《2023数字孪生城市白皮书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023数字孪生城市白皮书.docx（55页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、数字挛生城市白皮书（2023年）一、数字享生城市建设取得新进展1（一）全球政策：数字挛生技术应用从整体战略框架向系统落地推进.1（二）市场进展：市场规模呈现平稳增长，实施内容进一步走深拓广.3（三）科研突破：学术研究持续活跃，城市领域更关注复杂系统研究.6（四）技术热点：城市挛生体推动数据重构，多引擎融合集成趋势明显.9（五）标准制定：团标行标加快推进，挛生对象与业务场景成突破重点.11（六）产业动态：产业界组团式共创合作生态，行业巨头开放技术生态.14（七）实践认知：城市一体化数字底座建设加速，数据资源成统筹焦点.15二、城市数据资源：以对象建模重组数据，为资产化和业务仿真奠定基础.17（一
2、）城市数据资源按照对象“数字李生体”进行重组18（二）坚持需求导向、持续优化原则，构建数字李生体22（三）数字挛生体有力推进城市数据资产化、价值化23三、城市能力平台：已建功能性平台加速融合，底座平台重构能力服务方式26（一）城市已建功能性平台加速开展“平台级融合”26（二）数字挛生底座平台建设探索初步形成四种模式29（三）数字挛生新引擎重塑底座能力服务化供给方式32四、城市应用场景：以业务流程规则建模为手段，实现仿真推演深度应用.36（一）数字挛生技术应用向城市多个行业渗透拓展37（二）数字学生技术应用从可视向可算可用可控深化41（三）系统分析、场景模型有助于业务变革、流程重塑42五、城市制
3、度保障：加快认知转变和机制创新，保障数字挛生城市落地44（一）数字学生城市有力促进治理与产业双升级，政府认知加快转变.44（二）建立与复杂系统相适应的统筹机制，加强多方合作与协同推进46六、数字享生城市建设与发展展望48（一）Al大模型赋能数字享生体，自主性、自适应城市将成为可能.48（二）城市运行规则机理建模加快，复杂系统数字享生将成建设重点49（三）数字挛生城市将增强人文、社会等属性，达到更高阶智慧状态50图1国外主要经济体数字李生相关政策变化趋势2图2国内数字挛生政策变化趋势3图3每年新增数字挛生相关招投标项目数量和金额4图4数字李生、CIM.BlM中标项目数量情况5图5主导部门项目数量
4、变化情况6图6数字挛生发文量时间分布情况（截至2023年11月）7图7各国数字享生领域发表论文数量7图8全球数字李生、数字李生城市论文量9图9数字学生体数据融合三大趋势10图10数字李生融合引擎发展趋势11图11标准涉及领域变化情况12图12团体数量及团体性质变化情况13图13数字亭生城市各地实践经验16图14城市数据底座建设阶段17图15数字挛生体按需组装19图16数字字生体对象及业务元数据21图17数字李生体数字资产管理机制25图18挛生体数字资产运营模式26图19城市已建功能性平台关系28图20已有引擎数据格式与代表厂商33图21数字挛生新引擎融合路径34图22数字李生新引擎能力域构建方
5、式35图23数字李生新引擎能力域与接口服务36图24基于数字挛生的城市安全风险综合监测预警平台38图25数字挛生车路协同示意图39图26数字李生水利应用示意图40图27数字挛生城市应用成熟度等级模型41图28浙江“最多跑一次”事项V字模型理论43图29数字挛生城市“业务场景建模”理论44图30由人工智能代理组成的设想社会场景49图31复杂性科学下的城市系统运作模式50图32数字挛生城市从1.0走向3.051表目录表1几类数据格式的对比分析20一、数字李生城市建设取得新进展近两年，全球政策从整体战略框架向系统性落地推进，数字享生城市相关市场、科研、技术、标准、产业等取得长足发展，地方政府加速一体
