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规划年会 | 对话武汉二：数字孪生城市与智慧规划
导读
2023年9月24日下午，由中国城市规划学会（以下称“学会”）主办，武汉市自然资源和规划信息中心、武汉市测绘研究院承办的“对话武汉：数字孪生城市与智慧规划”论坛在2022/2023中国城市规划年会期间成功召开。
本文字数：5957字
阅读时间：15分钟
会议学术主席：吴志强
中国城市规划学会监事长，
中国工程院院士、德国工程科学院院士、瑞典皇家工程科学院院士
会议学术负责人兼主持人：胡忆东
武汉市自然资源和规划信息中心主任
特别来宾：陈秉钊
同济大学建筑与城市规划学院原院长，
中国城市规划学会“终身成就奖”获得者
CIM1.0-9.0迭代
吴志强
中国城市规划学会监事长，
中国工程院院士、德国工程科学院院士、瑞典皇家工程科学院院士
吴院士指出，数字孪生城市是城市智能模型CIM（City Intelligent Model）的发展衍生，从CIM1.0发展到9.0，从研究当下城市的实体空间到未来城市的虚实相生，数字孪生城市的生命活力在于空间内容之间的关系。他提出，不能只看到平行静止的孪生关系，更要看到城市未来的动态的跨代孪生形态。数字孪生城市对未来城市规划的工作内容要求更细、更精、更密，适用服务于不同需求的个体使用者。面对数字孪生和智慧规划的命题，我们一直在路上，还需不断研究、向前突破，以目标为导向引导数字孪生城市的发展。
城市案例嘉宾发言环节
建设数字孪生城市赋能超大城市现代化治理——武汉探索与实践
牛强
武汉大学城市设计学院教授
牛强教授从武汉行动、武汉创新、武汉计划等3个方面介绍了武汉市在数字孪生城市建设方面的实践探索和初步成果。一是高标准、快速推进城市数字公共基础设施建设，基于既有信息化工作基础迅速形成城市信息模型（CIM）空间底座，并协同“一标三实”数据落位；二是以汉口滨江国际商务区、长江新区、武汉新城等城市重点功能区为示范，探索串联规划设计、审批管理、建设实施和城市运营等各阶段的数字孪生全周期建设与应用的实施路径。三是创新性开展城市计算与仿真研究，运用数据科学研究城市复杂科学，通过数据融合提升城市感知能力，通过动态计算提升城市诊断能力，通过仿真模拟提升城市推演能力，以此实现城市数字化治理的技术路径，不断提升城市规划和空间治理的现代化水平。
牛强教授指出，数字孪生城市是对城市信息化一次体系性升级重构，武汉将进一步统筹推进数字孪生城市建设，打造数字基础设施标杆城市、数字中国建设样板区和数字经济发展高地。一方面，打造统一接口、万物互联的数字孪生空间底座，系统开展城市各领域数据的动态接入与融合，实现人与城市的协同数字孪生。另一方面，运用AI大模型的生成和推演能力，全面推进从单要素到多要素、到复杂城市系统的综合计算与模拟仿真，提升城市发展态势的推演能力。最后，牛强教授强调，数字孪生城市的建设离不开应用场景赋能，后续武汉市将在横向上连接城市的各个职能部门，实现数据的动态流动和实时反馈，纵向上建立市区街多层级网络架构系统，以此打通宏观与微观管理，实现全领域、多层级、各部门的全面智慧，赋能超大城市现代化治理。
数字孪生技术驱动智慧规划发展
石晓冬
中国城市规划学会常务理事
北京市城市规划设计研究院院长
