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1、 面向未來網絡的數字孿生城市面向未來網絡的數字孿生城市 場景應用白皮書場景應用白皮書 中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會 咪咕文化科技有限公司 2024 年 11 月 I 參編單位參編單位 指導單位：指導單位：中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會 主編單位：主編單位：咪咕文化科技有限公司 參編單位：參編單位：中國信息通信研究院、C3D 產業聯盟元宇宙專業委員會、首都師范大學、廈門大學嘉庚學院、中國移動通信有限公司研究院、中移物聯網有限公司、國家能源集團信息技術公司、國家能源集團江蘇電力有限公司、國能大渡河流域水電開發有限公司、新訊數字科技（杭州）有限公司、光線云（杭州）科技有限公司、

2、北京微視威信息科技有限公司、廈門天吳控股集團有限公司、廈門新智達咨詢有限公司、福健鈺辰微電子有限公司、泰瑞數創科技（北京）股份有限公司、亞信科技（中國）有限公司、廈門新景祥商業管理有限公司、北京智匯云舟科技有限公司、北京優锘科技股份有限公司、北京飛渡科技股份有限公司、北京相數科技有限公司、中乾思創（北京）科技有限公司、蘇州百工匠心數字科技有限公司 II 編委會專家組編委會專家組 廖智勇 王 樂 張 楨 崔 穎 張育雄 龔才春 趙瑞龍 王 銳 葉毓睿 張 磊 孔令軍 張辛波 曹予飛 林敏泉 羅春暉 林家友 楊培德 蓋 孟 林 忠 劉衛華 鐘志祥 李 鵬 馬 磊 編委會成員（按姓氏筆畫排序）編委會

3、成員（按姓氏筆畫排序）馬同森 王 堯 鄧冰冰 鄧桂林 畢 蕾 呂建陽 任志東 莊江峰 莊婷婷 劉 釗 劉 璇 許江毅 許珈藝 楊東強 楊定康 邱興平 鄒麗莎 張小磊 張天霖 張仙竹 張弘欽 陳麗端 陳春明 陳柱銘 陳秋朦 林 浩 林國池 羅伊莎 周 恩 周曉娟 鄭四海 孟 楠 胡興達 姜約瀚 莫洪源 唐舒夢 諶瀟瑾 董立龍 蔣 燁 韓 奧 魏志遠 III 版權聲明版權聲明 本研究報告版權歸屬中國互聯網協會數字孿生技術應用工作委員會、咪咕文化科技有限公司，并受法律保護。轉載、摘編或利用其他方式使用本報告內容的，應注明來源。違反上述聲明者，將追究其相關法律責任。IV 前前 言言 數字孿生城市是在數

4、字空間對物理城市進行復刻、精準映射、實時交互的數字城市，通過數字建模、感知連接、智能分析等技術，洞察物理城市運行狀態，仿真推演運行趨勢，形成智能交互決策，反饋于物理城市，實現對物理城市的持續優化和迭代升級。自 2017 年“數字孿生城市”建設理念被首次提出以來，在國家部委政策驅動下，數字孿生城市相關技術逐漸成熟，全國多地加快數字孿生應用場景創新實踐，在文旅、城市治理和網絡等熱點領域形成大量優秀案例，市場規模持續增長，應用效能不斷增強。本報告聚焦數字孿生文旅、城市治理和網絡等領域應用場景，采取問卷調研、專家訪談、資料收集、案例分析等方式，研究分析文旅、城市治理和網絡三大領域的業務需求和痛點，提出

5、三大領域的數字孿生總體架構，剖析典型場景，給出優秀實踐案例，為業界提供參考。調研發現，當前數字孿生場景建設在數字基礎設施、數字技術創新集成、數據治理和數字底座等支撐方面仍有不足，需要優化物聯感知終端部署、加快建設高速穩定網絡通信、強化“端-邊-云”算力協同，加強新興技術創新與集成擴展、強化數據治理與隱私保護，以及構建城市可擴展底座平臺，以期充分釋放數字孿生技術應用潛能。面向未來，6G 必將進一步突破現有技術能力邊界，促進數字孿生技術更新升級、應用迭代創新，消除現實與虛擬服務體驗的空間邊界，保證超低時延、高可靠性、全智能化的運行治理效率，促進未來產業快速發展。同時，數字孿生也將為 6G 重塑現有

6、網絡提供技術支撐，促使 6G 向泛在互聯、普惠智能、多維感知、全域覆蓋、綠色低 V 碳、安全可信等方向拓展。VI 目目 錄錄 一、數字孿生城市建設取得顯著成效.-1-（一）政策引領數字孿生加速發展.-1-（二）技術融合創新驅動應用實踐.-3-（三）數字孿生市場規?？焖僭鲩L.-5-（四）熱點領域應用效能持續增強.-8-二、數字孿生文旅應用場景分析.-11-（一）文旅領域需求和痛點.-11-（二）數字孿生文旅總體架構.-17-（三）數字孿生文旅典型場景與實踐.-19-三、數字孿生城市治理應用場景分析.-44-（一）城市治理需求和痛點.-44-（二）數字孿生城市治理總體架構.-51-（三）數字孿生城

7、市治理典型場景與實踐.-52-四、數字孿生網絡應用場景分析.-69-（一）網絡應用需求和痛點.-69-（二）數字孿生網絡總體架構.-73-（三）數字孿生網絡典型場景與實踐.-75-五、數字孿生場景建設推進建議.-84-（一）優化物聯感知終端布局.-85-（二）加快高速穩定網絡建設.-86-（三）強化“端-邊-云”算力協同.-86-VII（四）加快新興技術創新與集成.-88-（五）加強數據治理與隱私保護.-89-（六）構建城市級可擴展底座.-89-六、未來展望.-90-（一）“6G+虛實共生旅游”消除文旅時空邊界.-90-（二）“6G+數字孿生城市治理”保障城市安全.-92-（三）“6G+數字孿

8、生”助力未來產業快速發展.-93-（四）“6G+數字孿生技術”推動網絡智能運營.-93-VIII 圖圖 目目 錄錄 圖 1 數字孿生城市相關政策.-1-圖 2 數字孿生新增項目數量.-6-圖 3 數字孿生新增項目規模.-6-圖 4 按年度新增各領域數字孿生項目數量.-7-圖 5 按年度新增各領域數字孿生項目總金額.-8-圖 6 新增各領域數字孿生項目平均金額.-8-圖 7 熱點領域應用效能持續增強.-9-圖 8 文旅領域需求與典型場景.-12-圖 9 數字孿生文旅總體架構.-18-圖 10 景區事件智能識別.-20-圖 11 實時人群熱力監測回放.-20-圖 12 沉浸式漫游巡查.-21-圖

9、13 高原濕地景區全要素數字化表達.-22-圖 14 地質災害數據監測圖，通過 POI 點位展示位置分布-22-圖 15 巴黎奧運會應用數字孿生技術.-24-圖 16 數字化復原龍門石窟.-26-圖 17“景區態勢公共配套”界面.-26-圖 18 8K 超高精度石刻孿生.-27-圖 19“云游大足石刻”四季變化場景.-27-圖 20“數字中軸小宇宙”頁面.-28-圖 21 北京中軸線文化遺產監測與保護平臺.-29-圖 22“數字打更人”打卡演示.-29-IX 圖 23 泉州文物建筑數字孿生平臺.-30-圖 24 文物建筑三維模型.-30-圖 25 AI 大語言模型構建對話互動智能體.-31-圖

10、 26 廈門鼓浪嶼元宇宙全貌.-32-圖 27 鼓浪嶼元宇宙總體結構.-33-圖 28 鼓浪嶼元宇宙環境變化.-33-圖 29 鼓浪嶼元宇宙數字人形象.-34-圖 30 鼓浪嶼元宇宙“元獵人追逃”游戲.-34-圖 31 鼓浪嶼元宇宙重點建筑解構研學-1.-34-圖 32 鼓浪嶼元宇宙重點建筑解構研學-2.-35-圖 33 鼓浪嶼元宇宙“琴島奇遇”世遺 XR 大空間.-35-圖 34 大足石刻游客數智人分身、數智人形象定制界面-36-圖 35 大足石刻數智導覽精靈進行專業講解.-36-圖 36“云游大足石刻”趣味功能.-36-圖 37 線下體驗 8K 球幕電影大足石刻.-37-圖 38 草鞋山場

11、景復原.-38-圖 39 草鞋山歷險：古代狩獵.-38-圖 40 草鞋山數字人導游悠悠.-39-圖 41 大小蓮花數智管理倉.-40-圖 42 智慧頤和管理平臺街區總覽.-41-圖 43 智慧頤和統一支撐后臺數據看板.-41-圖 44 張家界星球登錄界面.-42-圖 45 張家界星球場景.-43-X 圖 46 壺關八泉峽數字門票.-43-圖 47 城市治理領域需求與典型場景.-45-圖 48 數字孿生城市治理總體架構.-51-圖 49 廣州城市更新系統.-53-圖 50 會商系統城市夜景.-54-圖 51 會商系統規劃布局.-54-圖 52 自然資源決策支持工具.-54-圖 53 會商系統項目

12、概況.-55-圖 54 雷恩數字孿生城市平臺.-56-圖 55 車間數字孿生系統.-57-圖 56 區域數字孿生供應鏈共享協作界面.-58-圖 57 項目區位總覽界面.-59-圖 58 防汛排澇全景圖.-61-圖 59 園區數字孿生安保指揮系統.-61-圖 60 綜合運營管理系統.-64-圖 61 網格化管理（熱力分析）.-65-圖 62 北京地鐵運營公司交控線網綜合決策指揮平臺.-65-圖 63 西安保利天匯社區搭建智慧社區可視化平臺.-66-圖 64 季節溫度影響分析.-68-圖 65 能源能耗監測.-69-圖 66 網絡領域需求與典型場景.-70-圖 67 數字孿生網絡總體架構.-74-

13、圖 68 大唐不夜城微場景仿真.-76-XI 圖 69 數字孿生頻譜態勢電子沙盤.-78-圖 70 光網絡業務數字孿生流程.-80-圖 71 光網絡告警分析場景.-81-圖 72 重點人群軌跡監控.-81-圖 73 電信設備設施規劃監測.-82-圖 74 賽事直播信號保障.-82-圖 75 家寬業務接入網、承載網拓撲及監測.-83-圖 76 基于數字孿生網絡的無線速率調優示意圖.-84-圖 77 數字孿生信道平臺原型樣機.-95-面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -1-一、數字孿生城市建設取得顯著成效（一）（一）政策引領數字孿生加速發展政策引領數字孿生加速發展 自 2021 年國家“十

14、四五”規劃綱要提出“探索建設數字孿生城市”以來，國家數據局、文化和旅游部、工業和信息化部、水利部等多部委密集出臺了一系列政策文件。這些政策文件為數字孿生技術在城市各行業的應用提供明確的指引和支持，推動了數字孿生城市快速發展。圖 1 數字孿生城市相關政策 國家數據局因地制宜有序推進數字孿生城市建設，助力城市全域數字化轉型。2024 年 5 月，國家發展改革委、國家數據局等四部門印發 關于深化智慧城市發展 推進城市全域數字化轉型的指導意見，明確指出“因地制宜有序探索推進數字孿生城市建設，推動虛實共生、仿真推演、迭代優化的數字孿生場景落地?！比嫱七M城市經濟、治理、服務的全面發展，數字孿生將作為城市

15、數字化共性基礎之一。文化和旅游部建設智慧旅游沉浸式體驗新空間，培育文化和旅游消費新場景?！笆奈濉甭糜螛I發展規劃 提出“加快推動大數據、云計算、物聯網、區塊鏈及 5G、北斗系統、虛擬現實、增強現實等面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -2-新技術在旅游領域的應用普及，以科技創新提升旅游業發展水平?！?024 年 5 月，文化和旅游部聯合中央網信辦等印發智慧旅游創新發展行動計劃提出“運用虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、拓展現實（XR）、混合現實（MR）、元宇宙、裸眼 3D、全息投影、數字光影、智能感知等技術和設備建設智慧旅游沉浸式體驗新空間，培育文化和旅游消費新場景?！惫I和信息化部聯

16、合運營商積極推進數字孿生網絡的發展，致力于提升智能制造水平。工業和信息化部在“十四五”信息通信行業發展規劃提出“加速人工智能、區塊鏈、數字孿生、虛擬現實等新技術與傳統行業深度融合發展?！敝袊苿觿撔绿岢隽税皵底謱\生體”概念的新型網絡架構設計，并啟動了開源項目 O-DTN（Open-DTN），旨在進一步凝聚產業共識，推動數字孿生網絡的應用實踐。中國電信發布了面向未來網絡愿景的泛在超融合網絡體系架構，將數字孿生作為未來信息基礎設施內生基因之一。中國聯通則在發布的 CUBE-Net3.0 網絡創新體系中提出運用感知、計算、建模等信息技術構建數字孿生網絡，為網絡的診斷、預測、決策、共享等問題提供虛

17、擬化的支撐能力。水利部構建以數字孿生流域為核心的智慧水利體系，實現水利工程全生命周期管理。水利部大力推進數字孿生流域、數字孿生水網、數字孿生工程建設，發布數字孿生相關工程建設技術指南、管理辦法等，為數字孿生水利建設提供支持。關于推進水利工程建設數字孿生的指導意見強調“面向全生命周期數字孿生工程建設需求，注重建設期和運行期制度銜接。強化數字孿生工程驗收管理，要把數字孿面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -3-生工程建設成果作為水利工程竣工驗收的重要內容，進一步完善相關制度規定?！保ǘǘ┘夹g融合創新驅動應用實踐技術融合創新驅動應用實踐 在數字化轉型浪潮中，隨著各類新技術快速融合發展，有

18、效激發了數字孿生技術應用新活力。5G 和 6G 網絡發展提升數字孿生實時性和精度；3D 建模技術的發展使得獲取數據的途徑更加多元、效率更高，讓數字孿生場景更貼近現實世界；人工智能和大模型技術為數字孿生系統智能計算帶來更豐富的功能和更智慧的決策；虛擬現實技術為數字孿生交互打開了全新視野。高速網絡消除虛擬世界與現實世界時空邊界。5G 技術讓物聯網設備的帶寬得到了極大提升，動態響應更為及時。利用 5G 高速通信技術，能夠將城市各類基礎設施獲取的海量數據接入數字孿生系統，并實現實時傳輸處理和實時數據融合。6G 將數據、算力、算法等要素融入網絡架構之中，實現以人工智能（Artificial Intell

19、igence,AI）為內生能力的新一代通信系統。6G 網絡的定位能力為室外 1m、室內10cm（是 5G 網絡的 10 倍）1，未來有助多個游客在異地虛實空間進行高精度、高實時性的互動。3D 建模能力將現實世界的“物、場”精準映射到虛擬世界。3D建模技術是數字孿生城市的重要支撐技術之一，通過 3D 建模技術創建的實物模型，可以實現與物理實體的實時數據同步和交互。3D 建模技術能夠將各類基礎地理信息數據轉化為基礎模型，再利用豐富的模型運算算子對模型編輯、處理、優化、定制等，最終實現城市復雜 1 從“萬物互聯”到“萬物智聯”5G 向 6G 的發展不僅是速度！/網頁.（2024-02-28）2024

20、-08-27.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -4-場景的精細化、實時化、智能化和自動化構建。針對不同應用場景，多種三維數據采集設備可供選擇，包括 3D 激光掃描儀、3D 掃描相機和 AI 全景相機等多款硬件產品。與增強現實（Augmented Reality，AR）結合，通過“AI+AR”空間計算技術與云端渲染技術進行數據處理和模型構建，實現 3D 場景的重建2。此外，生成式 AI 技術可基于二維數據的幾何與屬性信息，自動化完成三維模型構建工作，還具備紋理自動扭曲修復、紋理清潔、分辨率增強和遮擋修復等紋理自動化精修功能3，能夠解決傳統三維建模成本高、效率低的問題。A

21、I 算法和大模型增強對象專業知識語義屬性，支撐系統的仿真推演。如果說數字孿生是城市的“眼睛”，那么大模型則是城市的“大腦”，數字孿生和 AI 大模型融合，能夠對交通流量進行科學預測并優化通行效率，對環境污染溯源分析、輔助精準治理。數字孿生與計算機視覺大模型（Computer vision,CV）融合，能夠實現智能視頻檢測、高效精準地感知交通信息，借助計算機視覺大模型物體識別、行為分析、事件檢測等能力提升城市管理精準度和效率。數字孿生與自然語言處理大模型（Natural Language Processing,NLP）融合，能夠提供自然語言交互、數據信息智能查詢功能，實現數據快速查詢，以及為用戶

22、自動檢索并針對用戶問題生成簡潔明了的回答等，使數字孿生系統能提供更智慧、更人性化的服務，能夠更好地滿足用戶需求和各類智能決策需要。AI 賦能數據治理，能夠為數字孿生城市建立完善 2 眾趣科技.當數字孿生和 AI 做搭檔，會產生什么“化學反應”./微信公眾平臺（2024-02-28）2024-08-27.https:/ 3 南方數碼.AI 大模型賦能 化腐朽為神奇新技術提升城市三維建模生產效率./微信公眾平臺（2024-04-09）2024-08-27.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -5-的數據管理體系，優化數據質量控制環節，更加深入地挖掘、利用數據，主動感知、發現和

23、思考問題，為數字孿生城市提供決策支撐。虛擬現實技術提供了高質量的沉浸式體驗。虛擬現實（Virtual Reality，VR）是指通過傳感器和計算機平臺，利用眼鏡、頭盔、耳機、手套等設備，提供沉浸式的虛擬互動空間，典型應用場景包括景觀動畫、三維漫游、三維游戲、全景視頻等。4數字孿生與虛擬現實技術的結合是創建沉浸式數字環境的一大飛躍。高性能的 VR 頭戴設備和 AR 眼鏡等硬件設備提供了高質量的沉浸式體驗，用戶可通過VR/AR 設備探索世界各地的名勝古跡和文化遺址，實現多維視角、實景漫游、多場景和多形式切換、多樣互動，不受時間和地點限制。還可以通過數字孿生與虛擬現實技術結合，實現多用戶多場景的實時

24、協作、人員培訓、模擬演練、預測性維護和運行等功能。（三）（三）數字孿生市場規?？焖僭鲩L數字孿生市場規?？焖僭鲩L 數字孿生相關項目數量持續增長，平均項目金額趨于穩定。據中國信息通信研究院統計，全國半數以上地級行政區已開展數字孿生城市相關建設。通過對各地政府采購網公開項目進行統計，如圖 2 所示數字孿生相關項目5數量從 2019 年開始呈上升趨勢，2023 年新增數字孿生項目 510 個。圖 3 表明，新增數字孿生項目金額在 2022 年達到峰值，為 228 億元左右，全國數字孿生規模累計已達近 600 億元。2020 年至 2023 年平均項目金額基本維持在 3000 萬元至 5000 萬元的區

25、間，平均項目金額趨于穩定。4 來源：中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要 5 中標文件全文中包含“數字孿生”的項目。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -6-來源：中國信息通信研究院 圖 2 數字孿生新增項目數量 來源：中國信息通信研究院 圖 3 數字孿生新增項目規模 數字孿生城市治理6領域的建設開始最早、市場規模最大，數字孿生城市文旅領域的規模逐漸上升。如圖 4 所示，數字孿生城市治理領域自 2017 年開始建設，分別比網絡領域和文旅領域的建設早 2 年和 3 年。在數字孿生城市項目中，數字孿生城市治理領域累計項目數 6 項目名稱中包含“數字孿生

26、”“城市”及“治理”的項目。2 5 41 105 270 494 510 01002003004005006002017201820192020202120222023個 年 10.37 10.64 25.90 38.90 131.74 227.78 148.91 51861.00 21288.30 6317.16 3704.47 4879.18 4610.86 2919.80 0.0010000.0020000.0030000.0040000.0050000.0060000.000.0050.00100.00150.00200.00250.00201720182019202020212022

27、2023萬元 億元 總項目金額（億元）平均項目金額（萬元）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -7-量占比約 40%，累計項目金額占比約 62%，遠大于網絡領域和文旅領域的市場規模。如圖 5 所示，數字孿生城市治理領域年度新增項目總金額最高達 160 億元，而網絡領域最高僅達 4.5 億元，文旅領域最高僅達約 2500 萬元。雖然目前數字孿生文旅領域的建設在數字孿生城市中的占比較小，但是其新增項目規模正逐年上升。特別是在 2023年數字孿生城市相關項目規模整體上呈下降趨勢時，數字孿生城市治理領域和網絡領域的項目規模分別下降 66%和 86%，而數字孿生文旅的項目規模卻以約 67%的增長率