6、化数字底座建设，呈现诸多亮点，我国数字李生城市建设正处于快速落地期。（一）全球政策：数字挛生技术应用从整体战略框架向系统落地推进全球主要经济体加快数字挛生技术应用的系统性落地。近两年来，数字享生应用系统建设落地更受全球关注，英国、欧盟、日本、美国等全球主要经济体从政策推动转向整体性布局和系统性落地。英国于2020年重磅发布英国国家数字挛生体原则，提出国家级数字挛生体价值、标准、原则等框架，2023年发布2035年交通数字挛生愿景和路线图，明确具体任务、建设主体及时序等。欧盟于今年在“数字欧洲计划”里支持“数字李生地球”项目，建立绿色协议数据空间和数字产品护照,应对气候和环境保护挑战，由法国气象
7、局率领22个欧洲国家相关机构共同实施“极端天气事件数字挛生系统”项目。日本于2021年启动了ProjeCtPLATEAU计划，旨在为各大都市创建1:1的数字挛生，截至今年，该项目已完成56座城市完整3D模型建设，并上线SDK以帮助开发者构建场景。应用落地整体框架德国：发布工业4.0，提出数字挛生概念新加坡：开展 虚拟新加坡项目，发布3D城 市模型综合地图英国：发布国家数字挛生体原则，提出构建 国家级数字李生体的价值、标准、原则及路线图 日本：开展PLATEAU”项目，提出推进3d城 市模型活用和开放数据化；发布创新数字挛生 体，提出数字挛生+制造业相关战略 美国：发布数字工程战略，提出数字挛生
8、 是目标”俄罗斯：发布数字经济计划，提出智慧城市 相关战略欧盟：发布数字欧洲计划之2023-2024年工 作计划，提出建立绿色协议数据空间和数字 产品护照，应对气候和环境保护挑战法国：率领22个欧洲国家相关机构共同实施极端天气事件数字挛生系统项目英国：发布2035年交通数字挛生愿景和路线 图，明确数字挛生+交通”具体任务、建 设主体及时序等德国：开展“德国数字铁路”项目，研发国家铁路网数字李生系统日本：拓展PLATEAU”项目，在全日本范围 内开发和创建3D城市模型各类开放数据20222023年20152021年来源：中国信息通信研究院图I国外主要经济体数字挛生相关政策变化趋势我国数字挛生城市
9、相关政策部署范围更广、内容更深、力度更大。自2021年国家“十四五”规划纲要提出“探索建设数字享生城市”以来，数字挛生技术向城市各行业应用渗透，发改委、工信部、自然资源部、住建部、水利部、交通部、农业农村部、能源局等部门纷纷出台政策，大力推动落地指引。一是政策范围更广，城市基础设施成为发展重点。水利领域由“数字挛生流域”向“数字李生流域、数字李生水网、数字享生供水、数字李生河流”等全方位扩展。交通领域提出“建设数字挛生公路体系”，民用航空局提出“建立基于数字李生的规划建设运营一体化模式”。能源领域提出“推动面向能源制造和系统的数字李生模型，提高能源系统仿真分析的规模与精度”。二是政策内容与力度
10、更大。水利部发布数字挛生相关工程建设技术指南、管理办法等，为数字挛生水利建设提供支持。交通运输部发布关于智慧公路标准体系的指导意见，推进公路数字模型和数字挛生应用。能源部发布关于可靠性数据治理应用的通知，加快数字挛生在电力可靠性领域以及电网智能辅助决策和调控方面的应用。畋字李生+交通规划我国交通进入数字 挛生时代；推进数字学 生与铁路领域融合数字李生+僖息制造推进基于数字学生体的制造执 行、跨产业应用；开展数字学 生等领域标准IM修订工作数字章生+能源依托三维模型进行安全预警；依托 互联网推动数字孥生等技术应用十四五娓划提数字挛生 探索建设数字孥生城市地安规划善援取字城市 数手城市与现实城市同
11、 步规划.同步建设2018 年或字享生+流域（水利）建设具有“四预功能的 综合调度管理、生产运营管理等智能业务应用数字享生+民航（交通） 打通数据共享渠道，实现 对运行态势的实时感知败字率生+碳中和（血） 利用BlM/CIM构建城市 低碳料型发展模式，完普数字挛生等技术标准十四五信息化规划再提数字季生 加强数字学生等技术的布局和创 新，探索建设数字学生城市ClM建设播导.技术导内全面推i8QM建设和应用自然资源三缰数据摩建设方案实现中央一级的统一管理2019-2021年数字李生+水网（水利）构建映射物理水流.响应过 程的数字化场景,实现呢i 实时信息交互和深度融合数学挛生+公路（交通）建立健全