石晓冬院长从构建规划新范式出发，以北京市数字孪生城市创新实验室为例，介绍北规院在数字孪生技术方面，建立了从感知、认知，到推演、决策，再到监测、反馈的技术链条。并以视频形式演示了北京市数字孪生操作系统。该系统采用自主可控的三维引擎，支持双精度浮点坐标，具备模型动态加载技术、切片服务多尺度调用等技术，满足北京1.64万平方公里三维场景、500万栋模型高帧率加载，存储了北京150平方公里的精细化模型，六环内2267平方公里的倾斜摄影模型，全市500万栋建筑模型的二维和三维数据，实现规划一张图、审批一张图、实施管理一张图以及运营大数据的四类数据统一存储、调度。面向城市、园区不同需要，注重数据的应用和可视化技术的平衡，以数字智能技术辅助城市规划建设管理和运营的一体化服务，融合了复杂的系统模型、智能计算、国土空间规划实施监测、智慧城市规划理论方法体系建模等内容。以智慧应用建设提高审批管理全流程的数字化水平，结合三维孪生场景，一体化介入BIM模型数据和运行监管的实时数据，运用轻量级的服务，实现对城市用地、楼宇和企业资产的动态监管。
数字孪生城市与智慧规划临港探索
王亮
上海临港新片区管委会智慧城市研究员
王亮研究员以上海临港新区数字孪生建设为案例，从四个方面介绍了数字孪生建设思路。一是筑基，大规模建设数字基础设施；二是强数，借助中心区的立法权，把数字孪生的数据共享作为立法的出发点；三是赋能，临港是上海新城之一，围绕城市建设领域开展数字孪生；四是创制，在数字孪生数据向社会面的共享开放使用方面，在制度上体现创新。
王亮研究员提出，数字孪生城市建设的核心是数据的交付、治理和开放，希望结合数据创新的优势，更多地应用于政府管理之外的城市运营和发展。在保障数据安全的情况下，把政府掌握或者完成前期建模的数字孪生数据分享给开发平台，逐步赋能在区域统筹主体管理下的开发主体。也希望这些开发主体和后期运营主体利用数字孪生数据提升社会民生的服务水平。
前海数字孪生城市建设及城市规划应用实践
常海
深圳市前海数字城市科技有限公司董事长
常海董事长以深圳前海数字孪生城市建设为代表，从前海城市规划高度复杂、高频迭代、高强建设的特点及挑战入手，全面介绍了前海的数字孪生城市建设。自2015年起，前海启动了数字孪生城市的建设，2016年全面引进BIM技术，形成总体框架，概括为三维的数字底板+基础平台+一套工具和N个应用。目前正处在城市规划建设阶段，当前的核心应用聚焦在城市规划和建设方面。在这一阶段，前海以三维可视化的数字规划作为规、建、管、运的重要抓手，在规划协作、建设协调、运营管理、智能治理方面探索建立了数字化、立体化、可视化及智能化工作模式。
常海董事长认为，城市智慧规划与建设的高质量发展应通过政府引导、规划引领、标准先行、队伍建设的方式，坚持问题导向、目标导向、结果导向、应用导向的原则，并融合BIM、CIM、AI等高新的技术手段，进而探索构建出数字孪生城市操作系统。
会议学术主席吴志强院士对前海数字孪生城市的实践探索给予了高度评价，表示前海从城市级BIM技术应用到数字孪生城市建设运营的一系列应用实践“扎实、精细、深入”，相关经验成果推广价值很高。
主题研究嘉宾发言环节
数字孪生城市与智慧规划
甄峰
南京大学建筑与城市规划学院副院长
数字孪生城市的思考
杨滔
清华大学建筑学院副教授
杨滔教授指出，数字孪生城市的建构逻辑应以人为中心，具体包括三个方面。一是搭建物质环境、交互环境与虚拟环境，对应着物质空间、社会空间与精神空间。物质环境是物质化的人造世界，与个体密切相关；交互环境是社会经济的交互方式体现，与个体之间的互动相关；虚拟环境是非实体化的世界，体现为语言、梦境、电影以及数字孪生的万事万物等，与个体的心境相关。二是关注行为模式、感知模式与思考模式，对应于物质环境之中的行为活动、社会经济交互之中的感知反馈、以及虚拟环境之中的思辨推理。三是注重布局设计、场景设计与算法设计，以此来完成数字孪生城市的各层级设计。数字孪生城市必然随人们多元的需求，而千城千面与万人万面，极大地激发中国式现代化的高质量实现。
浅谈数字孪生城市与智慧环境
沈焕锋
武汉大学资源与环境科学学院院长
