2020年以来，数字结对不再仅仅是一种技术，而是一种新的发展模式、新的转型路径、新的变革动力，成为新型智慧城市建设发展的必由之路和未来选择。
当前，随着5G、大数据、人工智能、数字孪生等技术的融合应用，物理世界与数字世界交融发展，现实与现实的互动正在深刻影响人类经济社会发展进程。数字孪生由于涉及技术门类多、应用范围广，已成为国内研究和实践的热点之一。
近日，在2021中国互联网大会上，多位专家告诉记者，随着5G、大数据、人工智能、虚拟现实、数字仿真等各种信息技术的应用。与物理世界映射的数字孪生空间逐渐出现，成为互联网发展的新方向、新阵地。
数字孪生展现巨大潜能
数字孪生作为实现虚构与事实双向映射、动态交互和实时连接的关键途径，可以将物理实体和系统的属性、结构、状态、性能、功能和行为映射到虚拟世界，形成高保真的动态多维/多尺度/多物理量模型，为观察、理解、控制和改造物理世界提供了有效手段。
工业和信息化部科技司副司长朱秀梅表示，数字结对源于感知和仿真技术，因集成技术创新而蓬勃发展。数字孪生是一项多环节、多技术的技术创新，涉及物联网感知、新地图绘制、数据融合、仿真推演和深度学习，覆盖了信息技术的大部分产业链。可以说，数字孪生是新数字浪潮下数字技术集成创新与应用的典型代表。
如今，数字孪生技术正在重塑信息化进程，显示出巨大的应用潜力。数据孪生技术不仅具有广阔的应用空间，而且正在逐步扩展到智慧城市的其他领域，如智慧交通、智慧医疗、智慧水利等。
中国自主研制的田文一号火星探测器于2020年7月23日发射升空；经过1次深空机动和4次中途修正，于2021年2月10日成功进入火星轨道；5月15日，天问一号成功穿越火星大气层，在火星南部乌托邦平原预选着陆区着陆；5月22日，火星车“朱荣”离开着陆平台，抵达火星表面，开始了探索火星的旅程。为了实现这一极其复杂的科学任务，应用了数字孪生技术。
朱秀梅指出，数字孪生可以大大降低成本，提高数字化在各行业的部署速度和验证效率，已在制造能源、医疗、环保等多个行业得到应用。尤其是数字双城自提出以来，引起了政府、行业、高校、科研等各方的高度关注，展现出巨大的应用价值和发展前景，或将成为数字化转型初见成效的领域。
数字孪生助力智慧城市治理体系建设
近年来，随着数字经济的快速发展，数字双城已经成为各地智慧城市建设的主流模式。政府积极制定发展规划，学术界深入理论研究，行业加速方案研发。数字双城从概念培育期进入建设探索阶段。
朱秀梅表示，数字双城有望通过全局数据识别、精准状态感知、实时数据分析、科学模型决策、智能精准执行等科技手段，成为城市智能化运营的先锋模式，吸引高端治理资源加入不断迭代进化的城市级创新平台。探索数字双城建设，有助于解决城市规划、建设和管理中的复杂性和不确定性，提升城市现代化治理能力和水平。
“通过5G、物联网、云计算、边缘计算和区块链人工智能的融合，很好地用于数字双城前端感知、捕捉和采集数据。”中国工程院院士何和珍认为，要以数字化推动城乡发展和治理模式创新，全面提升运营效率和宜居性；分类推进新型智慧城市建设，将物联网传感设施和通信系统纳入公共基础设施统一规划建设，推动市政公共设施、建筑等物联网应用和智能化改造；完善城市信息模型平台和运营管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设，探索数字双城建设。
"数字孪生技术已在城市层面得到广泛应用."中国工程院院士
="candidate-entity-word" data-gid="283230" qid="6579688945645262094" mention-index="0">李德仁告诉记者，数字孪生城市通过构建城市物理世界与网络虚拟空间一一对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统，在网络空间再造一个“孪生城市”，实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化，形成了物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的城市发展格局。李德仁也表示，在数字孪生城市中，基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态，市政资源(警力、医疗、消防等)的调配情况，人流、物流和车流的安全运控，都会通过传感器、摄像头、数字化子系统采集出来，并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端和城市的管理者。基于这些数据以及城市模型可以构建数字孪生体，从而更高效地管理城市。
数字孪生发展仍面临安全挑战
在虚拟世界中监控物理世界的变化，数据的收集离不开物联网硬件的支撑，因此设备的更新迭代以及编码、标准、安全等问题还有待解决。
中国互联网协会副理事长何桂立认为，数字孪生技术有助于打破技术壁垒，促进产业协同，不断催生城市治理和服务新模式。但与此同时，数字孪生将汇聚巨大的数据集合，对数据安全防护提出了更高的要求。“我们要认真落实《数据安全法》，不断总结实践经验，社会各界要加强行业自律，共同保障数字孪生城市健康可持续发展。”何桂立说。
“数字孪生技术发展必须坚持内生安全自主创新。”朱秀梅指出，我们将引导和支持龙头企业围绕三维可视化建模、方针渲染、图析引擎、空间计算、GPU芯片等数字孪生关键技术积极开展攻关，支持地方政府、产业联盟、行业组织与企业协作，搭建数字孪生的供需对接平台，培育一批数字孪生领军企业，促进数字孪生产业生态化发展。
“目前来看，数字孪生技术在我国还处于初期的探索阶段。”邬贺铨表示，数字孪生城市数据来源面广，接入点多，数据集中度高，城市的基础设施高度依赖数据的运行，一旦入侵，这个地方安全危害就很大，整个城市的运行会瞬间瘫痪。另外，城市很多的数据涉及到公民隐私，需要有效保护。