12、现代公路工程标准 体系，到2035年建成实体、 数字学生公路两个体系0字季生+电力（能源）加快数字学生等技术的电 力创新应用：推动实体电 网数字呈现、仿真和决策十四五截字经济规划与数字中国 规划再提数字京生完善QM平台，因地制宜构建数 字季生城市，构建以数字学生流 域为核心的智嫉水利体系数字学生+文体旅游.RM0数字享生等技术与产品的融 合，建设沉浸式场H、虚仿基地2022-2023年来源：中国信息通信研究院图2国内数字挛生政策变化趋势（二）市场进展：市场规模呈现平稳增长，实施内容进一步走深拓广数字挛生相关公开市场招投标数量仍保持增长态势。仅2023年（截至11月底）招投标项目数量已达493项
13、，与2022年全年项目数量基本一致。从中标项目类型来看，数字挛生项目类型有较大增长趋势，首次实现数字享生项目数量超过CIM数量。从2019年到2022年，ClM的项目金额投入增长幅度保持不断增长趋势，截至2023年11月底ClM项目金额有明显下降趋势，而数字挛生项目金额较2022年增加4倍以上，相对于CIM的项目金额增加2倍以上。由此可见，不同企业对数字挛生相关招投标的关注点由CIM转向数字率生。BlM相关项目金额投入保持稳定。据统计，全国半数以上地级行政区已开展数字享生城市相关建设。全国数字挛生规模累计已达近600亿元，2023年新增项目金额达140亿元以上，较2022年有所下滑。其中，广东
14、省一直名列前茅，相关项目数量累计达200项以上。山东省和浙江省的项目数量累计达I(M)项以上，北京、四川、河北、湖北从2020年起每年都有较大数量增长，累计项目总数居于全国前列。来源：中国信息通信研究院图3每年新增数字享生相关招投标项目数量和金额来源：中国信息通信研究院图4数字挛生、CIM.BlM中标项目数量情况数字挛生城市相关项目的实施内容范围拓广。数字挛生城市相关项目数量从2019年开始呈上升趋势。据招标网公开数据显示，2023年，水利水务类和数据中心类的项目情况增长较大。其中，水利水务类部门从2022年起开始布局建设，2022年有10个项目，到2023年已经升为58个项目，落地项目大幅增
15、加。2022年住建类部门在数字李生城市方面投入最多，2023年项目数量明显降低，但近几年项目合计总量仍居首位。受财政资金影响，住建类、平台公司类、交通运输类和应急类在2022年有较大项目数量增长，但在2023年有明显下滑。2019年2020年2021年2022年2023年11月底来源：中国信息通信研究院图5主导部门项目数量变化情况（三）科研突破：学术研究持续活跃，城市领域更关注复杂系统研究全球数字李生学术研究持续活跃，我国论文研究数量保持领先。根据中国信息通信研究院整理统计）2010年至2023年11月底，全球数字挛生领域发文总量为8430篇，2023年相关论文量为2281篇,自2016年，数
16、字挛生的研究开始引起学术界的关注以来，研究热度不断上升。尤其是2018年以后，发文量增速不断加快，逐渐呈现指数增长态势。从区域分布上看，中国、德国、美国、英国、意大利等国家是全球数字挛生领域论文产出前五的国家。我国仍旧保持领先，占总发文量的25.1%,其次是美国和德国发文量占比13.9%与13.2%,成为全球学术研究的重要部分，推动数字李生技术创新与发展。1基于WebofsCienCe核心合集，选取范围包括SCI-EXPANDED和CPCI-S数据库（SCl论文及会议论文），检索2010-2023年关于数字季生及数字季生城市的学术论文。截止时间2023年11月30日“以“发表时间”为准。单位：
17、篇来源：基于WebOfSCienCe数据库检索，中国信息通信研究院整理图6数字李生发文量时间分布情况（截至2023年11月）发文量-各国占比来源：基于WebofSCienCe数据库检索，中国信息通信研究院整理图7各国数字享生领域发表论文数量科研机构强化政产学研用协同，解决当前发展瓶颈问题。中国信息通信研究院联合苏州工业园区管理委员会、中国互联网协会数字挛生技术应用工作委员会等机构，针对应用价值浅化、技术产品壁垒、数据难以融合等行业痛点，研究提出数字李生城市建设新路径和新方法。政府发挥需求牵引作用，明确和开放示范应用场景，科研机构发挥总体设计、技术论证验证优势，产业联盟各企业哪技术产品互布尤势，