28、逆勢上漲。如圖 6 所示，對比新增項目平均金額，城市治理領域最高、文旅領域最低。來源：中國信息通信研究院 圖 4 按年度新增各領域數字孿生項目數量 2 2 3 6 2 5 26 46 129 242 117 1 1 6 14 10 11010010002017201820192020202120222023個 文化旅游 城市治理 網絡 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -8-來源：中國信息通信研究院 圖 5 按年度新增各領域數字孿生項目總金額 來源：中國信息通信研究院 圖 6 新增各領域數字孿生項目平均金額（四）（四）熱點領域應用效能持續增強熱點領域應用效能持續增強 數字孿生作為新型智

29、慧城市建設的創新性引領性技術，在文旅、城市治理、網絡、交通、水利等熱點領域逐漸下沉延伸、深化應用。其中，根據上文招投標數據，數字孿生城市治理領域的建設開始最早、市場規模最大，數量占比約 40%，累計項目金額占比約 62%；2023170.00 849.08 1530.36 2557.34 103722.00 106441.50 232117.68 304071.94 766139.60 1599483.04 545893.70 94.49 20000.00 8815.03 44887.95 6370.87 10100100010000100000100000010000000201720182

30、0192020202120222023萬元 文化旅游 城市治理 網絡 85.00 424.54 510.12 426.22 51861.00 21288.30 8927.60 6610.26 5939.07 6609.43 4665.76 94.49 20000.00 1469.17 3206.28 637.09 101001000100001000002017201820192020202120222023萬元 文化旅游 城市治理 網絡 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -9-年數字孿生城市文旅領域的規模逆勢增長，增長率達到 67%；對于移動通信領域的運營商和設備廠商來說，數字孿生在

31、網絡方面也能發揮作用，華為、愛立信、中國移動、中國聯通等對數字孿生均進行相關研究和場景應用。因此，本報告選擇文旅、城市治理、網絡進行重點研究。圖 7 熱點領域應用效能持續增強 數字孿生激發文旅新活力。數字孿生技術通過高精度的三維建模技術，實現對文化和旅游資源進行全面數字化重建與展示，為文旅資源的保護、管理和傳播提供了新的可能性。在文化遺產保護方面，利用數字孿生技術精準還原文化遺產，能夠有效地進行文化遺產的保護和修復工作。如通過毫米級三維掃描復原大足石刻場景，不僅實現了文化遺產的數字化保存，還提供了一種全新的觀賞和學習方式。在景區管理優化方面，數字孿生技術能夠實現對景區資源的實時監控和精準分析，

32、極大提高了景區的管理和運營效率。如廣州塔景區通過建設面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -10-數字孿生平臺，三維展示景區全貌，直觀反映景區運行狀態，從而提升管理效能。數字孿生技術還能夠豐富游客沉浸感體驗，提供更靈活的旅游方式。如廈門鼓浪嶼建設鼓浪嶼元宇宙，讓游客可以在線上預覽、體驗景區，增強了游覽的便捷性和趣味性。數字孿生賦能城市治理精細高效。數字孿生技術的應用為城市治理帶來了革命性的變化，不僅提高了治理的精細化程度和工作效率，還實現了資源的優化配置，增強了城市的可持續發展能力。在城市規劃與更新方面，數字孿生模型可以幫助規劃者準確評估項目影響，進行方案比較和優化。如廣州、深圳等城市建設

33、數字孿生城市管理平臺，有效降低了城市更新成本，提高了城市規劃工作效率。在城市產業發展方面，數字孿生能夠提升產業園區運營效率，并為招商引資提供支撐。在公共安全方面，基于數字孿生平臺的極端天氣仿真推演功能，相關部門能更精準地制定應對措施，如大渡河智能巡檢系統能實現洪澇風險的預報和預警。此外，數字孿生在能耗管理、環境污染分析等方面也發揮著巨大作用，能夠優化能源使用，降低城市運營成本。數字孿生助力網絡運行安全高效。通過內置 AI 推理模型，數字孿生技術可用于網絡仿真、自動流量調優模擬、自動網絡割接和擴縮容規劃模擬、網絡故障分析，實現網絡配置、優化等策略自動化生成，提前預測潛在的網絡故障點，通過采取預防

34、措施，降低網絡癱瘓和業務中斷風險。在資源優化與成本節約方面，通過自動流量調優和網絡擴縮容規劃模擬幫助合理分配網絡資源，避免資源浪費，減少不必要的硬件投資。流量調優模擬可以動態調整網絡帶寬使用，優化用戶體驗，提高整體網絡性能。同時，在虛擬環境中模擬攻擊和防御策略，面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -11-可以幫助識別和加固網絡中的薄弱環節，提升網絡安全防護水平。如西安主城區 5G 網絡孿生體通過仿真算法和決策推演分析，輔助網絡優化分析，助力網絡智慧化提升，深度賦能通信產業數智化發展。二、數字孿生文旅應用場景分析（一）（一）文旅領域需求和痛點文旅領域需求和痛點 游客是文旅活動的主體，文旅景

35、區為游客提供文旅服務和支持，文化遺產、文旅資產等資源是吸引游客的關鍵。從文旅景區視角，景區管理以多部門、多業務的數據作為支撐，需要全面且準確地采集數據，并有效整合數據以減少信息孤島，快速響應突發事件、預防公共安全事件發生，提高管理決策的科學性、聯動性和主動性。從文化遺產視角，歷史文化遺產是人類社會發展進步的寶貴財富，需要利用數字化技術進行留存，助力文化遺產保護和修復，發揚文化遺產的價值，讓文化遺產在保護和傳承中煥發生機，延長文化遺產的生命長度和寬度。從游客體驗視角，文旅產業的數字化轉型深入推進，游客對文旅體驗也提出了更高的要求，文旅景區需要提供更豐富、個性化、沉浸式的文旅體驗場景，挖掘景區文化

36、內核提供更具特色的文旅服務，提高大眾文旅體驗滿意度。從文旅資產視角，文旅資產是文旅體驗的基礎，數字化轉型有利于實現文旅景區精細化管理，海量數字文旅資產需要得到安全高效地管理，探索合適的商業模式提高其經濟效益，促進文旅產業可持續發展。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -12-來源：中國信息通信研究院 圖 8 文旅領域需求與典型場景 1文旅數據質量低，系統割裂，智慧化程度低 文旅數據體量大、類型多，數據采集不全面和數據冗余會降低管理決策可靠性。數據采集渠道不全面、數據錯誤或丟失等問題，會降低基礎信息數據、游客行為數據、運營管理數據、文化資產數據、互動體驗數據等文旅數據質量。江西灣里旅游就因

37、欠缺景區游客數據采集能力，無法形成高質量數據，難以做到精準營銷7。此外，數據重復采集將導致數據冗余，增加數據篩選和清洗的工作量，干擾數據分析降低決策效率8。數據真實準確是科學決策的重要依據，文化旅游的管理和決策需要收集真實、準確、完整、及時的數據，并將數據進行直觀的可視化表達，從而精準定位事件位置，助力精準調度和科學決策，提高決策準確性和可靠性。7 巨有科技.灣里大數據搭建后，為旅游發展起到什么作用?EB/OL/網頁.（2022-06-29）2024-08-21.https:/ 解學芳,雷文宣.“智能+”時代中國式數字文旅產業高質量發展圖景與模式研究J.蘇州大學學報（哲學社會科學版）,2023

38、,44（02）:171-179.面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -13-景區區域和部門之間存在信息孤島，導致響應滯后和管理效率低下。由于許多景區在不同時間階段分批次建設了各業務信息系統，導致不同部門和平臺數據庫之間存在條塊分割，缺乏統一的管理平臺。這種分散的數據結構帶來了數據壁壘和信息孤島問題9，嚴重阻礙了景區信息資源的高效利用和管理決策的制定。例如黟縣西遞景區曾因票務、監控等業務子系統采用不同的 IT 架構建設，導致系統之間數據難以共享，難以有效對景區進行信息化管理10。后期通過整合信息資源，打造數據一體化平臺，實現數據的共通共享，助力跨區域、跨部門的協同管理，加快事件響應速度，從

39、而有效地提升了景區的管理效能。文旅體驗過程中存在事件“先發生后解決”現象，管理決策的主動性不夠11。以景區容量管理為例，面對熱門區域因游客集中度高和長時間停留而易出現的瞬時客流激增的現象12，傳統的響應方式是出現擁堵現象后再設法疏通人流，這不僅會降低游客的出游體驗，還增加了安防和消防工作的難度，特別是在節假日期間，更容易發生景點踩踏事件。因此，景區需要采取更為主動和科學的管理策略，對各種事件進行智能研判、趨勢預測，實現及時預警、提前預防和最優化預案，提高決策自主性和智能化水平。9 解學芳,雷文宣.“智能+”時代中國式數字文旅產業高質量發展圖景與模式研究J.蘇州大學學報（哲學社會科學版）,202

40、3,44（02）:171-179.10 吳選民,楊斌,孫玲.黟縣西遞景區智慧旅游數字化平臺建設研究J.安徽科技,2017（10）:32-34.11 路通物聯.景區安全監控與應急指揮系統：如何從“被動防御”變“主動管理”EB/OL.（2024-08-09）2024-08-21.https:/ 王 德 剛.提 升 運 營 管 理 能 力 有 效 應 對 景 區 瞬 時 大 客 流 N/OL.中 國 旅 游 報,2023-04-112024-08-21.https:/ -14-2文化遺產易被破壞，傳播力與影響力不足 文化遺產不可再生、不可替代，容易受到外界因素破壞。古文物、古建筑年代悠遠，抵御自然地

41、質災害能力弱，容易在自然地質災害中受損13。例如龍門石窟會因氣候變暖降水增多而導致石窟被加速腐蝕和損壞，大量游客的觸摸和遺留的垃圾也會對石窟造成直接傷害。城鎮化發展改善了人們的物質生活，同時也使非物質文化遺產賴以生存的環境不同程度地受到影響，一些依靠口傳心授的非物質文化遺產正在不斷消失14。截至 2015 年，地方戲曲劇種已由 50 年前的 360 余種減少到 200 余種，能夠看到舞臺演出的只有 80 余種15。文化遺產數字化轉型越來越受到重視，通過將文化資源進行數字化留存，從而確保文化遺產的原真性，保護好中華民族的基因和血脈16。同時，也需要及時發現文化遺產的受損情況并進行修復，筑牢文物安

42、全底線，延長歷史文化遺產的生命長度。文化遺產產業化運作不足，傳播形式新穎度、多樣化不夠，削弱了歷史文化資源傳播力與影響力17。產業化發展是傳承文化遺產的重要方式，產業化經營能夠為文化遺產的傳承提供資金支持。但是文化遺產在產業化的過程中面臨著許多挑戰。汴繡因其獨特的刺繡技藝聞名于世，不同傳承人的風格也賦予了每幅作品獨一無二的價值，流水 13 徐秀麗.代表委員專訪|張自成委員：多部門聯動、多措并舉提升文物防災減災能力EB/OL/國家文物局.（2022-03-07）2024-08-21.http:/ 周小璞.非遺保護是新型城鎮化的助推器EB/OL/中國非物質文化遺產網.2024-08-21.http

43、s:/ 邊思瑋.城鎮化如何與非遺保護同行EB/OL/中國文化網.（2015-03-06）2024-08-21.https:/cn.chinaculture.org/pubinfo/2022/07/22/200001004001/33e92e7dd2714b2d904b254e753bf286.html.16 任吉東,王麗,成淑君.數字技術助推中華優秀傳統文化傳承創新_滾動新聞EB/OL/中國政府網.（2022-11-09）2024-08-21.https:/ 徐君康,陳佩君.新媒體時代非遺傳承傳播問題探析EB/OL/人民網.（2018-12-26）2024-08-21.http:/ -15-線

44、式的生產方式雖然符合當代營銷模式，但缺乏個性，不具收藏價值，導致汴繡產業化運作面臨平衡產品藝術價值與規?；_發的難題18。此外，非物質文化遺產的傳承人普遍面臨推廣渠道不豐富、宣傳策劃經驗不足等問題，迫切需要豐富文化遺產的展示形式，拓寬文化遺產的傳播方式，將文化遺產轉化為可以讓民眾享受的文化產品和服務，延長歷史文化遺產的生命寬度。同時要發揮文化遺產的社會價值、經濟價值，讓文物說話、讓歷史說話、讓文化說話，使中華優秀傳統文化不斷發揚光大。3文旅體驗缺乏多樣化和個性化，沉浸式不足 人們對文化旅游體驗的需求日益多樣化和個性化，單一的線下體驗場景不足以滿足人們的游玩需求19。疫情“宅家”使公眾旅游方式發

45、生了深刻變化，“云旅游”得到加速發展，2020 年采用線上展示藏品、展覽和直播的博物館增加了 15%以上20。人們可以通過互動性強、便捷性高、突破時間和空間限制的數字化服務，獲得沉浸式、個性化和科技感的文旅體驗。2023 年的一項調查顯示，九成以上用戶對新興旅游方式有所期待，超一半用戶偏好科技游，年輕人更期待潮流的元宇宙游21。雖然目前數字孿生文化旅游在虛擬導游、AR/VR 18 李 艷.非 物 質 文 化 遺 產 汴 繡 的 可 持 續 產 業 化 發 展 路 徑 J/OL.染 整 技術,1-42024-08-20.https:/ 來自調研：北京相數科技有限公司 20 文旅中國.云端到線下、

46、創新到傳承，博物館“數字+”打通文化傳播新通路_澎湃號媒體_澎湃新聞-The PaperEB/OL/澎湃新聞.（2023-05-17）2024-08-21.https:/ 艾瑞咨詢.2023 年在線旅游平臺用戶洞察研究報告EB/OL/微信公眾平臺.（2024-01-05）2024-08-21.http:/ -16-體驗等方面已有應用，但大多聚焦于增強線下旅游服務，需要打造更多的體驗場景，適應個性化沉浸式文化旅游體驗模式。文化和旅游融合創新發展，對旅游項目特色挖掘不足，導致無法提供更具個性化的沉浸式文旅體驗22。文旅融合發展旨在為游客提供更富內涵、更具特色的文旅體驗，不具特色的文旅產品競爭力不足

47、，也難以讓游客獲得沉浸感23。如草鞋山考古遺址公園內大部分區域處于未發掘狀態，可參觀的實景較少，傳統的人工導覽和音頻導覽方式難以實現與遺址歷史風貌的緊密結合，導致游客實地參觀體驗不佳。景區需要深入挖掘精神內核和鮮明特色，加強文旅融合發展，帶領游客深入了解當地的歷史和文化，并讓游客能夠參與到原汁原味的文化活動中，增強沉浸感。特別是攜帶小孩的家庭游客，期望通過文化旅游增長知識，特別關注對與歷史、藝術和自然相關內容的需求。4文旅資產管理效率不高，經濟效益尚不顯著 基礎設施、文化遺產、旅游資源等資產共同構成了文旅體驗的基礎和核心，文旅資產的管理效率不高。以景區游樂設施管理為例，2012年至 2022

48、年由于設備安全管理和維保不到位引發的大型游樂設施事故占比高達 45%，設備控制系統自動化程度低也會加大操作人員操作不當帶來的風險24。文旅景區通過深入推進數字化轉型提高管理、運營和服務的效率，將各類文旅資產數字化，景區管理服務走向精細 22 來自調研：北京相數科技有限公司 23 解學芳,雷文宣.“智能+”時代中國式數字文旅產業高質量發展圖景與模式研究J.蘇州大學學報（哲學社會科學版）,2023,44（02）:171-179.24 郭俊杰,崔明亮,趙強.近十年我國大型游樂設施事故統計分析與對策研究J.中國特種設備安全,2024,40（02）:93-98.面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書

49、-17-化25。這要求對海量數字資產進行安全高效管理，從而精準、實時把握文旅資產的狀態，減少設施的停機時間和維修成本，確保各項業務順暢運行。資產的數字化需要投入高昂的成本，數字資產的經濟效益尚不顯著26。數字文旅產品在技術研發、內容制作和市場推廣等方面投入了大量技術、人力、營銷等成本，后續對產品的升級和維護也需要持續投入資金、技術和管理等資源。如果僅是將線下資產進行數字化留存，停留于將技術應用于文旅的表層，依賴于原有的收入來源，數字文旅產品有可能會因經濟效益不高而成為運營的成本中心27,28。張家界、大唐不夜城等熱門景區雖然有大量游客接踵而至，背后的運營方依然面臨著虧損難題29。文旅景區必須積

50、極探索合適的商業模式，充分發揮數字資產價值，探索新的盈利點，降低投入產出比。（二）（二）數字孿生文旅總體架構數字孿生文旅總體架構 數字孿生文旅建設包括基礎設施層、數據層、能力層和應用層四層建設，層層遞進，共同組成了數字孿生文旅的建設脈絡。25 四川日報.四川省旅游景區精細化管理服務質量提升規范4 月起實施 全省景區管理服務走向“精 細 化”EB/OL/四 川 省 人 民 政 府 網 站.（2022-03-23）2024-08-21.https:/ 來自調研：北京相數科技有限公司 27 騰訊文旅.產業觀察|什么是數字文旅？“數字”如何為文旅賦能？EB/OL/騰訊云.（2020-06-17）202

51、4-08-21.https:/ 卓雪冬,葛青青,李雙.數字文旅高質量發展的文成實踐和對策建議EB/OL/中國社會科學網.（2024-01-03）2024-08-21.29 網紅景區火爆游客卻虧損，揭秘大唐不夜城等景點的困境_集團_旅游_項目EB/OL/搜狐網.（2024-08-01）2024-08-21.https:/ -18-來源：中國信息通信研究院 圖 9 數字孿生文旅總體架構 基礎設施層構成了數字孿生文旅系統的底層支撐和運行環境，通常包含“云”“網”“端”三個主要部分?！霸啤卑嗽朴嬎闫脚_、云數據中心、云服務等；“網”包含了物聯網網絡、5G 和 6G 通信網絡、編碼和解碼技術等；“端”

52、包含了傳感器、智能終端、邊緣計算設備等。數據層是能力實現的基礎，涵蓋了文化資產和旅游景點兩個領域的各種信息和數據。文旅景點的數據包括基礎信息數據、游客行為數據、運營管理數據、文化資產數據、互動體驗數據等方面的信息。在數據收集后進行數據存儲和數據治理。能力層提供包括實時監控與預警、資源調度與優化、文化遺產數字化、客流分析與預測、智能導覽與講解等能力。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -19-應用層主要體現在智慧景區管理、虛擬旅游平臺、文化資產保護與展示、數字文旅資產管理四方面。（三）（三）數字孿生文旅典型場景數字孿生文旅典型場景與與實踐實踐 1智慧精細景區管理服務 為了提高智慧景區數據采

53、集質量，需要通過物聯網傳感器技術、3D 掃描、激光掃描、全景攝影、GIS 等數據采集技術，全方位全天候采集文旅景區數據，例如景區內的水、電、氣等能源數據，并利用三維可視化技術將處理后的數據以三維數字模型的形式呈現出來，幫助景區直觀、形象地了解景區運營實際情況和存在問題，分析發展趨勢，進行遠程監測和調控。針對景區部門和業務之間存在信息孤島、響應滯后和管理效率低下等問題，可利用云端服務器整合多方數據，搭建一體化數字孿生平臺把控景區的綜合態勢，并運用數據挖掘、機器學習、人工智能、云計算等技術對數據進行智能分析和預測，科學研判各區域的實際需求，合理調度和分配人員、救援隊伍、車輛和物資等資源，實時監測和

54、預測景區各區域的客流量并及時分流等，提高景區的管理效率和服務水平。針對景區傳統的安全監控和應急管理主動性不高的問題，數字孿生平臺集成 AI 圖文分析、視頻分析和大數據分析等預警技術，可做到安防實時監管，自動識別異常行為或潛在風險，自動觸發預警機制。通過數字孿生平臺的物理仿真功能可以進行預案演練，智能優化方案，迅速應對突發事件。智慧景區管理系統智慧景區管理系統案例案例 1：廣州塔景區運用數字孿生技術搭建實用導向的智能化管理平廣州塔景區運用數字孿生技術搭建實用導向的智能化管理平面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -20-臺，探索超大城市重點區域精細化治理路徑臺，探索超大城市重點區域精細化治理

