慧能源、上海帝王蟹溯源等典型案例，展示了新型智慧城市在優政、興業、惠民等方面取得的突出成效。據悉，聯想憑借領先的IT運維服務經驗和覆蓋網絡，智慧城市服務建設項目已在上海、江西、江蘇、福建、湖北、海南、河北等全國多個省市落地，涉足綠色能源、社會治安管理、城市應急管理、智慧教育、智慧交通、食品安全以及智慧政務等多個細分場景。在白皮書編制過程中，聯想為智慧城市建設運營實踐和案例調研提供了支持。

新型智慧城市發展重心將從建設轉到運營

白皮書也對智慧城市未來發展進行了預判，認為在未來新基建和新技術的融合過程中，城市治理或將逐漸完成由“管理型”向“服務型”的轉變。智慧城市作為一項巨大的城市服務產品，需要重點提升居民對城市的歸屬感，提高城市生活品質，促進城市產業經濟發展。智慧城市逐步走深向實，未來將重點在體制機制、發展思路、互動形式方面產生躍升。即將出現的變化將包括：治理思路改變——從“城市數字化”到“數字化城市”；階段重點改變——從“建設智慧城市”到“運營智慧城市”；互動形式升級——從“人與人的聯接”到“萬物互聯”。

白皮書推出之際正值“十四五”規劃審議通過并正式發布，規劃明確提出“以數字化助推城鄉發展和治理模式創新，全面提高運行效率和宜居度。分級分類推進新型智慧城市建設，將物聯網感知設施、通信系統等納入公共基礎設施統一規劃建設，推進市政公用設施、建筑等物聯網應用和智能化改造”。新型智慧城市建設即將進入新的階段，該白皮書以真實案例剖析為基礎，結合理論和架構研究，形成較為完整的智慧城市體系框架，勾勒出未來可能的發展路徑，是新型智慧城市建設的重要參考之一。