18、开展集智创新，构建自主可控、众创扩展的开放集成架构。城市数字挛生体、数字挛生新引擎、业务数字享生建模等成为主要研究热点，数字李生体以对象语义化进行多元异构数据融合实现全要素数字化表达和虚实精准映射，以挛生体属性标签化直接促进数据的资产化价值化，带动区域数字经济发展，培育数字产业化。学术领域关注五大重点方向，数字挛生城市论文比重提升，城市复杂系统研究得到重点关注。2023年数字享生学术研究主要聚集在五大主题，分别是制造业数字化转型、信息物理系统研究、数字挛生Al智能化发展、数字挛生机理模型应用、虚拟与增强现实技术应用。数字挛生城市论文量占数字挛生论文量比重逐年提升，2022年占比9.2%,比20
19、21年提高近三个百分点。数字李生城市论文更加关注实时系统、模拟仿真、予宽则模型以及城市规划、气候改变等方向。近日，发表于NatureComputationalScience的一篇观点论文TheroleofcomplexityfordigitaltwinsofCities2认为，城市复杂系统将是数字挛生城市建设重点、难点，亟需复杂性科学(ComPleXitySCienCe)的理论和方法。2来源：基于WebOfSCienCe数据库检索，中国信息通信研究院整理 图8全球数字李生、数字李生城市论文量6.0%4.0%2.0%0.0%（四）技术热点：城市挛生体推动数据重构，多引擎融合集成趋势明显城市实体对
20、象的统一语义化表达与增强取得新进展。数字挛生体是现实城市实体对象在数字空间的映射，是数字挛生系统工程建设的基础，数字享生体的构建涉及实体的属性、关系、方法、行为等。今年以来，数字挛生体语义化表达呈现出三大发展趋势，一是依托现有开源数据标准实现互认共享。如OGC（OpenGeospatialConsortium,开放地理空间协会）发布的CityGML（CityGeographyMarkupLanguage,城市地理标识语言），NVlDlA等发布的能够表述精准物理模型的通用标准一USD（通用场景描述）等，日本国土交通省启动的3D城市模型项目“PLATEAU”即依托CityGML3.0标准进行开放。
21、二是多方联合重构统一数字学生体标准，定义城市实体对象的标识、几何、状态、能力、关系等属性。如中国互联网协会数字挛生技术应用工作委员会牵头制定“数字挛生体元数据标准”，明确城市八大类实体多维度的属性定义，促进统一表达与共享流通，该标准已在苏州等地开展落地建设。三是AI或Al大模型与数字学生体结合，增强对象专业知识语义属性，支撑系统的仿真推演。如美国国防部2023年初宣布建设基于数字挛生体的战斗实验室，提出“数字李生体构建与Al大模型相结合”，以加强系统建模仿真能力。依托现有开源数据 标准实现互认共享多方联合重构统一数字挛生体标准Al大模型与数字李生体结合 增强对象专业知识语义属性0GC 布的Ci
22、tyGML. NVlDIA等发布的施陆表逑 精准物理模型的通用标 米USD通用场景描 述）寻.如中国互族网协会数字事生 技术应用工作委员会奉头制 定“教字事生体元数据标 准”,明现城市八大类实体 多维度的属性定义，促进统 一表达与共享流通.如美国国防部2023年初宣布盛设基于 数字学生体的战斗实脸室,提出“敬 字季生体构电与Al大模型相结合”, 以加强系统这模仿真能力.要求递增来源：中国信息通信研究院图9数字李生体数据融合三大趋势数字孳生相关技术引擎加速融合。数字挛生城市建设需要集成模型构建、渲染呈现、分析计算、模拟仿真等多项技术能力，涉及业界多种类型的引擎产品，如GIS类引擎、BIM类引擎、
23、游戏类引擎、WebGL类引擎、仿真类引擎、IOT类引擎等。为了更好支撑城市规划、建设、管理、应急、交通、能源等各类需求，地方政府项目和企业产品加快推进多引擎融合进程，实现引擎各取所长、优势互补、相互兼容等目标。苏州工业园区、雄安新区、上海临港、深圳等数字字生先行区，均启动一体化数字挛生底座平台建设，实现多类型引擎的融合集成。苏州工业园区联合十余家企业，共同打造能力集成、生态开放的数字挛生底座平台。企业加快多元技术引擎集成，优化数字挛生城市创新方案。腾讯在数字挛生底座基础上搭建了可视化平台、空间实时计算平台、实时仿真平台，与人工智能、实时计算、仿真推演、数据驱动等技术引擎进行深度融合。超图ClM