55、路徑30 廣州塔景區運用大數據、物聯感知、AI、數字孿生等前沿技術，聯動融合各領域要素數據，建成廣州市首個以實用為導向的數字孿生平臺，打造了“數聯、物聯、智聯”三位一體的廣州塔景區智能化管理平臺，初步實現廣州塔景區“可觀、可感、可調度”的管理目標，助力推進基層社會治理科學化、智能化、精細化。圍繞重點領域、區域、人群等場景，通過人工智能和數字孿生技術，構建實時感知監測體系，實現景區治理的智能預警、隱患提前管控和“全方位、零延遲、智慧化”安全防范，打造景區“天地一體化”態勢監管體系，賦能景區運營科學化、高效化。圍繞“亂拉掛、亂搭建、亂擺放”等行為實情實景，平臺基于深度學習技術框架，融合 24 種視

56、頻算法構建出智能識別算法倉，實現了 130 余路監控視頻的 24 小時智能事件識別分析。圖 10 景區事件智能識別 平臺通過接入互聯網時空大數據，能夠實時觸達景區客流情況，并進行大數據分析與深度挖掘構建出客流畫像，動態生成實時人群熱力圖、回放特定時段歷史人群分布情況，做到科學預測客流態勢，更有效地做好人流疏導、秩序維護等工作，為景區服務資源調度與人員調配管理高效賦能。圖 11 實時人群熱力監測回放 在景區客流高峰時段，平臺基于數字孿生地圖，緊扣濱江路、閱江路、廣州塔路等 30 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編（2023）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -2

57、1-5 條主要道路，打造了沉浸式虛擬漫游巡查場景，大大減少了人工巡檢時長，減輕了一線管理人員的壓力，提高了工作效率。同時虛擬漫游巡查聯動了監控視頻、人員、事件等社會管理要素，能夠針對性地實時捕獲景區事件多發點及安全隱患點，減少了工作人員的無效巡查，增強了城市治理的靈敏感知、快速分析和迅捷處置能力。圖 12 沉浸式漫游巡查 智慧景區管理系統智慧景區管理系統案例案例 2：智慧黃龍景區搭建數字孿生平臺進行“智慧黃龍”升級建設，智慧黃龍景區搭建數字孿生平臺進行“智慧黃龍”升級建設，致力于輻射帶動周邊景區發展，打造全域旅游新業態致力于輻射帶動周邊景區發展，打造全域旅游新業態31 黃龍景區已經擁有一套簡易

58、的雙活雙數據中心，上層應用放在虛擬化平臺，底層存儲陣列采用雙活技術。然而，隨著新業務的上線以及未來一段時間業務量的增加，亟需重新搭建相關的 IT 平臺系統。新 IT 平臺系統將基于虛擬化技術，除了數據庫業務外，其他應用業務也將采用虛擬化部署。智慧管理中心將承載世界自然遺產地保護監測中心、智慧景區綜合運營管理中心、智慧旅游大數據管理與分析中心（以下簡稱“三中心”）的應用支撐職能，構成景區高質量運行的智慧“大腦”。同時，智慧管理中心還將承擔“三中心”的運行監測與會商職能，作為開展日常管理、現場情況、接警處警、發布指令和實時指揮決的工作場所。31 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐

59、案例匯編（2023）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -22-圖 13 高原濕地景區全要素數字化表達 建立地質災害預警模型，打造“天-空-地-地下”的一體化災害風險調查和監測網。水質監測系統通過對現場水溫、pH 值、化學需氧量、懸浮物、電導率、溶氧等參數的數據采集，基于數字孿生平臺查看現場各個設備的數據實時監測，觀察水體中污染物的種類、濃度和變化趨勢并及時干預，回溯分析評價水質狀況的過程。并可自由設置各個參數的標準值上下限，如數據超限可給相關工作人員發送短信或微信報警提醒，做到提前預警，避免不必要的災害損失，實現在遠程就能值守現場設備。涉及的應用場景包括監測水質變化回溯分析評價水質狀況

60、、基于森林防火的精準定位和智能告警、基于景區綜合態勢的智能化指揮調度等。圖 14 地質災害數據監測圖，通過 POI 點位展示位置分布 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -23-建立全天候智能全自動分析的迅速定位系統能夠實現森林火警事件的實時告警，提高景區防御自然災害的能力。通過采用可見紅外熱成像測溫識別系統、攝像機、長焦鏡頭及后端監測管理軟件，該平臺可以實現煙火智能識別并自動報警。結合重型數字云臺轉動的方位角和俯仰角、長焦鏡頭的焦距以及數字孿生平臺，能夠實現火點自動精確定位，幫助管理者更好地了解火災發生的位置和情況，及時采取措施進行撲救和防范。通過攝像機和傳輸鏈路將視頻影像和控制信號傳

61、輸到指揮中心進行監視、存儲和管理。在調度指揮方面，用戶可以通過融合通信設備分別指揮調度現場救援隊伍、人員、責任部門和網格員等。通過視頻會議聯動分指揮中心，用戶可以在地圖上實時查看應急預備隊伍、救援隊伍、突發事件突擊隊伍、群眾性隊伍和各類車輛的分布情況和處置過程，實現雙向互動。智慧景區管理系統智慧景區管理系統案例案例 3：巴黎奧運會和殘奧會應用數字孿生技術助力賽事組織和巴黎奧運會和殘奧會應用數字孿生技術助力賽事組織和規劃，引領智能服務新潮流規劃，引領智能服務新潮流32 國際奧委會利用數字孿生技術為巴黎奧運會場館、設施等建立詳盡的數字模型形成“數字孿生體”，讓賽事組織與規劃過程更加高效和可持續。應

62、用數字孿生軟件和繪圖軟件創建虛擬場地，反映特定場館的區域空間和容量大小，讓賽事組織者可以制定精準的賽事管理方案，更直觀地了解比賽現場的情況；讓觀眾可以在任何角度、任何光線或任何天氣條件下觀看賽事；讓運動員可以在虛擬環境中進行反復練習，從而更好地適應比賽節奏和對手戰術。32 來源：楊筱彬.奧運會上的AI范兒EB/OL.2024-09-05.https:/ -24-圖 15 巴黎奧運會應用數字孿生技術33 從運動員的智能穿戴設備到場館的智能安防系統，物聯網技術將比賽現場的每一個細節都納入數據網絡中，實現了對奧運賽事數據的實時采集和分析。運動員在運動裝備上放置壓力傳感器得到連續的運動數據流，運動員和

63、教練以此分析運動員易受傷部位和運動強度的關系，提供科學的訓練指導、制造個性化的運動裝備、制定個性化康復計劃。通過高速攝像頭捕捉比賽和訓練視頻，讓教練員對運動員的技術動作進行詳細拆解和評估，同時也能識別對手的弱點和習慣，幫助制定精準的比賽策略。奧運期間建立巴黎環城高速公路的虛擬孿生環境，大幅降低了交通擁堵情況，為觀眾提供了更加便捷的交通信息和路線選擇。2文化遺產數字保護與傳播 針對文化遺產容易因自然和人為因素而破壞的問題，通過 3D 掃描、激光雷達點云和傾斜攝影等數字孿生技術對文化遺產進行三維建模，高精度數字化復原歷史遺跡和藝術品，實現文化遺產數字化存檔。在數字孿生平臺上結合建筑周邊地貌、植被、

64、氣候等因素進行綜合的數據分析，可以自動得出內容詳實、科學合理的古建筑、古文物保護和修復方案。33 來源：Enhancing Efficiency With Digital Twins Technology At Paris Olympic 2024EB/OL/Excelize.（2024-07-24）2024-09-05.https:/ -25-針對文化遺產產業化運作不足，傳播形式新穎度、多樣化不夠等問題，利用高精度三維掃描將文化遺產轉化為數字產品和應用，用戶可通過智能手機、平板、電腦、3D 眼鏡等多種設備深入接觸到文化遺產，從而打通文化遺產線上產業鏈，提供更多產業運作方式。同時，通過高精度建

65、模、虛實交互等技術，對文化遺產進行虛擬立體的展示，可以有效通過文本、圖片、視頻、音頻等傳播媒介傳播文化遺產的歷史、價值等文化知識，民眾從視聽說多維度與文化遺產對話，近距離接觸和了解文化遺產，從而調動民眾保護和傳承文化遺產的積極性，科技賦能文化遺產的價值實現。文化遺產數字保護與展示文化遺產數字保護與展示案例案例 1：龍門石窟世界文化遺產園區建設數字孿生平臺，對石龍門石窟世界文化遺產園區建設數字孿生平臺，對石窟進行數字化修復窟進行數字化修復34 文化遺產具有“不可再生、不能永生”的特殊性，伴隨著地質災害、風雨侵蝕等自然因素的影響，當前龍門石窟的文物修復及保護工作迫在眉睫。數字化手段修復和保存的文物

66、有機會不斷趨近于它最初始、最真實的面貌。該項目依托前沿數字孿生技術和人工智能技術，全面融合景區全域時空大數據，積極利用科技力量為龍門石窟的數字化修復工作積累了成功經驗，打破了文物的修復壁壘，以 0.5 毫米高精度、高保真的形式全面科學還原并記錄文物信息，建立數字化檔案，使文物得以無差別復原、可持續呈現。項目借助數字化信息的無限、可共享、可再生的優勢，對文物的唯一性、不可共享和不可再生進行了有效填補。該項目將文化遺產與數字內容深度融合，利用激光點云結合傾斜攝影等技術，對主佛區進行 0.5 毫米級精度的三維模型數據采集，快速高效實現360 度全方位、高精度、高保真度復原呈現。通過“點云+精細人工建

67、?！钡燃夹g，完成對龍門園區整體數字化模型制作，對奉先寺石窟模型高精度掃描，真實還原外觀和紋理。此外，該項目支持適應環境變化以呈現不同季節、天氣、時間下的龍門石窟，成功將現實世界中的龍門映射到虛擬世界中。在科技助力下點亮文物保護之光，歷經千年的龍門石窟開始以一種前所未有的活力和姿態煥發新生。34 來源：北京相數科技有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -26-圖 16 數字化復原龍門石窟 圖 17“景區態勢公共配套”界面 文化遺產數字保護與展示文化遺產數字保護與展示案例案例 2：“云游大足石刻”通過數字孿生技術“云游大足石刻”通過數字孿生技術 1:1 復原大足復原大足石刻場景，助力

68、文化傳承與文物數據留存石刻場景，助力文化傳承與文物數據留存35 位于重慶市大足區境內的大足石刻作為重慶市唯一世界文化遺產，始建于初唐，至兩宋達到鼎盛。其 5 萬余尊石窟造像代表了公元 9 世紀至 13 世紀世界石窟藝術的最高水平，被譽為“世界石窟藝術史上最后的豐碑”?！霸朴未笞闶獭辈捎萌蝽敿獾臄祿杉夹g與手段，以一種對文物完全無損的安全方式，對大足石刻進行精細至毫米級別的三維掃描，并基于 1：1 數字孿生建模技術進行大足石刻場景數字化藝術復原，確保在現有的大足石刻人文風貌完整保存的基礎上，更具時代審美特征，有效助力文化傳承與文物數據留存。同時，通過 8K 影視級視覺呈現方式，讓每一刀凝聚

69、工匠心血的精心雕刻，每一處散發歷史余溫的斑駁痕跡，都被真實重現。35 來源：咪咕文化科技有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -27-圖 18 8K 超高精度石刻孿生 此外，“云游大足石刻”在實時的光線追蹤及天氣氣候系統加持下，實現了數字空間與物理世界完美銜接映射，讓游客仿佛一秒穿越歷史長河，近距離觀覽感知千年前的高光一刻，還能在春風秋雨，白雪艷陽中，漫步整個景區，領略大足石刻在當下時代的鮮活與生機。圖 19“云游大足石刻”四季變化場景 文化遺產數字保護與展示案例文化遺產數字保護與展示案例 3：北京中軸線利用數字孿生技術支撐文化遺產保護管理：北京中軸線利用數字孿生技術支撐文化遺產

70、保護管理工作，邀請公眾“云端”守護中軸工作，邀請公眾“云端”守護中軸36“數字中軸”團隊打造“數字中軸小宇宙”沉浸互動產品，在全球范圍內首次將數字技術運用到世界文化遺產申報。研究團隊運用高清照掃、數字引擎、云游戲等技術將各遺產構成要素數字建模，精細還原北京中軸線的核心遺產區，立體呈現北京中軸線的山形水勢，“描繪”出 30 萬株植被、220 萬棟建筑物，在數字世界再現了中軸線的恢 36 來源：數字孿生城市.北京中軸線文化遺產監測與保護平臺國內首個數字孿生遺產監測平臺EB/OL/微信公眾平臺.2024-09-05.https:/ -28-宏盛景。圖 20“數字中軸小宇宙”頁面37 北京中軸線文化遺

71、產監測與保護平臺直觀展示了中軸線上 15 處遺產構成要素的文物本體、周邊自然環境、遺產區實時游客數量等情況，結合遙感衛星、物聯傳輸、人工巡查等多樣化的手段，實現“變化可監測、風險可識別、險情可預防、保護可持續”，確保中軸線文化遺產的真實性、完整性得到有效保護。中軸線監測平臺在文化遺產保護管理工作中起到了積極作用，將逐步迭代完善，為保護中軸線提供更精細、更立體、更全面的技術支持。37 來源：中國青年報.“數字中軸 小宇宙”上線，展現北京中軸線前世今生EB/OL.2024-09-05.https:/ -29-圖 21 北京中軸線文化遺產監測與保護平臺38“數字中軸”團隊開發了“云上中軸”小程序為公

72、眾提供了參與文化遺產保護的創新平臺，公眾可以通過其中的“數字打更人”功能上傳巡檢照片，中軸線監測平臺內的計算機系統實時接收、審核、存檔，并向相關部門下達清理指令?！皵底执蚋恕惫δ茏?2023 年上線后累計收到 7 萬余張巡檢照片，成千上萬的中小學生、生活在這座城市的居民、到中軸線游覽的游客，圍著中軸線兩側的 160 個界樁，記錄文物古建的保存狀態，已成為中軸線各遺產點專業巡檢的重要輔助手段。圖 22“數字打更人”打卡演示39 文化遺產數字保護與展示案例文化遺產數字保護與展示案例 4：福建首個文物建筑：福建首個文物建筑 AI 數字孿生平臺上線，提高數字孿生平臺上線，提高泉州文物建筑綜合管理水平

73、和保護傳承效能泉州文物建筑綜合管理水平和保護傳承效能40 福建打造首個文物建筑“AI+數字孿生”，構建閩南文物建筑保護與傳承人工智能（AI）語義庫，推進與生成式人工智能（Generative AI）融合的新一代數字孿生技術，提高泉州文物建筑綜合管理水平和保護傳承效能。38 來源：北大國土空間規劃設計研究院.中軸線世界文化遺產監測與保護平臺建設項目子系統EB/OL.2024-09-05.https:/ 來源：光明網.“北京中軸線數字打更人”項目啟動 助力中軸線文化遺產保護EB/OL.2024-09-05.https:/ 來源：數字孿生城市.福建首個文物建筑 AI 數字孿生平臺上線EB/OL/微信

74、公眾平臺.2024-09-05.https:/ -30-圖 23 泉州文物建筑數字孿生平臺 文物建筑的三維建模極具挑戰性。比如閩南泉州地區的傳統民居建筑蚵殼厝的墻面由拾取的蚵殼和海泥混合筑造而成，呈現出凹凸不平的線條感和雕塑感，具有復雜結構和獨特外觀的建筑，傳統的三維建模方式面臨巨大挑戰。AI 建模技術可實現高效、精細的文物建筑三維模型重建，高度還原文物建筑真實場景，并解決復雜建筑物三維模型輕量化問題，在短期內快速完成大量泉州文物建筑的三維模型建立，并且未來高效更新文物建筑三維記錄。圖 24 文物建筑三維模型 文物建筑的構件語義識別對非專家級人士來說極具難度。比如閩南傳統建筑將山墻與五行相結合

75、，賦予風水意義，同時也使建筑形態更加豐富，但網上針對山墻的五行標注常出現錯誤理解。AI 大語言模型（LLM）為文物數字模型構建對話互動的智能體，用戶只需輸入模糊的查詢指令或者拍錄眼見的建筑山墻構件，智能體便會呈現準確的山面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -31-墻五行信息，并且可以查詢文物建筑的背景和歷史脈絡。通過與大語言模型 AI 的互動，可以快速檢索閩南文物建筑的歷史背景、建筑風格和文化意義，提高遺產數字孿生中組件的文檔記錄和查詢能力。圖 25 AI 大語言模型構建對話互動智能體 泉州位于中國東南沿海，文物建筑面臨臺風、地震等自然災害威脅。夏季高溫和濕熱氣候會加速建筑材料的老化和腐

76、蝕，尤其影響木材和墻體涂層，并增加蟲害對木材的侵襲。海風帶來的鹽分會導致建筑物的鹽蝕，長期風化則會使建筑表面剝落和崩解，進而影響其結構和外觀。為應對極端天氣，平臺設計了應急管理模塊。該模塊通過接入實時城市天氣數據，持續監測泉州的天氣狀況。它能夠提供精準的天氣災害預警，并支持決策制定，幫助有效應對暴雨和高溫等極端天氣對文物建筑的威脅。3元宇宙沉浸式旅游體驗 為了解決文旅體驗場景單一的問題，在線下可以通過虛擬現實和增強現實等技術豐富旅游體驗。例如，提供虛擬導游功能，以及利用AR 技術舉辦劇本殺或夜景秀等互動活動。這些互動體驗不僅增加了游客的參與度，也提高了游覽的趣味性。在線上，可以通過三維數字面向

77、未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -32-建模和可視化渲染等數字孿生技術構建元宇宙虛擬旅游空間，創建一個個充滿創意的線上體驗場景，如交友廣場、音樂館和虛擬展廳等，這些視覺融合的場景允許游客隨時隨地享受文化旅游的樂趣。針對文旅體驗沉浸感和互動性有待提升的問題，可以在元宇宙的虛擬旅游空間中定制數字人身份，讓游客成為虛擬世界的一部分。游客可以體驗數智人伴游、智能導覽與講解、趣味游戲互動、打卡拍照以及聽取建筑解構詳解等多種功能，還可以運用語言大模型進行語音交互，進一步增加游客參與積極性，使他們在虛擬空間中的體驗更加生動和真實。元宇宙虛擬旅游空間元宇宙虛擬旅游空間案例案例 1：廈門鼓浪嶼元宇宙利用數

78、字孿生技術構建線上互動世界，廈門鼓浪嶼元宇宙利用數字孿生技術構建線上互動世界，并與真實世界融合助力用戶文旅體驗升級并與真實世界融合助力用戶文旅體驗升級41 世界文化遺產鼓浪嶼是廈門標志性的城市名片，素有“海上花園”之稱，擁有“萬國建筑博覽”的藝術氛圍、享有“鋼琴之島”“音樂之鄉”的美譽。2022 年，廈門市人民政府為強化本地文旅品牌建設，進一步打造鼓浪嶼元宇宙項目。鼓浪嶼元宇宙針對鼓浪嶼 1.88 平方公里的自然景觀和人文建筑采用毫米級 1:1 建模，深度復刻七大國有重點建筑及申遺重點建筑的內外細節，100%真實還原鼓浪嶼全島的實景面貌?；谠圃軜?，構建跨引擎的開放世界無縫地圖系統，通過動

79、態加載與卸載、數據預加載、異步加載等技術手段，大幅提高地圖的加載和渲染效率，用戶可以流暢自由地在這個超大數字島嶼上觀光游覽，也可以進入建筑內部深度觀摩，對重點建筑（八卦樓）進行解構研學，實現對鼓浪嶼全島的無邊界全貌探索。圖 26 廈門鼓浪嶼元宇宙全貌 鼓浪嶼元宇宙的核心目的，是構建一個數實融合的文旅世界，以鼓浪嶼小程序為統 41 來源：咪咕文化科技有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -33-一入口融合真實世界和線上互動世界兩層場景，覆蓋用戶從線下到線上基于世界文化遺產的多元體驗，助力用戶文旅體驗升級。圖 27 鼓浪嶼元宇宙總體結構 在真實建模的基礎之上，為了充分展現出鼓浪嶼的自

80、然資源與文化屬性之美，呈現一個更加豐富飽滿的人文數字景觀環境，元宇宙鼓浪嶼利用動態天氣系統、實時光線追蹤技術、lumen 動態全局光照技術等多項前沿技術，塑造了一個基于真實，但超越真實的元宇宙世界，用戶不但能夠在春光明媚中漫步街心花園，也能在繁星低垂的夜色下眺望萬家燈火，還能在布滿松軟積雪的街道上踩下一連串活潑的腳印通過打破時間與空間的限制，元宇宙鼓浪嶼解鎖春夏秋冬不同季節、不同時段的美好景色，極大地補充了用戶的感官體驗。圖 28 鼓浪嶼元宇宙環境變化 鼓浪嶼元宇宙中還提供了豐富的實時互動玩法，用戶可以自主創建出一個高度擬真又充滿個性的 3D 數字人形象，與來自不同地區的陌生人同場競技；通過虛