在面向数字孪生城市多要素综合感知需求，沈焕锋院长以生态环境智能感知为例，介绍了通过监测数据一体化融合与同化、生态环境数据智能分析与组合应用等关键技术，构建区域生态环境综合监测网与在线智能感知系统，从而提升数字孪生城市感知能力。最后沈焕锋院长以“面向城市群的区域生态环境智能感知技术与系统示范”项目为案例，介绍了如何突破多元数据的感知与智能分析，实现开发系统跨区域和跨部门的应用。
走出空间、回到空间—数字孪生城市助力智慧规划的机理思考
焦永利
中国浦东干部学院教研部教授
焦永利教授围绕走出空间、回到空间阐述了对数字孪生城市助力智慧规划的思考。焦永利教授指出，当前中国的发展从高速度转向高质量,而高质量集中于供给侧,需要创新成长为核心动力。同样,城市可以看做一个扩大了的“空间产品”,因此新时代也呼唤高质量的城市发展模式及其治理思想,未来城市的发展为此提供了展望方向和想象空间。数字孪生城市是自存和共存的空间形态，规划的智慧就是把握城市规律，谋划城市的未来，把握各个层次的集体行动、空间效应的规律，在这个规律的基础上指引我们谋划更加美好的自存和共存空间形态。从GIS到CIM，它发展到一定阶段一定是社会的发展积累生成理论和范式。
空间在塑造人，人也在塑造空间。数字孪生城市技术助力智慧规划有两大基本路径，一是走出空间，二是回到空间。走出空间的路径是要发挥实验室的作用，特别是这套体系打造成为开放的数字孪生+平台，联合其他的学科研究；而回到空间是发挥它的决策作用，是在城市生命体新陈代谢的尺度，做更长远的实验，推动城市向更美好的方向迭代进化。最后，焦永利教授以大会主题“人民城市，规划赋能”，指出人民城市实际上是进化的方向，是实践积累形成中国方案，而数字孪生城市与智慧规划任重道远，大有可为。
研讨与互动环节
来自全国各地的与会者们就数字孪生城市的工作定位、智慧规划的实施步骤、各城市协同推进发展方法，以及地方实践的技术路径等问题，进行了交流互动。陈秉钊先生做了特别发言，他回顾了如何将计算机和地理信息技术引入城市规划领域的历程，鼓励规划行业的青年才俊，把握住高质量发展的历史机遇，做好跨领域、跨学科的科学交叉，这是科学进步的关键。
最后，吴志强院士总结了本次学术对话的主要观点。他指出：我们必须认识到数字孪生正在进行时，从数字化到智能化再到未来的智慧化是个过程。技术进步要求我们，按照需求精准的比选创新组合，“不是技术来了就被动，我们要主动选择、精准创新，对需求导向的创新有深刻且专业的认识，这是极其重要的。” 今天“对话武汉”的这场学术盛宴具有里程碑式的意义，它标志着2023年中国城市在数字化、规划、空间层面的更深层次的思考。我们更要跨代孪生，看到明天，推演未来！
与此同时，本次学术对话的学术负责人兼主持人胡忆东主任对各位嘉宾的积极参与与精彩讲演表达了感谢。他表示各位嘉宾对数字孪生城市话题从理论、体系、技术等各种角度进行了探讨，既有着显微镜般的精细聚焦，也有着大长焦镜头般的广阔纵深观察。数字孪生城市是城市科学和技术发展的新通道，有利于解决智慧城市建设中有技术无智慧的困境，一方面需要从数字孪生的框架角度来进行思考和谋划，把机理和城市复杂性更好的结合起来；另一方面汲取典型示范城市的实践经验和特色产业发展模式、蕴育的诸多新型技术与应用突破都是值得我们持续关注和借鉴的。
最后胡忆东主任寄语：“数字化、数字科技无处不在，在当前数字孪生城市已经从理论走向实践。在各方面的推动下，数字孪生城市和智慧规划也在城市的创新和治理中开始发挥重要的作用。我们都是时代的参与者，也会成为时代的见证者，希望大家更多在一起携手合作，共同交流、共同探索、共同开拓专业和城市的美好未来！”
附录——数字孪生城市部分优秀案例
案例一：武汉供稿单位：武汉市自然资源和规划信息中心、武汉市测绘研究院
*本文根据现场报告整理，已经专家审核。
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