24、平台新增了IoT设备接入组件能力，可直接对接各大厂商如电信、华为的物联网引擎。易智瑞新一代GlS平台GeoSCene4.0融合大数据能力引擎、多源影像引擎与Al能力引擎，赋能数字挛生城市建设。俄心优势广域空间SIVBS优势互扑接融I合is需调用由m倦a I重Ea 软件定义个隹化I实呈现实酎动否时空计算 iS融朋MGIS类引BlM类弓QT类引仿真类引视赖类引来源：中国信息通信研究院图10数字挛生融合引擎发展趋势（五）标准制定：团标行标加快推进，挛生对象与业务场景成突破重点标准化工作有序推进，行标、团体发力明显。截至2023年10月底，我国现行数字挛生相关技术国家标准1项、行业标准10余项、团体标
25、准44项，标准化推进工作成效逐渐显现。一是国家标准制定工作有序推进。已有一项国家标准于2022年正式发布并于2023年5月1日实施，且有五项国标列入制定计划。二是行业标准加紧研制。中国通信标准化协会数字挛生城市特设组制定了完备的数字挛生城市标准体系，并开展总体、数据、能力、场景等标准编制工作。三是团体标准制定步伐加速。根据全国团体标准信息平台数据显示，当前标准涵盖了17种国民经济分类，参与的团体机构共23所，国家级团体占半数以上，市级团体、内陆区域团体数量逐年上涨，有团体多样化、地域拓展化的趋势。团体标准国民经济分类软件开发通用仪器仪表制造铁路、道路、隧道和桥梁工程建筑互联网数据服务数字内容服
26、务软件开发国家行政机构信息系统集成和互联网技术服务数字内容服务其他互联网服务信息处理和存储支持服务其他信息技术服务业其他水利管理业其他水的处理、利用与分配电力供应热力生产和供应医院市政设施管理2020-2021年20222023年来源：中国信息通信研究院图11标准涉及领域变化情况来源：中国信息通信研究院图12团体数量及团体性质变化情况数字挛生体对象与业务场景挛生成突破重点。在挛生体对象方面，中国通信标准化协会数字挛生城市特设组已开展了数字享生城市数字实体分类和统一标识编码体系数字挛生城市数字实体元数据等多项行业标准研制。其中，数字挛生城市数字实体分类和统一标识编码体系行业标准将城市对象实体分为
27、八大类并对每个实体进行统一身份标识，数字挛生城市数字实体元数据行业标准规范了数字实体的元数据及表达方法，规定了八大类数字实体的元数据属性及表达规则，两个标准将成为数字挛生城市建设的重要基础性标准。在业务场景方面，ITU-TSG20发布了智慧城市和社区数字享生联合要求标准，正在制定基于数字挛生的智慧交通系统需求和能力框架基于数字挛生的智慧水利系统需求和能力框架等多项面向垂直行业的数字挛生标准；ISO/IECJTC1/SC41聚焦在应用场景及概念术语方面，正在制定DigitalTwin-UsecasesDigitalTwin-Conceptsandterminology等标准；中国通信标准化协会数
28、字李生城市特设组正在制定面向道路的数字挛生场景面向园区的数字挛生场景等场景挛生的行业标准。（六）产业动态：产业界组团式共创合作生态，行业巨头开放技术生态“组团式、生态化”合作推进成为数字挛生城市长期迭代建设的重要路径选择。数字挛生城市相关技术协会、产业联盟积极为政府、企业“搭台唱戏”，牵头推进标准制定、技术合作等，形成组团式、生态化推进模式。总体来看，国外多针对某一技术标准组建联盟生态，如OPenUSD联盟（AoUSD）由美国3D内容行业的5家主要公司苹果、英伟达、皮克斯、Adobe和Autodesk联合成立，以实现3D生态系统的标准化。国内联盟偏向生态合作和交流，如中国互联网协会数字挛生技术
29、应用工作委员会已汇集近200家数字挛生优秀企业，共同推进数字挛生成熟度、数字学生体等标准。广东、苏州等地组建产业联盟，发挥桥梁纽带作用，带动数字挛生产业发展。如苏州工业园区成立“数字挛生创新坊”，首批12家行业优秀典型企业事业单位作为共建单位，共同打造数字挛生园区。中国互联网协会联合广州智慧城市研究院共同发起成立“广东数字挛生技术应用工作组”，首批纳入十余家企业，共同为广东地区的数字挛生技术的发展和应用注入新的活力。上海发起“数字挛生战略合作特设组”，首批邀请了8家战略合作伙伴加入，打造泛长三角区域智慧交通数字挛生产业生态圈。行业巨头积极构建数字挛生技术开放生态。各大ICT企业及互联网巨头借助