81、擬樂器模擬彈奏；收集散落在各個虛擬時空中的文旅記憶碎片，獲取數智服裝獎勵；與志趣相投的陌生人互加好友，拓展人與人、人與數字世界的交互方式。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -34-圖 29 鼓浪嶼元宇宙數字人形象 目前，鼓浪嶼元宇宙已沉淀以下亮點成果：“加速之城”比特空間游玩。芒果 TV 在全員加速中 2023節目中引入“加速之城”元宇宙鼓浪嶼比特空間的“元獵人追逃”游戲，開創“元宇宙+綜藝+文旅”互相作用融合的新模式?！霸C人追逃”游戲中，用戶佩戴動捕設備和 VR 眼鏡，登陸元宇宙鼓浪嶼，變身數智人形象，通過萬向跑步機裝置，操控自己的數智人在元宇宙中，躲避獵人 NPC 和無人機的抓捕

82、，找到傳送門完成游戲任務，獲取相應成就獎勵。圖 30 鼓浪嶼元宇宙“元獵人追逃”游戲 重點建筑解構研學。與傳統的建筑參觀不同，游客在孿生世界中可以觀看建筑從地基到竣工的建設全過程。通過虛擬現實端口可動態展示建筑施工的各個階段，包括地基挖掘、鋼筋混凝土澆筑、墻體砌筑、屋頂安裝等工序，幫助游客了解重點建筑的歷史背景、設計理念、文化意義。圖 31 鼓浪嶼元宇宙重點建筑解構研學-1 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -35-圖 32 鼓浪嶼元宇宙重點建筑解構研學-2“琴島奇遇”5G-A XR 大空間?；?5G-A 網絡的分布式架構低時延端云協同能力，融合廈門標志性文旅 IP 鼓浪嶼迤邐的島嶼

83、景觀和厚重的歷史內容，廈門市鼓浪嶼萬石山風景名勝區管理委員會聯合咪咕文化科技有限公司打造 4K 級畫質的“琴島奇遇”世遺 XR 大空間?！扒賺u奇遇”獨創故事奇妙家庭音樂會包含“八閩文脈記憶”“樂動琴島守護”“鐘聲依舊時光”“以樂會友圓滿”四大篇章，生動串聯起鼓浪嶼的如畫景致、生動歷史和音樂秘境。用戶只需穿戴 VR 眼鏡和手柄，便能以第一視角開啟尋找、守護、修復的鼓浪嶼時空之旅，通過參與游戲劇情潛移默化地了解鼓浪嶼、愛上鼓浪嶼，以期達到寓教于樂的目的。圖 33 鼓浪嶼元宇宙“琴島奇遇”世遺 XR 大空間 元宇宙虛擬旅游空間元宇宙虛擬旅游空間案例案例 2：“云游大足石刻”運用數字孿生技術復刻云端數

84、字孿“云游大足石刻”運用數字孿生技術復刻云端數字孿生世界，形成“線上云游、線下體驗”的數字文化旅游新格局生世界，形成“線上云游、線下體驗”的數字文化旅游新格局42“云游大足石刻”基于毫米級數字建模、實時云渲染、邊緣計算、數字人等前沿信息技術，將大足石刻景區（包括寶頂山、北山、南山、石門山、石篆山）1:1 復刻至云端數字孿生世界，不僅實現了對大足石刻的精確記錄和保護，還憑借新奇獨特、豐富多元的游覽方式，讓年輕人與大足石刻的深厚歷史文化完成一場親密無間的對話，推進大足石刻形成“線上云游、線下體驗”的數字文化旅游新格局?！霸朴未笞闶獭弊鳛閿底种貞c建設的標桿項目，實現了傳統文化在數字化技術助力下煥發

85、新生，也為其他城市提供了可借鑒的模式，助推全國數字經濟和文化旅游產業共同發展。游客通過購買線上門票進入“云游大足石刻”，便能憑借數智人分身突破時空界限，在異地瞬間進入遙遠而浪漫的大足石刻景區，或走近氣勢雄峻的臥佛石像，近距離沉浸在厚重恢宏的東方石窟藝術殿堂；或攀登寶頂山，穿行于清冷剛硬的山石之間，與 42 來源：咪咕文化科技有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -36-披上雪衣的摩崖造像不期而遇；或沿著古老的石階而上，在寶頂山的晨曦微露中，欣賞那些跨越千年、傳神生動的南宋人物造像。圖 34 大足石刻游客數智人分身、數智人形象定制界面 同時，基于專業語音導覽系統、資深專家撰稿解說詞

86、、專業講解配音庫及 AIGC 能力，“云游大足石刻”的數智導覽精靈 24 小時實時待命，為游客提供專業且詳細石刻歷史講解。圖 35 大足石刻數智導覽精靈進行專業講解 此外，游客可以在“云”商店中購買精美的數字藝術品；通過體驗線上博物館、燃放孔明燈、打卡拍照、抽卡祈福、拍照分享、四季體驗等趣味互動場景，深度感受大足石刻的文化內涵。圖 36“云游大足石刻”趣味功能 在線下景區中，大足石刻數字影院放映的 8K 球幕電影大足石刻采用全球首次面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -37-實景拍攝和 CG 動畫結合的制作方式，為游客帶來更加沉浸、震撼的游覽體驗。電影展示了大足石刻“千手觀音”“華嚴三圣

87、”“圓覺洞”“轉輪經藏窟”等數十個精美洞窟的藝術價值，讓游客可以迅速了解大足石刻的前世今生和思想內涵。圖 37 線下體驗 8K 球幕電影大足石刻 元宇宙虛擬旅游空間元宇宙虛擬旅游空間案例案例 3：“數字草鞋山”文旅元宇宙應用采用數字孿生技術展現草“數字草鞋山”文旅元宇宙應用采用數字孿生技術展現草鞋山歷史風貌鞋山歷史風貌43 草鞋山考古遺址公園存在游客實地參觀體驗不佳的問題。一方面，草鞋山考古遺址公園內大部分區域處于未發掘狀態，可參觀的實景較少。另一方面，傳統的人工導覽和音頻導覽方式可能無法滿足游客多樣化的需求，且難以實現與遺址歷史風貌的緊密結合。因此，“數字草鞋山”采用了數字孿生技術將草鞋山歷

88、史風貌內容數字化展現，并利用 AR 眼鏡、AR 小程序等手段實現沉浸式多維度導覽，從而滿足了游客對歷史文化的好奇心和求知欲，讓游客在遺址公園內可以深入了解和感受草鞋山遺址的歷史風貌。鞋山元宇宙采用最新云渲染技術，實現大規模、高逼真的虛擬環境渲染，為用戶提供更加流暢、逼真的虛擬體驗。通過數字化影視建設呈現馬家浜文化、崧澤文化、良渚文化時期草鞋山先民的生活畫面，通過三維模型建設和特效建設呈現草鞋山遠古時期的動物形象，深入展示了草鞋山的豐富歷史文化。43 來源：中國智慧城市大會申報案例展示 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -38-圖 38 草鞋山場景復原 通過增強現實技術，游客可以構建數字

89、分身與草鞋山先民和動物實時互動，身臨其境體驗草鞋山歷史文化。通過傳送門，用戶可以快速地傳送到特定的場景中。根據草鞋山遺址出土的文物以及歷史知識開發線上小游戲，游客可以通過小游戲等方式提升游覽體驗。圖 39 草鞋山歷險：古代狩獵 數字導游采用文心一言語言大模型，能夠進行智能化的語音交互和信息傳遞。數字導游是草鞋山元宇宙中的一個重要角色，用戶可以通過與數字導游的交互更加深入地了解草鞋山元宇宙中的文化和歷史背景，增強沉浸感。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -39-圖 40 草鞋山數字人導游悠悠 元宇宙虛擬旅游空間案例元宇宙虛擬旅游空間案例 4：杭州亞運會建設數字孿生網球場館彌補實際網球場地

90、不：杭州亞運會建設數字孿生網球場館彌補實際網球場地不足，提供沉浸式訓練和娛樂體驗虛擬空間足，提供沉浸式訓練和娛樂體驗虛擬空間44 網球運動場地和培訓機會的稀缺，限制了網球運動的普及。數字孿生網球場館使用計算機數字仿真技術和高精度的三維建模技術將網球場的每個細節都完美復刻，并通過投影設備展現給用戶，同時配備高速相機感應器來測量網球的飛行速度、角度和旋轉，實時投射網球的彈道運動軌跡，模擬真實場地的打球體驗。數字孿生網球場館打破了時間、空間和天氣的限制，連接了全球網球愛好者，讓用戶可以隨時步入這個虛擬的訓練場與世界各地的網球高手一決勝負。同時構建了智慧場館系統平臺，實現場館信息、設施信息、運維人員信

91、息之間的互聯互通，提升對運維管理的智慧化管控能力。44 來源：數字孿生城市.網球專屬貴族？場館和培訓機會太少，試試數字孿生網球場！EB/OL/微信公眾平臺.2024-09-05.https:/ -40-圖 41 大小蓮花數智管理倉45 4數字文旅資產管理及開發 實現數字資產的安全高效管理，可以運用物聯感知、大數據分析、人工智能等先進技術，將實體文旅資產轉化為數字形態，通過對景區內的建筑、設施、設備等進行實時監測和數據采集，及時發現和處理潛在問題，從而延長資產使用壽命并提升管理效率。結合區塊鏈技術，可以確保數字資產的可追溯性，增強數據安全性。面對經濟效益有待提升的挑戰，數字資產能以 NFT（非同

92、質化代幣）的形式發行數字門票和紀念品等，這能夠在元宇宙的虛擬旅游空間中創新商業模式。例如，通過虛擬資產拍賣或在元宇宙中開設商鋪等方式，開拓新的收入來源和文化傳播渠道。這不僅能增加經濟收益，也能以全新的方式推廣文化和旅游資源。數字文旅資產管理數字文旅資產管理案例案例 1：南京頤和路街區數字孿生平臺建設數字孿生平臺，實時監管南京頤和路街區數字孿生平臺建設數字孿生平臺，實時監管街區設備支撐景區高效運行街區設備支撐景區高效運行46 南京頤和路街區數字孿生平臺打造過程中采用和集合了包括數字孿生技術、IoT 物聯感知技術、云計算技術在內的全新數字化技術，實現了對頤和街區改造后數字資產留存、公眾形象展示、管

93、理維度升級等方面的創新性提升。通過物聯設備和第三方系統的接入集成平臺數字孿生底座，實現了街區設備、人員的三維定位。45 來源：新華社客戶端.智慧化改造讓“大小蓮花”有“面子”更有“里子”EB/OL.2024-09-05.https:/ 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編（2023）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -41-圖 42 智慧頤和管理平臺街區總覽 統一支撐后臺系統主要用于支撐管理平臺和展示平臺的運行，匯聚了街區所有的信息化數據以及物聯設備的管理，是今后所有子業務平臺的基礎。運維人員可在統一管理后臺錄入新增物聯設備、更新街區檔案等。支撐后臺同時兼具數據

94、看板的頁面，可以遠程了解運營實況。圖 43 智慧頤和統一支撐后臺數據看板 數字文旅資產開發案例數字文旅資產開發案例 2：張家界打造元宇宙星球，以虛擬山峰命名權售賣助力孿生世：張家界打造元宇宙星球，以虛擬山峰命名權售賣助力孿生世界虛擬資產價值化實現界虛擬資產價值化實現47 張家界市武陵源區（張家界國家森林公園）一直致力于數字技術在文旅領域的創新和探索，將張家界國家森林公園的自然風光、人文風情與區塊鏈、元宇宙等前沿技術結合，在數字科技賦能文旅之路上穩步向前。2022 年 10 月 28 日，張家界元宇宙研究中心、咪咕文化科技有限公司、湖南移動張家界分公司等單位聯合打造的首個運用 5G+XR 融 4

95、7 來源：咪咕文化科技有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -42-合互動技術沉浸式體驗數智萬千奇峰景區的平臺“張家界星球”（元宇宙景區）測試版正式發布?！皬埣医缧乔颉币愿呔?、更廣范圍、更多元場景，實現了多端入口體驗張家界 1:1 超寫實景區云覽，一站式數智云游互動的產品升級，樹立世界自然遺產元宇宙數實融合云平臺標桿，通過數字孿生技術將武陵源三千奇峰“復刻”到虛擬的網絡空間，展現大自然億萬年的鬼斧神工，精細還原張家界武陵源景區的萬千奇峰?！皬埣医缧乔颉币殉蔀槲淞暝淳皡^通往虛擬世界的重要橋梁。游客無需下載 APP，通過“張家界星球”公眾號便可開始遨游“張家界星球”幻境。畫面中，

96、視角可 360無死角轉換，通過調整攝像頭角度以及方向按鈕，體驗者就可以隔著屏幕“近距離”地感受到張家界的地貌奇觀。圖 44 張家界星球登錄界面 隨著“張家界星球”發布，阿凡達懸浮山原型張家界乾坤柱的孿生虛擬山峰命名權拍賣儀式也同步啟動，用戶通過“虛擬山峰競拍”活動頁面，經過報名資格認證后，支付 1 元報名費即可參與體驗和競拍。競拍成功者將獲得張家界乾坤柱 10 天時間的虛擬命名權，一年時間使用有效；可在“張家界星球”對其進行個性化命名或 10字以內廣告，“張家界星球”最終建成后，可進行貼圖廣告、家園打造等更高級別的創意；獲得“張家界星球移民”身份、并獲得“張家界星球護照”，享受相關線下旅游產品

97、折扣權益；首次拍賣競拍成功者本人及直系親屬（總共不超過三人）可終身免費游覽張家界武陵源景區。隨著全球首座數字虛擬山峰拍賣會結束，郴州汝城縣紅色沙洲村農產品有限公司以 79888 元獲得阿凡達懸浮山原型在“張家界星球”中的虛擬命名權，拍賣所得費用將被用于張家界武陵源景區（張家界國家森林公園）的保護和宣傳工作。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -43-圖 45 張家界星球場景 未來，“張家界星球”平臺還將逐步對外出售相關虛擬權益，同一權益同一時間僅銷售一次，一旦售完將不再擁有，屬極其稀缺的資源。凡是一次性購買虛擬山峰命名權超過 1 萬元的本人及其直系親屬（總共不超過三人），可終身免費游覽張

98、家界武陵源景區；一次性購買虛擬山峰命名權超過 10 萬元的，還可為其在景點現場安置一塊標識牌。數字文旅資產開發案例數字文旅資產開發案例 3：壺關八泉峽打造：壺關八泉峽打造“文旅元宇宙大峽谷文旅元宇宙大峽谷”，“星火星火數字數字文旅文旅”賦能賦能數字資產上鏈、確權與發行數字資產上鏈、確權與發行 結合區塊鏈、人工智能、AR、VR 等創新技術，山西壺關 5A 級景區八泉峽建設了“文旅元宇宙大峽谷”，提供沉浸式互動體驗、虛擬展示、智慧導覽等“星火數字文旅”服務?；凇靶腔疰溇W”長治壺關骨干節點，一方面，八泉峽景區實現了數字門票系統的全面革新，“星火鏈網”數字身份服務（BID）認證功能賦予了游客獨一無二

99、的數字身份憑證，確保了票務流轉的透明度與不可篡改性；同時還推出了記錄著八泉峽獨特景觀和文化故事的數字明信片。另一方面，八泉峽景區基于“星火鏈網”數字原生資產服務（DNA）網絡開發了“壺關數字資產文化平臺”，可完成數字門票、數字明信片等數字資產的上鏈、確權與發行，確保了化旅游產品版權保護和交易安全性。圖 46 壺關八泉峽數字門票 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -44-三、數字孿生城市治理應用場景分析（一）（一）城市治理需求和痛點城市治理需求和痛點 城市形態復雜多樣、治理主體需求豐富多元。隨著城市治理數字化轉型愈加深入，各個領域和場景面臨著新的挑戰，也提出了更高的要求。2024 年 5

100、 月，國家發展改革委、國家數據局、財政部、自然資源部聯合發布了關于深化智慧城市發展 推進城市全域數字化轉型的指導意見（簡稱指導意見），提出加強城市數字化轉型與城市更新、空間優化、產業發展、鄉村振興、社會信用等重大戰略與政策銜接協同。根據指導意見，城市精準精細治理更加關注規劃建設、產業發展、公共安全、城市管理、生態環境領域面臨的問題。從城市規劃、建設到治理的多環節中，均涉及數據融合、協同辦公、精細化管理、智能決策等需求，數字孿生城市是業務開展的重要支撐。在城市產業發展方面，需要更精準的運營監測和更具吸引力的招商手段助力產業發展。在公共安全方面，需要更精準、更智慧、更具前瞻性的預測和方案為重大活動

101、安保、災害預警防治等工作開展保駕護航。在城市管理方面，需要借助數字孿生技術為一網統管提供平臺，有效提升各類事務處理的效率提升服務滿意度。在城市產業發展方面，污染溯源、能耗監測一直是城市治理的重點難點，需要借助數字孿生技術提升生態環境管理工作中的科學性與精準性。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -45-來源：中國信息通信研究院 圖 47 城市治理領域需求與典型場景 1城市規劃優化設計難，缺乏協同 傳統的城市規劃多為單一功能主導，規劃成本高，效率不足，缺乏彈性和韌性，不能滿足智慧城市的各類需求。以單一功能為主導的規劃方式通常側重于滿足某一主要需求，卻可能忽視了城市的綜合性和多功能性，缺乏對

102、應時間推移和社會需求變遷的靈活性和適應性。例如，黑河市存在新老城區路網結構銜接不暢的問題，導致市民步行體驗不佳、出行方式單一、出行不便利等問題48，需要創新手段協助設計人員高效設計路網結構優化方案，前瞻性模擬預測更新方案對周邊的后續影響，幫助城市管理者更直觀與全面地對比設計方案，以便更好地做出規劃決策。同時，當前空間規劃還未搭建自動駕駛決策系統、道路環境感知系統、智能融雪設備等智慧交通系列設施，缺乏智慧空間的前瞻性中期和遠期規劃。48 李文竹,梁佳寧,李偉健,等.技術驅動下的未來城市空間規劃響應研究以黑河市國土空間規劃未來城市專題為例J.規劃師,2023,39（3）:27-35.面向未來網絡的

103、數字孿生城市場景應用白皮書 -46-在傳統會商環節中，存在項目情況不全面、數據更新不及時、部門信息不互通、銜接不暢、會商決策不直觀等問題。傳統城市規劃過程中，往往存在著信息孤島，不能及時準確地制定統一規范標準，應用分散且集成化水平不高，不能及時交接編制成果與審批依據等問題。例如某市受種類眾多、等級不一的新區及其相關規劃的影響，市級總體規劃對下位規劃的約束性不強、各新區實際建設與預期偏差較大，導致規劃審批過程銜接不暢、市區規劃事權較為分散、規劃事權縱向傳導薄弱的問題49。同時，傳統的城市規劃審批管理工作都采用二維系統，存在審批手段單一、缺乏全局視角、無法立體查看審批項目與周邊地形環境的空間關系等

104、問題，難以滿足現實多維數據形態下的城市智能化決策、實時調取分析數據、三維可視化展示等方面的需求50，缺乏智能化分析和面向空間的在線會商會審能力。2產業信息流動不通暢、招商難 在產業鏈協同方面存在信息流動不通暢、現場管理混亂的問題。城市產業發展存在上下游產業鏈不協同和產業園規劃布局不合理、制造信息不透明、設備資產管控不透明、生產數據不互通等問題，數據信息整合處理能力有限，不能實時提供有效的運營管理決策支持。產業鏈信息流暢性問題會導致上下游企業間的溝通堵塞、信息延遲或者完全的信息不對稱，嚴重影響產業鏈的整體效率和響應速度。產業園區之間以及內部企業之間缺乏有效的信息聯動與共享機制，使得資源利用效率不

105、高，數據信息難以整合處理。設備資產的管控不透明，將 49王雨晨，劉合林，黃亞平，胡冬冬，余雷.市級國土空間規劃編制審批制度改革路徑研究以鄂州市為例J.規劃師,2023,39（05）.50 張偉.三維規劃審批管理系統設計與實現.測繪與空間地理信息.2024,47（04）.面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -47-導致城市管理者和企業決策者難以實時掌握關鍵資源的狀態，無法進行有效的生產運營管理與決策支持。生產數據的不互通不但阻礙了生產效率的優化，也限制了創新和優化流程的可能性。對此，需要通過創新技術動態采集匯聚產業鏈上下游各類數據，提升產業數據信息透明程度，可視化運營管理情況，進而提供實時

