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科技行业:2021中国数字孪生城市研究报告

科技行业:2021中国数字孪生城市研究报告

  数字孪生城市概况

   
  数字孪生这一概念起源于航空航天、工业领域,并且随着信息技术的发展,逐渐落地各行各业,数字孪生城市也成为了一个新的风口。数字孪生城市强调建立一个与物理城市实时交互的虚拟城市,精准映射物理城市运行情况,形成虚实交互格局,以提升、优化城市的综合治理规划水平。本章节将从概念入手,分析数字孪生城市的特征、内涵、技术架构和运行机理,并重点探讨数字孪生城市与新型智慧城市之间的联系及建设意义。

   
  数字孪生概念起源和发展

   
  起源于航天、工业领域,由“孪生体”向“数字孪生体”发展“建立一个孪生体,用于管控实体的运行状态”这一理念最早起源于美国“阿波罗”计划,工程师们在地球上建立了与发射到太空上的飞行器一模一样的航天飞行器,用于反映其工作状态并帮助工作人员进行操控演示。随后,Grieves教授在美国密歇根大学的管理课程上提出可以建立虚拟孪生体来管控产品全生命周期,将该设想称为Conceptual Ideal for PLM。2012年,NASA正式提出了“数字孪生”概念,并将其定义为充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟信息空间中对物理实体进行镜像映射,反映物理实体行为、状态或活动的全生命周期过程的技术。

   
  2017年后数字孪生概念逐步丰富,核心是建立与物理实体实时映射的虚拟数字体NASA提出数字孪生概念后,被多家企业、研究机构广泛使用,并在使用范围、概念内涵上逐步拓展。数字孪生不仅限于基于物联网的动态模型软件,而是涵盖更多技术体系、延伸到更多更复杂领域,但其本质仍是建立与现实体一一映射,反映现实体状态的数字孪生体。

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