30、资源优势，坚持合作共创原则，积极打造数字挛生开放生态体系，促进数字挛生核心技术能力、产品矩阵升级、落地实践及生态合作。谷歌2022年发布了街景地图的3D模式ImmersiveView,该模式允许用户从多个角度查看真实场景的3D模型，2023年继续开放3DTiles格式的实景三维数据服务，可用于创作3D、AR应用或快速构建数字挛生模拟场景。阿里巴巴联合数字挛生产业链伙伴共同编制发布城市数字挛生能力平台总体技术要求，促进数字挛生建设互联互通。腾讯云发布数字挛生“1+3”产品矩阵，与超过300家行业伙伴形成良好的合作关系。中国移动与合作伙伴共同启动“数字挛生网络基础框架”开源（Open-DTN）合作
31、计划，促进数字挛生网络走深向实。浪潮新基建以银河联盟为载体，与产业上下游生态伙伴协同合作，打造数字挛生城市整体解决方案。（七）实践认知：城市一体化数字底座建设加速，数据资源成统筹焦点发达地区率先启动城市级数字挛生底座的整体性建设。经过近年来各地数字挛生城市探索实践，业界对数字挛生城市的价值认知发生重大车聂，从注重对城市实景的三维建模、实时呈现倒揄牍体建模、业务建模的一体化数据底座。发达地区已经认识到数字挛生城市建设系统性、整体性、协同性的重要性，并陆续开展了城市级数字挛生底座的建设工作。苏州工业园区率先启动数字挛生底座平台与数字李生公共服务平台建设，目标打造数字挛生”应用场景示范区、产业生态集
32、聚区、技术创新策源地”。雄安新区持续“坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设”的数字挛生城市建设理念，打造“一中心四平台”数字底座，初步形成“云上一座城”。深圳打造“数实融合、同生共长、实时交互、秒级响应”数字李生先锋城市，启动建设一个一体协同的数字挛生底座、构建不少于十类数据相融合的挛生数据底板。上海临港按照整体性转变、全方位赋能、革命性重塑的城市数字化转型总体要求，重点打造数字挛生城市底座。上海临港新片区河北维安新区深圳市苏州工业园区启动时间2021年2017年202瑾202淬按照体住话交、全方位WUig、苓第数字城市与现s；城市同步规划.同母Sr设 W时白、同生共长.SW打造散字学生应
33、用场景示范区、建设目标性啦的城市U字化访里3像要手If设.打遣一中心四平台双手庇交互眇坂明应的散手学生先洋产业生存集聚区技术西苑第溥罐成格港新片区-Rf字学生Wr惬是电初哪成.云上一甑建设as市地重占定点打造数字季生成市观圭，包括： -O：金安城市什H中心，一以防网泌字季生愚全CIMf 打造数字学生底度平台数字学ia敬字率生城市要觉设施.基砒平台、四平台：虎敛据平台、捌整阳平 经济运行.Ja.民生熊务、生公共半务平占，殂缘数字率生域/1由目麻住裁!公.应用场Ir生态构电等白.耐一张网平台.CIM率名城市；普理.应急安全.生志文明创新访来源：中国信息通信研究院图13数字挛生城市各地实践经验诸多城
34、市加快统筹建设一体化数据底座。数字中国建设整体布局规划关于加强数字政府建设的指导意见等文件都对“一体化建设”提出意见。随着“数据”被列为新型生产要素，全国各地高度重视数据统筹建设与流通开发。今年10月，国家数据局正式挂牌成立,并将“推进数据基础制度建设统筹数据资源整合共享和开发利用”列为重点工作，推动数据基础设施建设。为促进数据要素开发利用和有效治理，浙江、重庆等地建设了“一体化数字资源系统”(IntegratedResourcesSystem,简称IRS),通过数字化改革，突破数据资源“家底”不清、应用水平低、重复建设、资源流通不畅、配置效率不高以及应用绩效指标难量化等突出问题。城市数据底座
35、建设大致分为三个阶段：第一阶段“摸清家底，强化资源统筹”，通过编制统一的资源目录，构建政务数据资源“超市”，实现一站式的数据资源获取服务；第二阶段“优化资源配置，强化应用集成”，通过提供“组件+低代码工具”开发平台，支持各部门进行简易开发应用；第三阶段“建立运营体系，强化集约建设”，通过构建应用评价模型，实现对所有数字化改革应用运行状态和使用情况的动态监测，并推动优秀应用的快速复制推广。第二阶段第三阶段第一阶段优化资源配置 强化应用建设一体运维：建立多级一体化运维体系 一体监测：实现开发商监测与服务评价一体管理：建立运营商管理退出机制一体生产：打造组件+低代码开发能力摸清家底强化资源统箫一体发