106、高效的管理決策支持。招商模式落后導致產業招商和營商環境的優勢體現不足，招商企業入駐意愿低。在數字化背景下，傳統的招商模式已暴露出多方面的短板，如“面對面”式的商業洽談和交流活動的低效率，無法滿足客戶需求，實際招商效果不如預期。此外，傳統招商模式存在資產盤點復雜、權屬不清、經營規劃不足以及過程難以管控等問題，無法高效實現招商資產全生命周期的管理。對此，需要建立招商資產展示平臺，采用數字化手段，通過大屏、移動端、PC 端及觸摸展示屏等多樣的展示窗口，實現三維可視化模擬，直觀呈現招商區域的整體情況、區位優勢、產業布局等關鍵信息。這種全新的招商模式能為目標企業和投資者提供決策依據，促進精準招商，確保企

107、業招得進、留得住、養得大。3公共安全監測預警難、響應不及時 在防洪內澇方面，存在防汛形勢掌握滯后、監測缺失、指揮調度方式傳統等短板問題。在應對洪澇災害等具有連鎖性、衍生性和綜合性的突發事件時，容易出現應急信息獲取速度緩慢、部分應急信息流失、全鏈條的行動表達和知識傳遞不統一的情況，從而導致應對遲滯、可操作性低、難以根據實際發展情況隨時調整方案等問題。例如，2021年某園區迎來臺風，降水量大，持續時間久，突發降雨事件雖未造成面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -48-人員傷亡、生產生活和交通秩序較快恢復正常，但積水造成的社會影響較大，暴露出目前防汛排澇工作在監測、感知、指揮等方面的問題。因此

108、，需要實時獲取及匯總展示防汛排澇全要素監測、監控數據，并根據汛情的動態變化情況而持續優化，做到防汛風險及時監測預警、應急管理流程優化。在大型安全保障場景和城市應急方面，存在安全隱患監測預警難、反應和處置時效滯后的情況。例如在大型活動期間，城市中的通勤線路通行量已經接近飽和，受到活動安排和影響，有可能會對全市交通狀況造成較大范圍影響；同時重大活動具有規模大、持續時間長、參與人數難以預測、人群構成復雜等特點，相比于其他活動，更容易出現各種安全風險，釀成各類突發事件，進而造成嚴重的生命和財產損失。例如，某市在重要節日發生擁擠踩踏事件，造成多人死亡和受傷。因此，需要基于數字孿生，構建安全風險綜合監測預

109、警體系，實現“能監測、會預警、快處置”、提升及時發現能力和處置時效。4城市精細化治理程度低、數據分散 政務管理、精細化治理方面跨平臺數據融合應用有難度。當前城市管理運行過程中，存在事件發現難、研判耗時長、錯派多派退回率高、多級聯動標準不一以及現有各類規劃自成體系、內容沖突、缺乏銜接等問題。例如，有地方存在信息共享和業務應用兩張皮的問題，一些地方和部門將打通信息孤島和推進“互聯網+政務服務”作為兩項不相關的工作，導致很多基層政務服務大廳尚未接入統一數據共享交換平臺和政務服務平臺體系，面向群眾和企業的最后一公里問題始面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -49-終難以解決51。對此，需要將多維

110、、跨平臺的數據打通并有機融合，滿足各專項應用及各職能部門在數據與應用方面的各維度需求，實現跨部門業務統一協同聯動，提升精細化智能化治理程度、全過程、全要素、全領域的數字化管理能力及反應效率，并節省部分信息化建設資金。在公共交通指揮調度方面，跨場景、跨區域的高效綜合決策指揮難實現。以地鐵輕軌為例，當軌道交通建設和運營線路達到一定規模后，線網各線之間的聯系與相互影響也越來越多，網絡化運營需求逐步呈現。因此，需要建設城市軌道交通線網綜合決策指揮平臺進行整個城市線網運營統一協調指揮，實現城市軌道交通線網運營指揮一體化、資源集約和信息共享，從而提升綜合指揮能力、運營服務水平及應急處理能力，最大限度實現線

111、網資源綜合利用。在高速通行方面，許多車流量較大的匝道收費站因各種條件限制，難以進行擴容，車道資源非常緊張，車道擁堵、通行速度下降等通行效率問題也逐漸顯現，給車道前端的運營帶來很大壓力。對此，需要采用匝道預交易和視頻融合管控相結合的創新模式，通過提前交易、廣場誘導、車輛跟蹤、車道誘導等實現智能引導引流，緩解路面交通業務處理壓力，從根本上提升通行效率、實現高效綜合決策指揮。5生態環境治理難度大、效果難評估 在智慧環境管理層面，存在污染源難追蹤溯源、缺乏數據融合的高效治理方案等問題。隨著現代工業生產領域和規模的日益擴大，各種化學品和危險品的生成、貯存、運輸、使用等大量增加，事故潛在 51來源：中國政

112、府網深入推進政務信息系統整合共享助力政務服務“一網一門一次”改革https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -50-危險源也隨之增加，一旦發生污染物泄露，不僅破壞當地的水域環境，也可能對人們的身體健康構成威脅。為將損失降低到最低，應在突發性污染事件發生后第一時間掌握污染源相關信息，以便采取針對性地補救措施。但是在城市污染治理和生態環境保護方面，管控及溯源尚未形成完整的體系，尤其是工業企業排放的大氣污染物難以進行傳輸路徑分析，對大氣污染事件的快速響應也存在一定的困難。因此，需要構建具有前瞻性、創新性的污染防治和生態保護體系，建設生態環境感知物聯網、可視化呈現生態環境管理數據并進行分

113、析各類污染傳輸路徑，實現污染事件快速響應、污染源快速精準鎖定，為大氣污染防治和生態環境執法提供精確方向。節能減排相關方案可行性和成果難評估。節能減排是從源頭降低能源消費、減少污染物排放、深入打好污染防治攻堅戰和助力實現碳達峰碳中和的重要抓手，是加快建設生態文明和美麗中國的有力舉措。但是，在節能減排過程中面臨一系列問題，如碳排放核算不精準，導致減排效果難以評估和驗證；大氣污染防治監測手段不足，不能實時反映空氣質量變化；準確的能耗和排放數據獲取困難，影響政策制定和執行；高效的節能技術和產品應用不廣泛，智慧化決策治理能力不足等。需要建立統一的碳排放核算標準，布局更廣泛的監測網絡和完善的監測設備，接入

114、區域內水、電、氣等能源能耗子系統數據，對生產運行中的能耗態勢進行實時監控，對能源調度、設備運行、環境監測等要素指標進行多維可視分析，支持能耗趨勢分析、能耗指標綜合考評，幫助管理者實時了解區域能耗狀況、為資源合理調配、優化生態布局、節能減排提供有力依據。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -51-（二）（二）數字孿生城市治理總體架構數字孿生城市治理總體架構 解決以上五大問題，需要基礎設施層、數據層、能力層和應用層四個層級架構，以實現規劃建設、產業發展、公共安全、精細化治理、生態環境方面的高效管理。來源：中國信息通信研究院 圖 48 數字孿生城市治理總體架構 基礎設施層主要由“云”“網”“端

115、”三部分組成，形成數字孿生城市治理底層架構支撐基礎。具體來看，“云”包括云計算平臺、云數據中心、云服務等；“網”包括物聯網網絡、5G/6G 通信網絡；“端”包括傳感器、智能終端、衛星定位系統等。數據層主要由來源、存儲和治理三部分組成，來源包括基礎信息、生產運營、預警預報等；存儲包括數據的接入、清洗和壓縮；治理包括標準管理、質量管理、資產管理等。能力層包括可視化渲染、孿生幾何建模、物聯網（Internet of Things,IoT）、GIS 地理信息、5G、AI 分析等技術能力，資源調度與面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -52-優化以及城市規劃模擬仿真、極端天氣仿真推演、碳排放降低仿

116、真推演等重要功能。應用層囊括了數字孿生城市治理的規劃建設、產業發展、公共安全、精細化治理、生態環境五大主要領域。（三）（三）數字孿生城市治理典型場景數字孿生城市治理典型場景與與實踐實踐 1動態優化、智能會商的規劃建設 針對傳統城市規劃缺乏彈性和韌性的難題，數字孿生技術可有效將城市規劃的傳統設計思想和方法論轉化為面向未來的城市規劃建設，打造“新”城市科學。通過整合各類數據信息，基于大數據、云計算和物聯網等數字孿生技術，可以對各類公共服務需求進行分析判斷，對城市運行的各個領域進行全面監測、分析和評估。通過傾斜攝影數據的流暢加載與調度，真實還原城區三維可視化場景。通過建立城市更新拆遷成本核算模型，實

117、現對任意指定區域的拆遷成本統計。通過 3D 模型和仿真技術，用圖形化等極易理解的方式為決策者展示不同方案的演變，助力城市規劃部門將經驗驅動的決策轉變為數據驅動的決策，優化決策流程。針對會商環節中項目情況不能全面呈現和及時更新等問題，以及部門間信息互聯互通不足、會商效率不高等情況，開展基于數字孿生技術的智能會商、建筑景觀方案比選，可顯著提升城市規劃和建設決策水平。通過打通業務系統數據，為參與建設的各方提供智能工具協同，實時探討規劃設計方案，可及時整合多方意見建議，提升建設效率；在項目審批過程中，工程審批系統可調用數字孿生平臺接口，快速定位項目位置，調取項目全生命周期數據，獲取相關審批事項材料，面

118、向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -53-如果行政審批人員需要了解項目周邊情況，也可以通過平臺便捷查看、查詢、測算，并依此作出是否下達行政許可的決定，輔助審批工作人員帶圖審批。規劃建設案例規劃建設案例 1：中國廣州運用數字孿生系統實現環境品質提升，降低城市更新成本：中國廣州運用數字孿生系統實現環境品質提升，降低城市更新成本52 廣州市白云區通過數字孿生城市更新系統對城市三維場景精準還原、拆遷量統計與拆遷成本核算、改造方案模擬仿真，解決城市老舊房屋治理難題、減少投入成本并提升效率。對廣州市白云區 665km2，超過 10TB 傾斜攝影數據的流暢加載與調度，真實還原了白云區三維場景；建立城市

119、更新拆遷成本核算模型，實現對任意指定區域的拆遷成本統計。建立城市更新拆遷成本核算模型，實現對任意指定區域的拆遷成本統計；結合交通需求分析結果，制定白云湖大道的品質提升方案，并進行三維場景分析。通過數字孿生系統，減少投入 50%的運維人員，設計人員效率提高 3 倍以上。圖 49 廣州城市更新系統 規劃建設案例規劃建設案例 2：中國深圳開展城市規劃建設實景三維協同會商關鍵技術及：中國深圳開展城市規劃建設實景三維協同會商關鍵技術及 AI 試點應試點應用用53 深圳市打造“用系統匯報，用數據說話”的會商新模式。構建全空間、多模態、規劃和自然資源業務關聯、多尺度時空數據可視化的技術方法體系，打通業務系統

120、數據、數據可視化等，為行業應用提供豐富精準的數據和服務支撐。并提供一系列智能工具，通過全方位工具賦能，支撐項目決策，低成本構建方案會商決策場景，生成項目“裝配式”孿生方案。深化 BIM/CIM 技術在城市規劃、建設、管理領域綜合應用，推動實現 52 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市優秀案例匯編（2021 年）廣州市白云湖大道數字孿生城市更新平臺 53 來源：廣東省測繪學會.PPT 分享|城市規劃建設實景三維協同會商關鍵技術及 AI 試點應用/微信公眾平臺.（2024-03-21）2024-08-21.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -54-城市規劃一張圖、工程建設

121、一盤棋、管理運維一張網。依托 BIM/CIM 平臺開展二三維會商、建筑景觀方案比選，提升城市規劃和建設決策水平。圖 50 會商系統城市夜景 圖 51 會商系統規劃布局 圖 52 自然資源決策支持工具 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -55-圖 53 會商系統項目概況 規劃建設案例規劃建設案例 3：法國雷恩市運用數字孿生有效助力地鐵規劃建設大幅降低建設成本：法國雷恩市運用數字孿生有效助力地鐵規劃建設大幅降低建設成本54 在雷恩 Maurepas 區地鐵規劃建設過程中，利用數字孿生技術，采集匯聚、共享和分析城市規模的數據，通過設計與仿真的方法開發地鐵 3D 模型，既可以展示地鐵站周邊地形

122、、形狀、位置、紋理等較為宏觀信息，也可以展示屋頂太陽能電池板、緊急疏散路線和陰影通道等細節信息，同時可以通過仿真技術模擬地鐵建設對交通信號燈、公交車站人流、通勤時間的影響、社區建筑的變化等。虛擬雷恩一方面可以優化決策流程，通過 3D 模型和仿真技術，用圖形化等極易理解的方式為決策者展示不同方案的演變，助力城市規劃部門將經驗驅動的決策轉變為數據驅動的決策?；跀底謱\生技術，地鐵站施工時間縮短了 70%，提前 3 個月完成建設。另一方面可以創新多元治理，建立利益相關方交流渠道，引入城市設計師、公眾共同參與設計，加強政府、市民等利益相關方在項目早期的溝通與合作，最大限度形成共識。54 來源：世界經濟

123、論壇,中國信息通信研究院.數字孿生城市：框架與全球實踐 洞察力報告J.2022,38 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -56-圖 54 雷恩數字孿生城市平臺 2虛實融合、精準服務的產業發展 針對產業發展協同過程中的信息流動不通暢、產業鏈上下游及產業園布局規劃不精益、現場管理混亂等問題，通過 IoT 物聯平臺打通全產業鏈各類傳感器數據，經過數據空間的分析和處理、結合 5G、工業仿真、VR、AR、AI 在內的多項技術，對各個物理對象進行高精度可視化數字孿生建模、展現工業數字孿生場景，構建實時互聯的3D 虛擬工廠，讓生產過程的每一個設備、環節，都變得可觀測、可預測，提升數據信息透明程度、直

124、觀可視化運營管理情況、增強協同管理能力；通過虛擬工廠融合決策引擎進行虛擬調試，形成生產制造最優解，做到虛擬指導現實，以虛促實，優化實際生產制造。針對招商模式單一、業務特色和亮點呈現不足、招商企業入駐意愿低等問題，通過虛擬產業園模擬展示等方式讓目標招商企業更直觀快捷了解產業環境、相關政策、熟悉園區配套等信息，最終實現智能運營、高效管理，提升營商環境、增值創收，促進產業良性發展。通過渲染引擎、3D 建模、混合現實等技術，多層次實時渲染復雜三維面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -57-場景，從宏觀的城市場景到微觀細節，對產業基地進行高精度還原，可使目標企業直觀了解項目情況、配套環境、戶型設計

125、、區位價值等基本信息；通過創新性的動效展示方式，更精準、高效地展示項目情況、生動形象地呈現區位優勢、配套設施，突顯招商項目的優勢特點和投資潛力，顯著提升招商推介效果。產業發展案例產業發展案例 1：青島中德園區工業運用園區數字孿生場景，實現運營效率提升：青島中德園區工業運用園區數字孿生場景，實現運營效率提升55 中德園區端到端的數字孿生解決方案基于園區真實生產環境數據，IoT Plat 物聯平臺將海量數據接入到系統中，經過 Data Thread 數據空間的分析和處理，在 DT Studio 中以高精度可視化的模型展現出來。同時，DT Studio 虛擬工廠融合 DI Engine 決策引擎進行

126、虛擬調試，形成生產制造最優解，做到虛擬指導現實，以虛促實，優化實際生產制造。中德園區通過搭建工業數字孿生場景，構建實時互聯的 3D 全真工廠，并讓生產過程的每一個設備、環節，都變得可觀測、可預測?？梢栽谌嫣摂M工廠中遠程迅速地解決設備故障問題，快速恢復生產，并通過數據的積累，做到預測性維護，在數據閉環賦能的兩個世界中，以透明可視的虛擬操作指導現實真實的制造業務。項目實施后，中德園區設備利用率提升 16%，工廠碳排放量下降 17%，日訂單處理數量增加 7%，設備維修導致的訂單完成率從之前的 83%提升至優化后的 94%。圖 55 車間數字孿生系統 55 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應

127、用典型實踐案例匯編（2022 年）青島中德園區工業數字孿生場景 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -58-產業發展產業發展案例案例 2：云南白藥集團依托數字孿生全產業鏈，降本增效、提升協同管理云南白藥集團依托數字孿生全產業鏈，降本增效、提升協同管理56 數字孿生全產業鏈平臺依托 VR、AR、AI、IOT、云計算等技術，以三七全產業鏈各個環節和體系要素為數據集合，對三七產業從種植到采收全流程進行梳理，面向從種植、采收、采后處理、加工等各個環節的物理實體或者邏輯對象構建基于數字孿生的機理模型及數據驅動模型，并通過數據的融合流通、空間分析計算、仿真預演反饋到現實世界中，構建采后處理車間、加工

128、區、清洗區、晾曬區、烤房等多物理對象的數字孿生模型，并對分揀線、清洗線、烤架、各個傳感器進行數字孿生建模，從而形成從中藥材、工作空間、生產線到數據的數字孿生供應鏈協同體系，重構中藥材產業結構體系，建立形成原產地供應和分級標準。經測算幫助云南白藥集團節約采購成本 4000 萬元，加工流轉效率平均提升 2-3 倍，供應商與客戶響應時間縮短 80%，下游采購成本平均降低 50%，幫助地方政府新增農業稅收 200 萬元，帶動季節性用工超過 10 萬人次，形成種植（養殖）、加工、倉儲、物流一體化運營的數字孿生的供應鏈協同管理模型。圖 56 區域數字孿生供應鏈共享協作界面 產業發展產業發展案例案例 3：雄

129、安新區建設基于雄安新區建設基于 CIM 的數字招商系統，招商優勢一目了然的數字招商系統，招商優勢一目了然57 雄安電建智匯城項目是雄安新區首批市場化項目之一，是中國電建集團在雄安新區的戰略級城市巨著。經過兩年多緊張有序的施工，現已全面竣工交付，進入招商運營新階段。雄安雄創公司為雄安電建智匯城定制開發了基于 CIM 的數字招商系統，通過多重可視化功能，可最直觀了解項目情況、配套環境、戶型設計、區位價值等基本信息，招商優勢一目了然。雄安電建智匯城數字招商系統創新性地將項目 100 余棟建筑、園林景觀、水路交通以及周邊 5 公里建筑以 1：1 的比例進行了三維可視化呈現，實現 56 來源：中國信息通

130、信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編（2022 年）數字三七全產業鏈平臺 57 來 源：雄 創 發 布.數 字 招 商，一 目 了 然！/微 信 公 眾 平 臺.（2023-12-03）2024-08-21https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -59-了智匯城項目的線上遷移。通過大屏、平板和手機終端等展示設備，能夠更精準、高效地展示項目情況，有助于提升招商推介效果，開創了數字孿生技術應用新場景，引領了數字化招商發展新趨勢。雄安電建智匯城項目的“區位價值”功能，通過創新性的動效展示方式，生動形象地呈現了雄安新區的“四縱三橫”及“城際軌道”的交通區位優勢。同時，通過專題

131、動畫展示了項目周邊的交通、生活、生態景觀、醫療教育等配套設施，進一步突顯了項目的區位優勢，展現了雄安電建智匯城項目的投資潛力。圖 57 項目區位總覽界面 3動態監測、智能分析的公共安全 針對防洪內澇形勢掌握滯后、監測缺失、指揮調度方式傳統等問題，以及安全保障、城市應急層面安全隱患監測預警難、反應時效滯后等短板，通過構建包含可視化渲染、時空分析、地理信息系統、物聯感知等功能的數字孿生安全風險綜合監測預警體系，實現“能監測、會預警、快處置”，提升及時發現能力和處置時效。通過實時采集水位、降雨量、流速等環境數據，構建動態的虛擬環境，并利用預測大模型與科學大模型，基于大數據和深度學習算法，結合流體力學

132、、水文模型和環境科學模型，通過歷史數據和實時數據的綜合分析，預測洪水到達上下游的時間和水位變化演進趨勢，評估可能受影響的區域面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -60-和關鍵基礎設施，模擬洪水的流動路徑、堤壩的承載能力和不同防洪措施的效果，為應急決策提供科學、精準的數據支持。針對重大活動和城市應急管理需求，基于數字孿生技術實現多源異構城市安防數據融合，將城市的基礎設施、交通網絡、公共安全等關鍵要素精確地復制到虛擬空間中，對各類重點資源分類管理，提升重點資源調度能力，搭建仿真模型進行城市重大活動保障和應急事件的模擬推演，提供具有可操作性、可視化、可量化、易管理、易共享的應急預案，極大地提升

133、了城市應急管理的預見性和應對能力，有力保障社會穩定和人民安全。公共安全案例公共安全案例 1：蘇州工業園區利用數字孿生技術，賦能防汛排澇決策指揮系統：蘇州工業園區利用數字孿生技術，賦能防汛排澇決策指揮系統58 蘇州工業園區借助 GIS、物聯網、AI、數字孿生等技術能力，以構建“全景態勢感知、監測預警、指揮調度”為一體的防汛排澇決策指揮信息系統為核心，通過實時獲取及匯總展示防汛排澇全要素監測、監控數據，打牢防汛排澇決策指揮信息系統的數據底座，做到防汛風險及時監測與預警，達成防汛排澇風險隱患“能監測”的目標，已應用近 40 座自動氣象站、百余個水位計，以及包括 AI 水尺在內的 1000 多路攝像頭

134、等智能物聯設備，對園區的下穿通道、重點道路、泵閘站及部分重點區域進行實時監測，全面掌握園區汛期整體形勢。充分匯聚防汛排澇涉及的數據資源，基于二三維地圖實現防汛排澇全要素信息多維度、全方位可視化，宏觀描繪防汛排澇整體局勢，方便領導快速掌握園區防汛態勢、把準方向、統籌全局。打造縱向貫通市級防辦、區級防辦、街道，橫向銜接應急、綜合執法等防指成員單位的防汛指揮體系，與移動端 APP 建立聯動機制，通過短信、音視頻通話等方式對防汛人員、車輛和物資進行任務下達、指揮調度，實現防汛指揮調度上下貫通、左右銜接、統一高效。58 來 源：數 字 孿 生 公 共 服 務 平 臺 典 型 案 例 蘇 州工 業 園 區

135、 防 汛 排 澇 決 策 指揮 系 統 https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -61-圖 58 防汛排澇全景圖 同時，蘇州工業園區面向大型場館，搭建數字孿生安保場景應用。數字孿生安保以“場景可視化、資源動態化、應用實戰化”為總體建設思路，以三維實景平臺為支撐，利用 Mapmost 自主研發引擎，融合 AI、智能語音等技術，服務于蘇州市工業園區日常安保和大型活動安保指揮工作。實現預案上圖、安保要素上圖、處置力量上圖、動態預警、安保任務一鍵下達、密集場景人員定位還原、應急指揮等多個智能化應用，提升大型活動態勢多維全面監測能力和安保實戰效能，面對突發事件可及時發現并與園區軌交系統

136、、智慧城市運營管理中心（IOC）等形成聯動響應。面向大型場館的數字孿生安保場景應用實踐既能第一時間發現大型活動中突發事件，又可通過信息化手段解放人力，全面提升園區大型活動保障的科技化水平。在大型演唱會實戰中，縮減了近百名安保人員的投入，減少了外圍巡邏隊伍力量，同時在異常突發事件發現的過程中，依托機器識別和自動報警能力，在發現異常事件及處置時效上提升了一倍。圖 59 園區數字孿生安保指揮系統 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -62-公共安全案例公共安全案例 2：大渡河大渡河 5G+智慧水電建設，構建智能巡檢、遠程運維和環境監測等智智慧水電建設，構建智能巡檢、遠程運維和環境監測等智能化應

137、用能化應用59 針對大渡河流域中 100 多個水情觀測站點，應用基于 5G 的全景高清攝像頭和各種傳感器進行數據采集，除了采集傳統的觀測數據外，還通過圖像氣象等多個信源采集各種數據，比如土壤含水率、溫濕度、水溫和 pH 值等等。這些數據的采集、處理和傳輸為整個流域的智慧調度和水資源最優調度提供了支撐。在水電站巡檢工作中，采用 5G 技術和無人機進行智能化巡檢。無人機可以將巡檢路線設定為最優航線，并配合 AI 圖像識別技術，將圖像實時傳回內控大屏控制中心，運維人員可以實時在線監測和進行數據分析。這解決了傳統大壩人工巡檢存在時間長、漏點多、注解率高、人工成本高等難題。此外，無人機還可以設定編隊和自

138、動巡線，從而實現對整個庫區的巡檢。對于水庫面積較大、一級設施監測和邊坡監測較為困難的情況，該方案可以有效應對。這一應用案例充分發揮了 5G 技術和無人機在智能化管理中的優勢，提高了巡檢效率和監管水平，有利于保障電站安全運行和水資源管理，同時也為企業的可持續發展帶來了重要啟示。國家能源集團大渡河瀑布溝電廠首次利用“無人機+工業電視”聯動巡檢技術，對瀑布溝水電站大壩右岸拉裂體進行全方位、無死角巡查，進一步保障拉裂體的安全穩定，為地質災害應急演練做好充分準備。瀑布溝水電站總庫容 50 多億立方米，庫區右岸有近 700 萬立方米的拉裂體。此前，瀑布溝拉裂體巡視檢查均采用人工巡查和固定攝像頭監測等方式進

139、行，人工巡檢至少花費 5 至 6 小時，固定攝像頭巡視范圍有限、無法靠近拉裂體，巡檢不夠全面、到位。因此，該廠成功引入智能巡檢無人機到工業電視系統，僅用時 50 分鐘就完成一次全面巡查工作。4精準管控、智慧便捷的治理服務 針對政務管理和精細化治理中對于數據融合、業務協同等需求，通過時空分析、大數據、可視化渲染、IoT 物聯、孿生建模等技術能力，將多維、跨平臺的數據打通并有機融合，滿足各專項應用及各職能部門在數據與應用方面的各維度需求，推進規劃銜接、促進多規合一，從而提升城市精細化智能化治理程度和反應效率?；跀底謱\生 59 來源：能源達觀.【文字實錄】國能大渡河劉金全：大渡河 5G+智慧水電建

140、設探索與實踐2022年 智 慧 電 廠 線 上 論 壇（第 一 期）/微 信 公 眾 平 臺.（2023-07-18）2024-08-21.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -63-底座、結合公共信息模型（City information modeling，CIM）、GIS等數字孿生技術工具，構建數字綜合指揮中心和現實集成指揮中心，實現以數字化精準映射方式進行全過程、全要素、全領域管理，提升管理效率，實現城市“智治”。針對公共交通難以實現跨場景、跨區域高效綜合決策指揮等情況，需要通過數字孿生技術構建城市交通線網綜合決策指揮平臺，對整個城市線網運營統一協調指揮。通過直觀互

141、動的 3D 可視化交互技術，從“全球全國省市地區”層次化遞進至各層級交通點位，展現沿線真實環境，為整體路段的三維管理提供數據基礎；通過構建交通點位及周邊環境精細模型、利用三維信息查詢、剖切查詢、信息標繪及全景漫游等功能，實現城市交通運營可查、可管、可控的一體化管理、資源集約和信息共享的綜合決策指揮以及資源高效協同。精細化治理案例精細化治理案例 1：上海黃浦區運用數字孿生系統實現各平臺聯動、加強精細化治理：上海黃浦區運用數字孿生系統實現各平臺聯動、加強精細化治理60 在市城運中心總體部署下，黃浦區聚焦最小管理單元的探索，選取某大樓探索數字孿生的建設模式。項目實現態勢全面感知，風險監測預警，趨勢智

142、能預判，資源統籌調度，行動累計協同。梳理城市治理中市場主體的職責，明確政府與市場主體的職責分工，優化閉環管理機制，探索出一條政府與市場主體有機聯動的城市數字治理新機制，新模式。在數字化轉型的過程中，以 5G、云、AI 等有代表的創新 ICT 技術發揮了巨大的作用。通過數字孿生平臺還原該大樓，CIM4 級別真實現狀還原，在此數據孿生體上呈現出大樓運營、監控、指揮調度等全要素、全流程的精準映射和還原，系統接入了 17 大類、85 種物聯感知設備，提升大樓管理效率，降低運營風險，應急預案響應速度提升70%。當城市應急事件發生后，可以通過上海市一網統管平臺聯動公共安全保障資源及城市最小管理單元（市場主

143、體），協同高效處置事件，將事件處置結果回傳至一網統管平臺，形成閉環機制，保障城市高效穩定運行。60 來 源：數 字 孿 生 公 共 服 務 平 臺 典 型 案 例 上 海 城 市 最 小 管 理 單 元 示 范https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -64-圖 60 綜合運營管理系統 精細化治理案例精細化治理案例 2：沙溪鎮集成指揮中心平臺通過數字孿生賦能全方位管理治理：沙溪鎮集成指揮中心平臺通過數字孿生賦能全方位管理治理61 太倉市沙溪鎮人民政府抓住自身作為江蘇省第一批“擴權強鎮”試點鎮的機遇，首席數據官在“數字中國”“實景中國”“三整合改革”戰略指導下，建設沙溪鎮集成指揮

144、中心平臺（即沙溪鎮數字綜合指揮中心平臺），打造了“一平臺、一底座、N 應用”。一平臺是指基礎支撐平臺，包括了 Mapmost 數字孿生平臺、大數據可視化平臺、物聯網平臺；一底座即打造沙溪數字孿生底座，包括沙溪全鎮總面積 50 多平方千米全域三維白模建模、傾斜攝影數據處理、政府大樓精細化模型建設、400 多個專題圖層服務等；N 應用即覆蓋沙溪全鎮 20 多個部門單位的業務應用。平臺以數字孿生底座為基礎，運用 CIM、GIS 等數字孿生技術進行具體應用場景建設，實現數字綜合指揮中心和現實集成指揮中心的全過程、全要素、全領域的數字化管理，以數字化映射方式對沙溪進行治理和管理，發揮數字孿生體系優勢，進

145、一步實現沙溪鄉鎮智治，推進政府治理體系和治理能力現代化。61 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編（2023 年）沙溪鎮集成指揮中心平臺 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -65-圖 61 網格化管理（熱力分析）精細化治理案例精細化治理案例 3：北京地鐵運營公司交控線網綜合決策指揮平臺一期：北京地鐵運營公司交控線網綜合決策指揮平臺一期62 2012 年以來，北京城市軌道交通實現大發展、大跨越，路網總里程由 442 公里發展到現在的 783 公里，增幅達 77%；車站從 261 座增加到 463 座，運營線路由 16 條增加至 27 條，線路覆蓋 12 個行政區和

146、亦莊經濟技術開發區。當軌道交通建設和運營線路達到一定規模后，線網各線之間的聯系與相互影響也越來越多，網絡化運營需求逐步呈現。建設城市軌道交通線網綜合決策指揮平臺負責對整個城市線網運營統一協調指揮，實現城市軌道交通線網運營指揮一體化、資源集約和信息共享的綜合決策平臺，從而提升綜合指揮能力、運營服務水平及應急處理能力，最大限度實現線網資源綜合利用。本項目建設后，監控城市地鐵線路時，將全局線路、單條線路下至某個車站，并進行數據監控，為用戶展示整體到局部的地鐵運營安全情況。采用數字孿生可視化技術，以虛擬空間方式進行展示，用戶可以更直觀地感受到網絡安全世界的連接方式、數據流轉以及業務能力，事件處理響應效

147、率提升 30%以上。圖 62 北京地鐵運營公司交控線網綜合決策指揮平臺 精細化治理案例精細化治理案例 4：西安保利天匯社區搭建智慧社區可視化平臺：西安保利天匯社區搭建智慧社區可視化平臺 西安保利天匯智慧社區可視化平臺，運用大數據、物聯感知、AI 智能、數字孿生等前沿技術，聯動融合各領域要素數據，打造了 “數聯、物聯、智聯”三位一體的，以實用為導向的智慧社區可視化平臺，圍繞重點領域、區域、人群等場景，實現社區治理的智能預警、隱患提前管控和 “全方位、零延遲、智慧化”安全防范，打 62 來源：數字孿生公共服務平臺典型案例北京地鐵運營公司交控線網綜合決策指揮平臺一期https:/ 面向未來網絡的數字

148、孿生城市場景應用白皮書 -66-造景區 “人車物場一體化”態勢監管體系，實現了社區運營“可觀、可感、可調度”的管理目標，賦能社區運營科學化、高效化。圍繞“社區建設安全、人身財產安全、宜居環境建設”等實情實景，平臺基于深度學習技術框架，融合 24 種視頻算法構建出智能識別算法倉，實現了社區全方位、24 小時智能事件監控識別與分析。打造了沉浸式虛擬漫游巡查場景，大大減少了人工巡檢時長，減輕了一線管理人員的壓力，提高了工作效率。同時，虛擬漫游巡查聯動了監控視頻、人員、事件等社會管理要素，能夠針對性地實時捕獲景區事件多發點及安全隱患點，減少了工作人員的無效巡查，增強了社區運維治理的靈敏感知、快速分析和

149、迅捷處置能力。圖 63 西安保利天匯社區搭建智慧社區可視化平臺 5綠色低碳、智慧安全的生態環境 針對智慧環境管理中污染源難追蹤溯源、缺乏數據融合的高效治理方案等問題，通過可視化渲染、IoT 物聯網等技術收集各類傳感器的相關數據，全程監控各類廢棄物數值和環境數值，結合企業資產數據檔案進行環境指標檢測，可視化呈現生態環境管理數據并進行有效分析，研判薄弱環節，為綠色發展決策提供數據支撐；通過開發環境數據動態監控、反向控制系統、天氣變化系統等輔助功能，輔助企業對環境進行管理。針對節能減排領域存在方案可行性及成果難評估等情況，通過工業大數據分析、數字孿生、制造仿真、數字化產品生命周期管理等核心技術，構建

150、基于真實工廠搭建的以實時數據驅動的虛擬工廠，實現面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -67-虛擬工廠與真實工廠之間虛實映射、虛實同步、共生演進、閉環優化，以此模擬推演減排實施路徑，實現城市能源成本的降低。針對實現城市生態環境長期可持續發展、打造清潔城市等難點，通過建設城市基礎設施的數字孿生平臺，利用數字模型實時映射物理實體，實時收集和分析設備數據，以計算實體的能耗和碳排放情況，并在虛擬空間中監控和分析實際系統的運行狀況，實時評估城市生態環境指標，針對性地采取節能措施，從而實現優化生態布局。通過建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）導入、3D、4

151、D BAM（基線資產建模）服務、智能分析、定制可視化和 API 集成等功能進行太陽分析、觀點分析、社會學、交通研究、氣候影響模擬等智能綜合分析，降低城市運營成本、提高生產力，并減低城市碳排放量。生態環境生態環境案例案例 1：美國新墨西哥州基于數字孿生城市平臺打造清潔城市降低碳排放量美國新墨西哥州基于數字孿生城市平臺打造清潔城市降低碳排放量63 新墨西哥州位于美國西南部，面積約 31.49 萬平方公里，為美國第五大洲，人口約209.7 萬（2019 年估計）2019 年該州通過能源過渡法案（ETA），提出應成為清潔能源領導者，在 2050 年之前實現 100%清潔能源。美國軟件公司 Cityze

152、nith 成立于 2009年，提出通過數字孿生技術改造城市，使城市更清潔、更健康，助力“清潔城市清潔未來”愿景。新墨西哥州與 Cityzenith 合作，通過開發數字孿生城市平臺SmartWorldPro，助力新的“智能基礎設施”建設，實現碳中和目標。目前 Cityzenith 已在紐約、匹茲堡和鳳凰城等城市通過數字孿生平臺減少碳排放，最大限度地節省開支并提高效率。在新墨西哥州最大的城市阿爾伯克基，Cityzenith 進行建模，致力于為城市、大型場館甚至整個州打造智能互聯社區。作為城市基礎設施的數字孿生平臺，未來可以將城市運營成本降低 35%，將生產力提高 20%，并將碳排放量50%100%

153、。63 來源：數字孿生公共服務平臺典型案例美國新墨西哥州基于數字孿生城市平臺打造清潔城市有效降低碳排放量 https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -68-圖 64 季節溫度影響分析 生態環境生態環境案例案例 2：三一汽車制造數字孿生工廠通過場景孿生助力智慧環境管理三一汽車制造數字孿生工廠通過場景孿生助力智慧環境管理64 三一汽車制造通過采集廠區內各類傳感器的相關數據，監控各類廢棄物數值和環境數值，全程監控結合企業資產數據檔案進行環境指標檢測，并通過數據分析，研判薄弱環節，為綠色發展決策提供數據支撐。開發環境數據動態監控、反向控制系統、天氣變化系統等輔助功能，輔助企業對環境進行

154、管理：（1）智慧環境管理。實時檢測廠區各類環境指標，在線管理企業內的固體廢棄物，實時在線監測企業內水、氣、噪聲污染物排放，實時監測企業內環境影響的風險點，可視化呈現生態環境管理的數據分析。（2）污染溯源追蹤。通過建立污染源、化工危險源監測站的方式進行企業污染全過程監控，對整個生產流程產生的影響指標進行動態分析與控制。（3）綠色發展評估。通過基礎支撐平臺內的數據分析，研判企業污染控制和環境保護的薄弱環節，為制定管控能力和環境質量提升方案提供信息支持，并能進行流程跟蹤和結果評估。64 來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編（2023 年）三一汽車制造數字孿生工廠 面向未來網絡

155、的數字孿生城市場景應用白皮書 -69-圖 65 能源能耗監測 四、數字孿生網絡應用場景分析（一）（一）網絡應用需求和痛點網絡應用需求和痛點 伴隨物聯網技術的興起，通信模式不斷更新，網絡承載的業務類型、網絡所服務的對象、連接到網絡的設備類型等呈現出多樣化發展趨勢，在網絡的規劃、建設、運維和優化保障方面都存在一定問題。在網絡規劃方面，規劃成本高，站點資源無法達到精準投放，新技術研發周期長、部署難度大。在網絡建設方面，對人工依賴高，成本高、安全性差。在運維方面，服務效率低、靈活性不足。在網絡優化方面，由于缺乏有效的虛擬驗證平臺，網絡優化操作不得不直接作用在現網基礎設施中，造成較長的時間消耗以及較高的

156、現網運行業務風險，從而加大了網絡的運營成本以及影響運營的風險。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -70-來源：中國信息通信研究院 圖 66 網絡領域需求與典型場景 1網絡規劃成本高，精準度低 傳統網絡規劃工作面臨數據來源分散、驗證周期長、效率低，規傳統網絡規劃工作面臨數據來源分散、驗證周期長、效率低，規劃過程間斷且不統一、人工規劃成本高且不準確等問題。劃過程間斷且不統一、人工規劃成本高且不準確等問題。為了滿足不斷增長的業務需求，需要持續進行規劃選址、勘察設計等工作。而當前網絡規劃工作主要依賴于人為主觀判斷，對網絡性能、容量規劃等實際需求缺乏深入洞察，只能基于理論層面的技術優劣勢分析或小

157、規模的仿真，且可驗證的參數量少、精確度低，導致規劃站點的合理性、可行性、高效性難以保證，造成站點資源無法達到精準投放。并且，新技術、新設備部署后的效果往往只能依靠現網部署再驗證，成本高、代價大。西安大唐不夜城在無線城市建設過程中，土地布局規劃、用地密度分區和組團區域密度等方面需要更好地結合，應更多考慮與城市整體發展的協調性，避免因規劃不當導致的資源浪費或覆蓋盲區。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -71-2網絡建設效率低，安全性差 當前網絡建設環節對人工依賴高，容易導致低效率、高成本，同當前網絡建設環節對人工依賴高，容易導致低效率、高成本，同時還面臨諸多安全問題。時還面臨諸多安全問題。

158、當前，網絡基站部署運維工作主要依賴人工上站進行天面、機房等勘察和測量設計。由于設計階段的人工依賴，平均每次勘察設計需要花費 35 個工作日才能完成，相比采用自動化工具的時間增加了 2-3 倍65。通過抽檢及圖片輔助方式進行驗收，通過定期巡檢或者網絡指標異常發現、定位問題，存在效率低、成本高、安全性較低、人為因素影響嚴重等不足。一項關于歐洲地區網絡建設的研究表明，由于驗收階段主要通過抽檢和圖片輔助的方式進行，導致平均每個基站的驗收成本增加了 15%66。例如商合杭高鐵建設4/5G 站點工程優化階段需反復上站、測試的工作量，人工處理導致效率低下、成本增加且安全性不足，限制了高鐵專網質量的提升。3網