36、布：一体发布、服务同源.渠道统管一地创新全省共享：优秀应用快速推广夏制一体编目：编制统一资源目录一体统筹：提供一站式资源直询一体申请：实现跨层资源申请调用来源：中国信息通信研究院图14城市数据底座建设阶段二、城市数据资源：以对象建模重组数据，为资产化和业务仿真奠定基础数字挛生体是指以“实体对象”为核心，在数字空间构建的与现实世界实体对象相互映射的数字模型。数字李生体为城市多元异构数据融合提供了有效方法，即以城市对象数字化表达为核心进行数据重组,关联挂接与其相关的各类属性数据，反映实体对象及其运行状态，不仅契合城市治理面向对象的特征，而且满足应用对数据的多样化调用需求。数字李生体打破了原有分行业
37、、分图层的数据组织方式，围绕实体对象的全生命周期进行数据组织，形成了原始数据向数据资产化转变的有效路径，为数据资产化价值化运营打开想象空间。（一）城市数据资源按照对象“数字挛生体”进行重组数字挛生体为城市多元异构数据融合利用提供新思路新方法。城市治理的本质是面向对象的管理和服务。城市实体对象可分为自然人、法人、自然实体、管理实体、建筑与人工构筑物、物品与设备、运载工具以及其他八大类。数字李生体将实体对象离散的全生命周期数据进行逻辑聚合，通过数据虚拟化、主动元数据管理、自动化数据平台、数据知识图谱等技术，实现同一实体的几何模型数据、时空数据、感知状态数据以及业务运行数据等多源异构数据在同一数字挛
38、生体上融合，从而实现城市实体对象全要素数字化和语义化表达。基于数字李生体可以实现数据编织，能够进行跨数据源的数据集成，将数字挛生体及其属性数据进行自由编织与动态整合，还能实现服务的编织，将数据服务与数据分析能力原子化，基于这些原子化的能力，可提供自助式的数据服务与分析服务的构建，使数字挛生体可以按需组装。来源：中国信息通信研究院图15数字挛生体按需组装统一数字挛生体数据格式有利于提升数据互操作性。当前市场主流三维模型数据格式都是基于某些特定应用场景定制的，在复杂应用场景支撑方面都存在一定的局限性，如3DTiles主要用于解决海量三维数据在线加载和浏览有较强的可交互性，但是可扩展性较弱；Irc用
39、于解决BIM数据丰富的语义存储以及数据交换共享难题，但是IFC主要针对的是BIM,对于其他领域的数据模型并不完全适用；USD偏重模型可视化渲染，场景载入效率高，可以实现数据轻量化存储，但是USD没有实体对象的概念，也缺少相关语义属性和关系信息；CityGML定义了一整套城市对象，具有丰富的语义信息并且具有多LoD层级，适用于城市三维应用场景，但是CityGML文件读写性能低，存储空间大，也无法表达与城市无关的其他实体对象。总体来看，现有三维模型数据格式均无法满足多样化数字挛生应用场景开发的数据需求，未来基于数字挛生体将形成统一的数据格式，它将融合各类数据格式的优点，具备灵活的数据结构和高效的编
40、码方式，能够以较小的文件大小存储大量的数据，同时具备强大的语义表达能力和良好的可扩展性。统一的数字挛生体数据格式将能更好地应对不断变化的应用场景和技术环境，实现更加灵活、高效和可靠的数据存储、传输和处理。表1几类数据格式的对比分析3DTilesCityGMLUSDIFC数据特点开放式的数据规范；支持不同类型的三维模型数据；有较强的可交互性定义一整套城市对象；具有完整的地理坐标，可支持拓扑计算；具有多LOD层级树状分层级描述整个场景数据，结构清晰，管理自由灵活；分层组织数据，强大的数据合成机制，实现非破坏性编辑面向建筑工程数据对象的、规范化的数据描述语言存储建筑生命全周期数据支撑场景类型GIS城
41、市应用场景元宇宙、电影、游戏场景渲染BIM辅助设计，BIM审杳存在的问题主要用于三维场景中模型的加载和渲染可扩展性弱表达形式为文本文件，读写性能低,存储空间大；仅定义城市对象，无法对地址、管线等实体进行表达无地理空间对象概念没有语义属性和关系信息IFC格式是表达及应用在“工程项目”粒度以下的，使用范围有限，无法表达空间关系，拓扑连通关系等来源：中国信息通信研究院数字挛生体元数据标准规定对象标识、状态、能力等属性特征。数字挛生体元数据标准全面呈现实体对象特征，包括共有属性、专有属性和扩展属性。面向应用仿真场景抽象出实体对象的共有属性，包括标识、时空、几何、状态、能力、关系，如下图所示。标识属性是