159、絡運維智能化程度低，保障難 網絡維護工作存在智能化程度低、靈活性不足，故障定位難、恢網絡維護工作存在智能化程度低、靈活性不足，故障定位難、恢復慢等問題。復慢等問題。在日常網絡維護過程中，存在大量現場設備巡檢、健康度檢查等工作，目前主要依賴于人工線下完成，在工作效率、服務質量等方面存在明顯短板。隨著網絡業務類型和連接設備多樣化發展，對網絡運維系統的靈活性和可擴展性提出更高要求，而當前網絡運維系統在感知、分析、決策和執行方面依然以人工操作為主、系統自動完成為輔，不足以滿足需求。同時，隨著傳統網絡向軟件化和可編程方向的演變，網絡運維人員面臨的網元管理規模擴大了幾十倍，并且 65 數據來源：電信業市場

160、趨勢與預測（2023 年第 3 期）66 數據來源：歐洲電信網絡建設白皮書（2024 年）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -72-對于網絡新業務的實時性要求越來越高，而現階段維護階段主要依靠定期巡檢和網絡指標異常發現，基于人工經驗的傳統故障定位和恢復，這種方式管理效率低、成本高，無法保證網絡可靠性和業務連續性，據調查，運營商每年因安全問題額外損失高達 5%的運營成本67。例如西安主城區 5G 網絡中，由于網絡節點覆蓋能力各不相同，且各種無線接入技術之間的關系錯綜復雜，使得網絡的部署、運營及維護變得更加困難。在家庭等場景下的網絡運維在監測維護也存在端到端數據分散，用戶體驗感知與網絡性能

161、監測脫節、缺乏智能化輔助工具等問題。亟須建立靈活、高效、高質量以及自動化的網絡運營和維護系統，將傳統預防性運維轉向預測性運維，實現網絡狀態的實時監測、用戶行為的精準預測，以及對可能發生的性能惡化和系統故障的自定位和自修復，從而優化網絡運維系統運行性能和服務效率。特別是在重大節日、活動期間，存在網絡波動大、保障難的問題。特別是在重大節日、活動期間，存在網絡波動大、保障難的問題。在重大節日、重大活動期間，由于短時間較大的人流量在特定區域聚集，為網絡保障帶來挑戰；在春節、國慶等大型節假日期間，由于人流量激增，導致網絡擁塞情況普遍增加 30%50%，部分熱點區域甚至達到了 100%以上的增長。日常網絡

162、運維中會面臨大量針對重點場景的網絡保障需求，由于時間緊、任務重等特點，如何快速、靈活、高效、準確建立保障方案，成為亟待研究解決的問題。例如杭州亞運會是場館最多、面積最大的一屆，場館位置分散且彼此間距離較遠，這使得通信保障難度增加，亞運會的開閉幕式和各項賽事都需要進行 67 數據來源：電信業經濟分析（2023 年第 4 期）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -73-賽前、賽中和賽后的仿真預測，以防出現網絡運維超負荷和用戶突增等風險。4網絡優化依賴人工，試錯成本高 當前，缺乏驗證平臺的網絡分析優化，優化試錯成本高、影響用當前，缺乏驗證平臺的網絡分析優化，優化試錯成本高、影響用戶體驗。戶體驗

163、。電信運營商網絡規模龐大，需要持續進行網絡分析優化，包括資源調配、流量工程、內容分發網絡調度等多種場景。由于缺乏有效的數字化驗證平臺，網絡運維優化操作和優化策略調整在實施之前通常由專家進行評估和測試驗證，所需周期長、效率低，且無法根據實時的現網基礎設施運行狀態和業務需求進行動態調整，因此無法滿足網絡優化業務中對參數按需配置、功能按需編排和資源按需分配的嚴格要求，無法驗證新操作和新策略的性能和效果，從而不可避免地增加網絡運維成本。如不當的網絡調整，會影響用戶的正常通話、上網等業務，導致用戶感知下降，引起用戶投訴，甚至影響網絡口碑。例如中國聯通骨干通信網絡 4G/5G 網絡在負荷過高、容量不足時需

164、進行載波、License 等擴容，但目前依靠人工評估、手動調整無法滿足及時性、準確性的需求。（二）（二）數字孿生網絡總體架構數字孿生網絡總體架構 為了解決以上問題，建設包含基礎設施層、數據層、能力層和應用層四級架構的數字孿生網絡體系，以實現從設備到組網的全生命周期全流程、精細化管理。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -74-來源：中國信息通信研究院 圖 67 數字孿生網絡總體架構 物理層主要包含構成端到端網絡的所有物理實體以及云化虛擬網絡，通過持續推動網絡 SDN 化、NFV 化、云化、智能化，支撐數字孿生網絡構建和管控交互，牽引自智網絡演進。作為網絡孿生體的實體對象，物理網絡既可以是

165、移動接入網、移動核心網，也可以是數據中心網絡、園區企業網、工業物聯網等網絡類型；既可以是單一網絡域（例如，接入網、傳輸網、核心網、承載網等）子網，也可以是端到端的跨域網絡。數據層包含數據共享倉庫和數字孿生體管理兩個關鍵子系統。數據共享倉庫子系統負責采集和存儲各種網絡數據，并向數據映射模型子系統提供數據服務和統一接口；數字孿生體管理子系統負責網絡孿生體的全生命周期管理以及可視化呈現。網絡層是數字孿生網絡系統的標志，包含服務映射模型關鍵子系統。數據共享倉庫子系統采集和存儲各種網絡數據后向數據映射模型面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -75-子系統提供數據服務和統一接口；服務映射模型子系統完

166、成基于數據的建模，為各種網絡應用提供數據模型實例，最大化網絡業務的敏捷性和可編程性。應用層通過孿生北向接口向孿生網絡層輸入需求，并通過模型化實例在孿生網絡層進行業務的部署，充分驗證后，孿生網絡層通過南向接口將控制更新下發至物理實體網絡。網絡運維和優化、網絡可視化、意圖驗證、網絡自動駕駛等網絡創新技術及各種應用能夠以更低的成本、更高的效率和更小的現網業務影響快速部署。（三）（三）數字孿生網絡典型場景數字孿生網絡典型場景與與實踐實踐 1智能精準的網絡規劃 網絡規劃選址與設計工作常常由于對網絡實際需求的理解不深，導致面臨站點規劃的不合理、可行性不足和資源投放不精問題。為解決該問題，可引入數字孿生網絡

167、，構建一套全面的規劃站點價值評估系統，綜合考量網絡性能、用戶體驗及商業價值，智能甄選優質建站區域，自動建議站址、站型及工程參數配置。圈定網絡范圍，基于數據采集勘測，構建數字孿生模型，驗證組網性能，輔助網絡布設和設備選型；對各種網絡實體的數據進行采集和管理，以及對所采集數據的融合處理，并根據控制信息對物理實體進行反饋和控制。規劃者能在虛擬環境下靈活調整方案，通過數字孿生網絡實現高精度的網絡模擬，利用深度學習、機器學習等人工智能算法對業務預測、網絡性能預測、覆蓋優化、容量規劃及站址規劃等場景進行建模，科學評判建站前后效果與方案適宜性。經過評估確認的方案，系統將自動傳達建面向未來網絡的數字孿生城市場

168、景應用白皮書 -76-設指導，無縫銜接現有規劃流程，納入建站需求庫，實施全程追蹤管理，確保資源精準高效分配。無線網絡規劃無線網絡規劃案例：案例：西安主城區西安主城區 5G 網絡室外城市級孿生網絡室外城市級孿生68 該場景面向大唐不夜城無線室外網絡規劃和性能分析問題，提供了全面的網絡孿生應用，包括信號覆蓋情況、基站網元孿生，以及實時分析用戶終端、業務和移動速率等功能，以幫助用戶感知網絡性能和業務質量。同時，它還支持規劃工程師進行多維分析，以改進 5G 天線性能。該場景涵蓋了多個站點和多個扇區，共有約 80 萬個用戶抽樣位置點。預測計算包括參考信號接收功率、信號干擾噪聲比、上下行速率等 50 余個

169、分析指標。此外，該場景還可以對無線機房、設備、走線架、天線及天線方向性圖等進行 3D 孿生建模，并根據網絡后端參數調整天線方位角、下傾角等參數。從用戶的角度來看，該場景對用戶終端、業務和移動速率等進行孿生建模。借助仿真數據，用戶可以自主控制或按照固定路線行進，綜合分析業務質量和網絡覆蓋，讓用戶能夠更深入地感知網絡性能和業務質量。從規劃工程師的角度來看，該場景可以客觀地進行不同層次、室內外整體、某個網絡/樓宇、單站性能的多維分析。同時，它還可以幫助規劃工程師對 5G 技術和天線進行更感性地分析。圖 68 大唐不夜城微場景仿真 68 數據來源：中國信息通信研究院數字孿生城市技術應用典型實踐案例匯編

170、（2023 年）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -77-2安全高效的網絡建設 傳統網絡建設經常以人工現場勘查、手工設計以及實地檢查方式進行維護，這一系列流程不僅耗時費力，而且容易受到人為誤差的影響，導致效率低下、成本增加以及安全風險的提升。通過全景攝影、無人機數據采集等方式，結合三維建模與人工智能圖像識別，構建數字孿生網絡系統，解決無線網絡建設各個階段的痛點問題。例如，在勘察階段，對新建/搬遷改造站點全量天面信息/機房及配套信息精準采集與建模，對天面周邊無線環境采集，通過孿生模型實現數字工勘，提升工勘全面性和數據準確性（如機房、鐵塔天面/抱桿空間，天線掛高、方位角、下傾角等）；在設計

171、階段，基于勘察信息完成 3D 建模，進行 3D 可視化站點設計，輸出天面與機房設計方案，提升圖紙準確性和精度，節約設計和輔料成本，減少二次上站；在驗收階段，對新安裝的天面、機房等信息進行精準采集，更新站點孿生數據庫，基于采集的天面和機房信息，智能評估安裝質量，通過 AI 圖像識別，快速完成站點遠程驗收，減少二次上站；在維護階段，可利用 AI 技術輔助安裝、環境原因導致的設備故障定位，減少上站排查，從而有效提高網絡利用率，減少能源消耗，對實現網絡可持續發展也具有重要意義。無線網無線網絡建設絡建設案例：案例：數字孿生頻譜態勢電子沙盤，助力新基建數字孿生頻譜態勢電子沙盤，助力新基建 5G 建設建設6

172、9 國家無線電委員會建設數字孿生頻譜態勢電子沙盤，該系統以數字孿生技術為基礎，真實完整重建無線電網絡傳播室內外環境并將無線電頻譜大數據與數字孿生體無縫有機融合，有機集成頻譜態勢計算的結果數據結合實景三維進行渲染、展示及分析，從而實現無線電管理業務的可視化、科學化、智能化管理，有效地提高了通信網絡頻譜資 69 泰瑞數創科技（北京）有限公司 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -78-源利用效率及可靠性，為無線電頻譜管理提供一站式解決方案，助力新基建 5G 建設，推動 5G 應用。針對頻譜業務數據，對于主要業務元素如臺站、監測車等，均可以創建 1：1 的三維模型，在系統里進行展示。對頻率數據

173、、監測數據、電磁數據可以按照需求進行三維渲染。圖 69 數字孿生頻譜態勢電子沙盤 3虛實融合的網絡運維 針對網絡維護工作中諸如設備巡檢和健康度檢查等常規任務依賴人工現場操作等問題，可通過數字孿生網絡技術將實體網絡維護的場景虛擬化，在數字孿生空間中進行網絡運營維護。通過創建物理網絡基礎設施的虛擬鏡像，構建數字網絡平臺，利用物理網絡與數字孿生之間的實時交互和影響，可實現靈活、動態的自適應智能故障管理方案，維護作業得以自動化執行，無需人工逐一現場操作，極大地提升了工作效率。此外，數字孿生網絡能夠實時監控和分析設備的各項指標，設備的運行狀態檢查也變得更為全面和精準，通過建立包含網絡告警、日志、性能、資

174、源等數據在內的數據庫并優化網絡告警關聯模型，采集各類設備運行狀態參數，如環境溫度、資源使用率、負載等，進行異常精準預警，從而實現網絡行為模式和運行狀態的實時監面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -79-測控制，提高異常檢測精確率，從而保障網絡的穩定運行和提升服務質量。同時還可以將網絡專家自身的經驗轉換為推理規則集成于知識圖譜，可實現對故障診斷及定位等網絡維護場景的精準推理。這種虛擬化的維護方式不僅消除了地理距離的限制，還降低了人力成本，同時通過智能分析和預警機制，提高了維護工作的精準度和響應速度，為網絡維護領域帶來了顯著的改進和優化。針對重大節日或活動期間短時間內大量人流集聚對網絡造成的

175、壓力問題，通過引入數字孿生網絡技術，為重要場景的網絡保障打造了一個集全景可視化、動態資源調配于一體的指揮中心，實現保障區域的全貌展示、網絡資源的優化配置、運行狀態的實時監測以及人流動態的精準預測。在事件發生前，數字孿生網絡能夠依據成本最小化、路徑最優化等原則，自動制定網絡保障策略，涵蓋資源調度、人員安排和應急車輛部署等細節。事件進程中，系統實時更新網絡狀況與故障信息，借助 AR/VR 技術實現沉浸式的實時監控，確保維護人員對網絡狀態的全面掌握。事件結束后，系統根據實際保障效果，對預設模型進行反思與優化，形成持續迭代的閉環，實現網絡隨業務需求靈活伸縮，構建起高效率、彈性的網絡保障體系。通過數字孿

176、生網絡，電信運營商能夠實現對網絡保障的智能化管理，確保在各種場景下網絡的穩定運行，提升用戶體驗，同時降低運維成本，提高資源利用效率。數字孿生還為高效便捷的家庭組網服務保駕護航。通過前端裝維應用與數字孿生網絡的深度融合，可以精準構建用戶家庭網絡環境的虛擬模型，后期基于家庭組網的數字孿生平臺實時采集的網絡運行參面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -80-數數據、狀態情況、為家庭網絡安全提供實時保護，發現異常實時告警，并快速調度維修人員解決故障，為微觀網絡場景的網絡安全性和穩定性提供保障。網絡運營維護網絡運營維護案例案例 1：數字孿生助力運營商光網絡高效管理數字孿生助力運營商光網絡高效管理70

177、 為了滿足千行百業數字化轉型的需求，運營商面臨著提升網絡能力和管理水平的挑戰。為此，需致力于實現光網絡的物理網絡孿生化，即聚合資產管理中的機房和光接入設施等數據資源，以便在選定的城市區域內構建一個可視化的網絡資源覆蓋模型。項目將業務運行數據轉化為知識數據，以此來準確反映光網絡的業務狀態。通過開發孿生網絡的應用場景模擬，專注于網絡投資規劃領域，通過建立小區戶數的估算模型、端口擴容預測以及稽核機制，來優化網絡的投資規劃決策過程。圖 70 光網絡業務數字孿生流程 數字孿生技術可以助力運營商光網絡高效管理。一是實現光網絡故障分析，通過可視化呈現該位置區域內光網絡現狀，監測光網絡資源利用率、告警現狀、告

178、警數據、告警級別?；诟婢斍?，快速判斷告警引發因素，基于地理信息快速到達故障所在位置。二是實現網絡利用率分析，可視化動態呈現業務現狀，監測業務變化，分析業務趨勢，分析資源的整體利用率，預測業務演進趨勢。70 中國移動研究院、中移物聯網等.數字孿生技術應用白皮書.智慧網絡數字孿生應用場景.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -81-圖 71 光網絡告警分析場景 網絡運營維護案例網絡運營維護案例 2：數字孿生助力重大賽事場館重點區域網絡保障：數字孿生助力重大賽事場館重點區域網絡保障71 針對賽事應用背景下的網絡保障挑戰，包括重點場館眾多、高人流密度、長時間的比賽周期、高性能

179、網絡需求、5G 信號穩定性和快速應急響應等難點，中移研究院提出了一套綜合解決方案：首先進行網絡規劃，構建重點區域的道路網；其次分析網絡覆蓋與容量，確?？蛇_性；再利用網絡數字孿生技術進行事件預測與預演；接著依據模擬結果制定可視化應急方案；同時實施全方位監控以預防突發事件；最后通過大屏指揮系統實現統一調度，確保高效應對各類突發狀況。重點人群監控：重點人群監控：獲取衛健委上報病患數據，再結合大數據中心提供位置信息與 GIS 空間計算及道路擬合算法進行糾偏，展現用戶的軌跡信息。最后通過緩沖分析獲取同行者人員，進行人員監控。圖 72 重點人群軌跡監控 71 中國移動研究院、中移物聯網等.數字孿生技術應用

180、白皮書.智慧網絡數字孿生應用場景.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -82-電信設備設施規劃監測：電信設備設施規劃監測：根據場館地址坐標信息，在地圖圈定地址圍欄，根據人群與高速流量使用情況調整 5G 網絡工作參數。圖 73 電信設備設施規劃監測 賽事直播信號保障：賽事直播信號保障：需保障場館 8K 賽事直播信號無中斷無卡頓，場館末端設備（終端設備）的光網絡必須有主備光纜，當故障出現時能及時切換，保障通信網絡的流暢。圖 74 賽事直播信號保障 網絡運營維護案例網絡運營維護案例 3：天津移動家寬數字孿生平臺守護家庭網絡安全運行：天津移動家寬數字孿生平臺守護家庭網絡安全運行7

181、2 天津移動搭建家庭寬帶網絡數字孿生平臺，通過數字孿生技術為家寬業務維護支撐提供新的手段，通過現網應用實踐，在加強業務端到端深度感知、綜合分析、閉環優化、提升客戶體驗方面取得優異的應用效果?；趯拵в脩襞c AAA 系統認證報文中的 PPPoe plus 數據包含的 BRAS、OLT、PON相關信息，準確獲取用戶 ONU 上聯的接入網、承載網網元和鏈路，學習并繪制用戶網絡拓撲。在每次用戶重新上線時對 PPPoE plus 數據進行校驗，及時更新網絡拓撲變化。家寬數字孿生平臺分鐘級采集并在拓撲圖上實時顯示網元、鏈路相關質量數據。其 72 來源：天津移動家寬業務項目 面向未來網絡的數字孿生城市場景應

182、用白皮書 -83-中網元質量數據包括網元運行狀態、CPU/內存利用率、端口狀態、地址池利用率等；鏈路質量數據包括流量、利用率、丟包率、時延等。通過拓撲分析實時監測網元性能和網絡流量，及時發現異常行為并觸發告警，生成告警工單，調度相關網元、鏈路維護人員處理。圖 75 家寬業務接入網、承載網拓撲及監測 4虛實交互的網絡優化 面對龐大的網絡體系，持續的網絡分析與優化是確保運營商服務質量的關鍵。為了應對網絡優化業務在科學性、效率、成本方面等要求，通過構建智慧的人機交互平臺，數字孿生網絡為網絡優化提供了迭代優化策略、低成本的試驗環境以及遠程控制能力，幫助網絡優化人員實現對整個網絡的集中管控。系統優化器將

183、搜索滿足數據速率、時延、能效、可靠性等用戶性能指標需求的最佳網絡配置，并將優化器獲取的網絡配置在數字孿生中進行測試，包括帶寬分配、服務質量策略和路由方案等，根據運行性能指標對該方案進行評價，在優化過程中便可獲得即時的網絡性能估計，系統能夠閉環運行直至找到最佳方案，避免了直接在生產網絡上進行高風險嘗試，從而顯著降低了試面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -84-錯成本，提升了優化效率和安全性，推動網絡優化工作向更高水平的自主智能化轉型。網絡優化分析案例網絡優化分析案例：運營商無線網絡速率調優運營商無線網絡速率調優73 由于要達到 5G 網絡所具備的大帶寬、低時延、廣連接特性，各國運營商不得

184、不采用高頻段組網方案，這就導致 5G 組網建設過程中，需要部署大量的 5G 基站去彌補單基站覆蓋范圍小的問題，隨著網絡的建設，會逐漸出現網絡覆蓋黑洞、信號干擾、鄰區配置、切換參數配置問題、PCI 配置問題等都會影響終端速率問題，從而影響用戶體驗?；跀底謱\生網絡技術的無線網絡速率調優，通過實時數據采集，結合歷史數據以及人工智能、大數據、專家經驗等技術在孿生體中進行仿真驗證，能主動發現問題、解決問題，大大節省了人力物力，提高網絡維護效率，速率調優流程如下圖所示：圖 76 基于數字孿生網絡的無線速率調優示意圖 五、數字孿生場景建設推進建議 數字孿生技術為城市發展提供了一種全新的視角和工具，但調研發