42、唯一识别实体对象的身份符号，通过标识可以将同一实体对象分散的信息关联起来。时空属性记录实体对象的时间信息与空间信息，它包含了实体对象和与之相关的事件在时间、空间等方面的关联关系，通过时空数据分析可以揭示事物的时空分布特征、内在联系和规律。几何属性是对实体对象形状、尺寸和外观的描述，它提供了构建实体对象三维模型的基础数据，是实体对象可视化的关键。状态属性以多维指标描述实体对象的实时运行情况，实现对实体对象的实时监控和预测。能力属性用于描述实体对象的价值作用，是对世界探索、感知、认知、赋能等水平的度量，通过将能力封装成可重复调用的接口，可以实现对实体对象的灵活扩展和定制，为应用场景提供更广泛的支持
43、。关系属性是对实体之间相互作用和联系的描述，表达实体之间的时间、空间或逻辑关联。专有属性是指对象所具有的行业属性或社会属性，如建筑物的建造年代、结构类型，山体所属的行政区域等，扩展属性是根据数字挛生体行业特征和应用需求自行扩展的属性，这些属性为精准描述实体对象提供了更加详细的数据支持。“数学季生体”业务元数据来源：中国信息通信研究院图16数字李生体对象及业务元数据（二）坚持需求导向、持续优化原则，构建数字挛生体根据业务需求，梳理需要构建数字挛生体的对象及其数据基础。在场景构建中，需要根据业务需求，结合管理情境的分析，明确需要进行管理和服务的实体对象。数字挛生体构建的质量依赖于实体对象现有的数据
44、基础，需要系统梳理与该实体对象相关的信息系统，分析各个系统能够提供的数据。相关数据大致可分为静态和动态两类，静态数据多反映实体对象本身的行业属性和社会属性，可从各业务文件表格中获取和整理，动态数据多反映实体对象的共有属性，一般从相关系统提供的接口中获取。对挛生体不同属性的数据来源、更新频率、访问权限、数据质量、安全级别等操作规范，都有明确的要求。依据数字挛生体标准规范，构建对象数据模型和数据库。在获取相关数据基础上，按照标识、时空、几何、状态、能力、关系、专有属性、扩展属性的挛生体描述框架，进行实体对象各维度属性的组装。首先,按照数字挛生体八种类型的划分，确定实体对象属于哪个类11。参考元数据
45、标准，确定该对象的共有属性和专有属性，并根据业务场景要求，确定其扩展属性。其次，针对几何属性，应构建或获取所需精度的几何表达模型。针对状态、能力，着重获取可供调用的接口。针对时空属性，确定其时空位置信息。针对标识属性，参考统一标识编码标准，确定其标识信息。在数字挛生体数据库的基础上，不断更新和扩展对象语义属性，实现对象数据的全生命周期统一管理。识别业务需求，定位与聚焦数字率生技术应用核心特征。分析场景应用需求，了解其整体运作过程、管理要求，明确通过数字挛生技术能够解决的管理难点和业务痛点。数字李生具有“精准映射、虚实交互、仿真模拟、智能干预”的技术特性。在映射方面，数字挛生能够实现数据的时空化
46、，将管理对象相关的数据在三维空间进行统一呈现，帮助用户获得整体视角。在交互方面，数字享生提供更丰富的交互特性和生动逼真的视觉效果，能够根据管理对象的运行状态将最关键的信息及时推送给用户，方便用户做出响应。在仿真方面，数字李生能够实现管理对象在不同情境下演变过程的模拟，在应急、安全、调优方面提供支撑。在智能干预方面，数字挛生技术能够实现状态数据与监控手段、控制设备的联动，支持问题的快速处置。用户可根据数字挛生技术拥有的上述技术特性，尝试将数字挛生技术应用于具体的业务场景，实现提质降本增效的目标。（三）数字事生体有力推进城市数据资产化、价值化数字挛生体有力推动数据要素资产化、价值化进程。数字资产是指企业或个人拥有或控制的，能够为组织带来经济和社会价值的数据资源。海量数字挛生体形成新型数字资产，数据难运营困境将得以改善。这是因为数字挛生体融合跨行业数据，具有流通高价值属性，数字享生体的分级分类精细化管理有利于数据合规运营，数字挛生体加密促进数据高效运营和交易。实体对象的数字挛生体，抽取部分属性字段或将不同实体的部分字段进行组合，即形成多种多样的数字资产，如城市地下管网的拓扑和长度，城市公共停车场车位数和分布，全市中小学建筑楼宇材料和构造等。这些数字资产如能为各级政府和行业所用，将大大激活数据要素价值。国内外加快空间数据交易流通，为数字孳生体