185、現，當前數字孿生場景建設在數字基礎設施、數字技術創新集成、數據治理和數字底座等方面仍有不足，需要優化物聯感知終端部署、73 數據來源：中國移動數字孿生網絡（DTN）白皮書 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -85-加快建設高速穩定網絡通信、強化“端-邊-云”算力協同，加強新興技術創新與集成擴展、數據治理與隱私保護，以及構建城市可擴展底座平臺，以期充分釋放數字孿生技術應用潛能。（一）（一）優化物聯感知終端布局優化物聯感知終端布局 加快大規模高精度物聯傳感設施部署。智能感知基礎設施對各種物理設備的全面數據采集，包括設備的運行狀態、環境參數、用戶行為等，能夠為數字孿生系統提供外部世界信息的感

186、知和識別，并支撐數字孿生對這些數據進行實時分析，提取出有價值的信息，為決策提供支持。以數字孿生文旅為例，文旅場景通常復雜多樣，物聯傳感設施（如環境監測傳感器、安全監控傳感器、游客行為監測傳感器等）的數量和位置直接影響數字孿生基礎數據供給的數量及質量，進而影響文旅數字孿生建設及實時更新效果。大規模、多樣化、高精度的物聯設施的部署需要兼顧廣覆蓋和重點區域密集布設，但在大范圍內進行高密度部署往往面臨成本和可行性的問題。需要結合智能算法和規劃工具，不斷優化物聯傳感設施部署策略，確保在有限資源下實現最佳的物聯設施覆蓋效果。推進物聯傳感設施的智能化管理與維護。超大場景、超高精度的城市治理、文旅等數字孿生建

187、設需要大量高精度物聯傳感設備支撐，但也導致后期物聯傳感設備管理維護難度劇增。物聯傳感設備的故障檢測、定期維護、能耗管理等需要高效的管理機制及手段，否則容易破壞文旅數字孿生系統運行的穩定性。需要智能化的物聯設施管理系統，能夠對傳感器進行遠程監控、故障診斷和預測性維護，同時優化能源管理以延長設備使用壽命。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -86-（二）（二）加快高速穩定網絡建設加快高速穩定網絡建設 加強網絡覆蓋與信號穩定性。數字孿生城市場景涉及廣闊的地理區域，涵蓋城市、鄉村、山地、海濱等多種地理環境。在偏遠的地理環境中，由于地面基站信號覆蓋不足，極易出現信號弱、網絡信號不穩定等問題，導致一

188、些物聯傳感設備無法發揮最佳性能?？稍谠?G、LPWAN（低功耗廣域網）等地面網絡設施上進一步構建陸?？找惑w的網絡能力，以提升通信網絡的覆蓋范圍及網絡傳輸能力，確保物聯傳感設備數據和數字孿生系統指令能夠在各種復雜環境中實時、穩定地傳遞。增強大網絡帶寬與低時延。數字孿生城市治理的各個場景都涉及海量數據的實時收集、傳輸、分析，具有網絡負載大、網絡規模持續擴大的特點，對數字網絡帶寬的要求不斷提高74。數字孿生文旅系統也涉及大量高頻次、多類型的數據傳輸，包括高清視頻流、傳感器數據流、AR/VR 互動內容等，這對網絡帶寬提出了巨大挑戰。如果帶寬不足，會導致數據傳輸緩慢或丟失，不僅影響數字孿生系統的準確性

189、和決策效率，也影響用戶體驗高清互動的文旅等數字孿生內容。因此，需要高帶寬的通信網絡，能夠支持海量數據的并行傳輸，確保在大并發場景下（尤其是在線上及線下同時進行的大型活動）能夠給用戶提供穩定的網絡傳輸環境。（三）（三）強化強化“端端-邊邊-云云”算力協同算力協同 強化邊緣計算。在“端邊云”協同計算模型中，邊緣計算扮演著承上啟下的角色。通過在網絡的邊緣節點部署計算資源，可以對 74 來源：北京智匯云舟科技有限公司調研問卷提供 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -87-來自感知終端的數據進行快速處理，同時分擔中心云的計算壓力。這種分布式計算架構有助于提高整體計算效率，降低響應時延。提升邊緣設

190、備計算能力，能夠更好地集成各類智能設備，提升數字孿生對物理實體變化的響應速度，獲得更低延遲的反饋，同時邊緣計算能夠支撐數字孿生中的邊緣設備相互協同工作、更有效地利用邊緣資源，有助于實現更復雜的實時仿真和決策支持。云端計算彈性擴展。單元級數字孿生可能在本地服務器即可滿足計算與運行需求，而系統級和復雜系統級數字孿生則需要更大的計算與存儲能力。云計算按需使用與分布式共享的模式可為數字孿生提供龐大的云計算資源與數據中心，從而動態滿足數字孿生系統不同計算、存儲與運行需求。云計算平臺核心優勢之一就是彈性擴展，可以根據實際需求動態調整計算資源。這樣可以在保證計算能力的同時，優化資源使用效率，降低成本，支撐數

191、字孿生平臺處理和分析海量的數據?！岸?邊-云”算力協同支持物聯感知數據實時建模分析。針對大量物聯傳感設備收集的實時數據進行數字孿生場景渲染建模，其建模效果越高，則需要越高的算力資源支持。目前數字孿生系統建設中存在 GPU 算力配置不合理、云渲染算力不足、數字孿生專業算力服務缺乏等問題，如文旅元宇宙普遍由終端供給算力，羸弱的終端算力能力導致制約了建模效果。如果僅靠云端進行渲染建模，則對云端算力規模及端云數據傳輸時延提出了更高的要求。通過“端-邊-云”三方面的算力協同，有助于合理利用算力資源實現最好的建模及呈現，減少端云間數據傳輸時延，提升用戶整體沉浸體驗。同時高質量推動建面向未來網絡的數字孿生城

192、市場景應用白皮書 -88-設超算中心、智算中心、政務云等存算基礎設施體系，以支撐數字孿生城市中、遠期發展。（四）（四）加快新加快新興技術創新與集成興技術創新與集成 加強建模渲染等新技術創新。數字化建模的精確性與真實感需要在數據格式、場景表現、性能優化等方面持續改進，以確保虛擬場景與真實場景的高度匹配。目前，國產渲染引擎還處于研發階段，需加快渲染引擎的創新研發和推廣應用，同時提供快速設計虛擬仿真場景的接口，降低場景搭建的門檻和成本，提升建模效率，實現自動化構建多精度、高保真城市場景，與現實世界虛實對應，并對數據的存儲、交換、業務分析層面提供全面的支持，實現孿生城市自動化高質量決策。加強數字孿生與

193、大模型技術融合。大模型以其強大的計算能力和海量的數據處理能力，為數字孿生技術帶來巨大變革。大模型可以通過對海量數據的訓練和學習，提取出物理對象的特征和規律，進而構建出精準的數字孿生虛擬模型，同時，大模型還可以對虛擬模型進行持續的優化和更新，確保其與現實世界的同步性。數字孿生與大模型技術協同合作、相互推進，數字孿生為大模型提供了豐富的數據源，這些數據經過大模型的處理和分析，能夠為數字孿生提供更深入的洞察和更準確的預測。未來大模型將變得更加強大和通用，而數字孿生將更加智能和自適應。加快新興技術集成擴展。數字孿生技術的實施涉及物聯網、大數據、人工智能、云計算等多種技術的融合，技術的兼容性、穩定性和集

194、成難度較大，隨著新興技術的快速發展，數字孿生系統需要與其他面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -89-新興技術（如人工智能、區塊鏈、邊緣計算等）進行集成以拓展服務能力，這對通信網絡的兼容性和集成能力提出了要求，需要更加開放、標準化的網絡通信架構及設施底座，支持與其他新興技術的無縫集成，能夠適應未來新興技術的融合和升級。（五）（五）加強數據治理與隱私保護加強數據治理與隱私保護 確保數據同步與一致性。數字孿生的建設需要大量的現實世界數據進行建模和仿真，但是，城市范圍內的物聯傳感器普遍來自不同制造商，采用不同的通信協議和數據格式，導致數據整合難度大。此外，在數字孿生的建設過程中，可能涉及多個不

195、同系統和平臺的協同工作，確保不同系統之間的互操作性和數據標準一致性是一個挑戰。因此，需要統一的數據標準和通信協議，實現來自不同傳感器、不同系統之間的數據能夠無縫集成，并在數字孿生系統中保持一致，以確保數字孿生系統的穩定和可靠性。加強數據安全與隱私保護。物聯傳感器收集的大量數據涉及用戶的行為、位置等敏感信息，這些數據的傳輸和存儲過程中容易受到網絡攻擊或數據泄露的威脅。需要采用先進的數據傳輸加密技術和網絡安全協議，確保數據在采集、傳輸、存儲和使用中的安全性，同時保護用戶隱私，防止數據被濫用。（六）（六）構建城市級可擴展底座構建城市級可擴展底座 加快各部門系統融合集成。公共安全、一網統管、公眾服務等

196、治理領域涉及跨部門協同以及多維跨平臺的數據共享和信息融合，需要加快開展平臺融合互通，建設一個穩固統一、能夠實時感知數據收集面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -90-和更新的城市級數字孿生底座平臺75，了解全維度數據，支撐全面性分析。重構多能力集成且生態開放的數字孿生新引擎。面向未來可擴展、可維護需求，可對數字孿生能力進行模塊化設計，構建“功能組件庫”，低代碼、積木式搭建城市數字孿生應用場景，以實現數據融合一體化、平臺服務一體化、分析決策一體化、協同指揮一體化，便于各部門協同指揮參與、提升城市精細化智能化治理程度和反應效率，以及全方位的數字化管理能力。六、未來展望 隨著信息通信技術不斷發

197、展，6G 必將進一步突破現有技術能力邊界，促進數字孿生技術更新升級、應用迭代創新。面向 2030 及未來，在 6G 加持下，數字孿生將達到多維感知與智能融合，社會服務均衡高端化，從而實現業務智慧化、沉浸化、全域化，驅動人類社會進入智能化時代。（一）（一）“6G+虛實共生旅游虛實共生旅游”消除文旅時空邊界消除文旅時空邊界 面向未來，數字孿生文旅將以數據要素資源為依托，以 6G 網絡為媒介，推進線下線上不同空間體驗場景創新，通過萬物互聯、數據互通、實時交互等手段不斷抹除現實與虛擬體驗空間邊界，實現“文化為靈魂，旅游為載體，科技為支撐，數據為要素”四位一體的虛實共生旅游新階段。線下打造全域萬物互聯智

198、慧旅游空間。全域萬物互聯需要在“吃、住、行、游、購，娛”領域廣泛布設物聯網終端設備采集景區業務數 75 來源：北京智匯云舟科技有限公司調研問卷提供 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -91-據，對網絡穩定性、大規模并發連接、帶寬和流量密度、信道利用率、功耗等方面提出了更高要求。6G 網絡的連接設備數量密度最高為 1億個/km（是 5G 網絡的 100 倍）、最高流量密度為 10Tbps/km（是5G 網絡的 10-1000 倍）、網絡能效可達 200bits/J（是 5G 網絡的 2 倍）。面對全空間、高精度、高密度的多模態數據采集及傳輸需求，6G 網絡能保證每個接入設備關于網絡穩定性

199、、大數據傳輸需求，同時減少更多能源消耗。線上打造跨時空、超高精度、可實時互動的元宇宙虛擬旅游空間。元宇宙讓游客通過數字分身參與到沉浸且有趣的文化體驗場景中，對網絡提出了無縫連接性、超低時延、超高容量、超高可靠性、嚴格安全性等方面的要求。6G 智能業務網絡將從網絡編排管控和智能能力提供等方面上助力支撐元宇宙這類新型應用的落地與發展。6G 網絡的用戶體驗速率可達 10100Gbps（是 5G 網絡的 10-1000 倍），時延達到 0.1ms（是 5G 網絡的 1/10），可靠性達到 1-10-9，基本可實現虛擬旅游空間中海量上行/下行數據實時處理。實現線下線上體驗空間互通共生，消除文旅時空體驗邊

200、界?？臻g互通共生需要實現“人、物、場”精準映射和相互影響，例如游客通過線上數字分身同步與線下游客和商戶店主實時交流互動，這對網絡的定位能力、時間同步精度、數據一致性與可靠性等方面提出更高要求。6G 網絡時延低、可靠性高，定位能力為室外 1m、室內 10cm（是 5G網絡的 1/10），有助多個游客在異地虛實空間進行高精度、高實時性的互動。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -92-（二）（二）“6G+數字孿生城市治理數字孿生城市治理”保障城市安全保障城市安全 6G 賦能未來數字孿生城市治理，將實現現實世界和數字世界的完美連接，數字世界能夠反映現實世界的真實狀態，并對現實世界的發展進行精準

201、預測及維護，幫助人類提高生活質量，以及提高社會生產和治理的效率?！?G+萬物互聯”，提高城市管理效率。6G 提供超高速、低時延、多連接、高能效、智能化和安全的數據傳輸，高質量、高效率的信息交互將使城市基礎設施實時數據交換成為現實，從而提高城市管理的效率和響應速度，數字孿生城市需要借助 AI 與大數據等技術，以滿足百萬級連接數的海量數據采集，以及高清視頻監控和高精度圖像的構建要求。6G 技術具備泛在連接、融合通信與感知的能力，通過融合傳感器和通信技術實現通感一體化，大規模 IoT 的推動將使城市中的每一件物品都能夠互聯互通，同時，6G 物聯網感知設備將利用多種傳感器和智能算法的集成應用，實現對感

202、知對象不同形態、特征、變化方式的識別和理解，收集的海量多源感知數據有助于優化城市運營和提高居民生活質量?！?G+無人駕駛”，實現超低時延和精準定位。6G 技術提供的感知和 AI 能力，以及超低時延、高可靠性和精準定位是 L5 級車路協同自動駕駛必不可少的要素，利用毫秒級通信延遲、穩定快速、連接密度更廣的 6G 高速通信將車、路多源傳感器獲取的信息與云端進行聯網交互，利用實時交通數據及數據分析方法實現協同決策，提供更智能化的駕駛判斷和動作指令。6G 賦能自動駕駛將全方位提高汽車行駛性能和安全性。面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -93-“6G+無人機輔助通信”，助力應急安全。無人機（Un

203、manned Aerial Vehicle，UAV）是 6G 無線通信的一個基本元素，為 6G 網絡提供可靠的覆蓋方案?；緦嶓w安裝在無人機上，保障了高速率的無線連接。相比于其他集中通信，無人機具有靈活配置和部署、強大的視線連接和環境適應性強等優勢。在偏遠地區，面對基礎設施不完善的情況可以通過無人機擴展覆蓋；在流量需求大的區域，通過無人機可增強無線信號覆蓋；在應急救援等緊急情況下，地面通信基礎設施不能提供服務，無人機可以為其提供連續移動信號。例如在火災現場，通過無人機航拍，可以實時監測火災發展情況和煙霧擴散情況，幫助消防部門及時調配人力和物資76。（三）（三）“6G+數字孿生技術數字孿生技術”

204、推動網絡智能運營推動網絡智能運營 數字孿生為 6G 重塑現有網絡的提供關鍵技術，驅使 6G 向泛在互聯、普惠智能、多維感知、全域覆蓋、綠色低碳、安全可信等方向拓展。數據傳輸與反饋信息的高效處理77。在 6G 智能業務網絡中，隨著業務網絡的持續運行、用戶對業務能力的不斷使用及各種新業務能力的不斷涌現，動態數據的數據量將以極快的速度不斷增長，其數據的格式也將表現出極大的動態性和不確定性。在規劃階段，數字孿生技術可以用于模擬網絡部署方案，評估不同場景下的數據傳輸性能78。這種高效的通信能力是實現虛擬世界和物理世界實時互動的基礎，允 76 趙鳳璽.淺談 6G 無線通信技術及應用J.數字傳媒研究,202

205、4,41（06）:57-59.77 中 國 移 動 研 究 院 未 來 研 究 院 無 線 數 字 孿 生 網 絡 實 踐 和 探 索 https:/ 78 中國移動研究院A Digital Twin Network Approachfor 6G Wireless Network AutonomyWhite Paper（2022）面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -94-許網絡規劃者通過模擬不同的網絡條件和用戶行為來優化網絡布局和服務質量。例如，通過模擬不同位置的基站部署，可以預測實際部署后的網絡性能，確保在規劃階段就能滿足未來的高帶寬、低延遲需求79。環境感知增強。面向第六代移動通信

206、網絡（6G）智簡需求，針對傳統離線信道建模設計方式難以實時適配復雜動態傳播環境的難題，北京郵電大學張建華教授團隊與中國移動研究院合作提出，利用感知手段和 AI 融合實現信道預測和孿生的方法，搭建了首個基于環境感知的信道數字孿生平臺進行驗證。所提方法低復雜度地引入了環境信息，結合海量信道和環境匹配的關聯數據庫解決信道數字孿生的泛化性難題，進而為面向實際傳播環境的信道預測提供了環境數據基礎和快速關聯映射手段，實現自底向上地提升 6G 網絡對復雜環境變化的適應能力。面向 6G 多種技術和應用場景的需求，該信道數字孿生平臺將進一步優化和升級，以支撐 6G 內生智能研發80。79 Wang,L.,Li,

207、Z.,&Zhang,Y.（2024）.Digital Twin Technology for Efficient Data Transmission and Feedback Information Processing in 6G Network Planning.Journal of Network Engineering,17（3）,224-237.80 來源：北郵一中移研究院聯合創新中心 2024 年 05 月 06 日 日內瓦專利金獎：環境感知增強的數字孿生信道平臺/微信公眾平臺.（2024-05-06）.https:/ 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -95-圖 77 數

208、字孿生信道平臺原型樣機 網絡智能化與自治81。6G 網絡可以利用數字孿生技術實現自身的智能化和自治，通過對物理網絡進行虛擬表示，實現網絡優化和智能網絡自治決策，支持整個生命周期內的網絡自主性。在建設過程中，數字孿生技術能夠幫助網絡運營商提前發現潛在的問題，如網絡擁塞、資源分配不均等問題。通過模擬不同的建設方案，可以預測網絡性能，優化網絡架構的設計，實現從硬件部署到軟件配置的全過程自動化，減少人為錯誤和調試時間82。自我學習與優化。隨著感知、通信和人工智能技術的發展，6G時代的數字孿生將具備自我學習和自我優化的能力，實現虛擬化的孿生數字世界，使網絡更靈活地應對各種復雜場景。在維護階段，數字孿生技

209、術能夠通過持續監控網絡運行狀態，自動識別網絡故障和性能 81 劉光毅等基于數字孿生網絡的 6G 無線網絡自治 82 Zhao,M.,Liu,H.,&Chen,J.（2024）.Intelligent and Autonomous 6G Network Construction Using Digital Twin Technology.International Journal of Wireless Communications,29（2）,123-139.面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -96-瓶頸，并提出解決方案83。例如，通過學習歷史數據，網絡可以預測未來可能出現的問題，并采

210、取預防措施，減少停機時間和維護成本，提高網絡的整體可靠性84。全息通信與沉浸式體驗優化。6G 將推動沉浸感更強的全息視頻通信，實現物理世界、虛擬世界與人的世界的聯動，提供全新的用戶體驗和應用場景的可能性。在優化階段，數字孿生技術可以用來模擬不同的優化策略，以改善用戶體驗。例如，通過模擬不同的帶寬分配方案，可以評估其對用戶體驗的影響，從而找到最佳的網絡資源配置方案。此外，還可以利用數字孿生技術來模擬全息通信場景，進一步優化網絡資源，確保高質量的服務水平85。通感算智融合 6G 網絡保障。6G 將構建一個“數字孿生、智慧泛在”的未來世界，通過通感算智的深度融合，實現空天地一體全域覆蓋的新一代移動信

211、息網絡，極大提升網絡頻譜效率、用戶峰值速率，并降低空口時延。在網絡保障方面，數字孿生技術可以用于預測網絡性能的變化趨勢，確保網絡在任何情況下都能保持穩定和高效86。例如，通過模擬自然災害或突發流量高峰等情況，可以預先制定應急計劃，確保在這些極端條件下網絡仍然能夠正常運行87。83 Xu,S.,Wang,Q.,&Zhou,X.（2024）.Self-Learning and Optimization Techniques for Network Maintenance Based on Digital Twin Technology.Journal of Advanced Telecommuni

212、cations,33（4）,345-362.84 面向數字孿生網絡的性能評估模型 85 Li,X.,Zhang,T.,&Wang,F.（2024）.Enhancing User Experience through Holographic Communication and Digital Twin Technology in 6G Networks.IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing,12（5）,456-473.86 Sun,H.,Li,K.,&Huang,Y.（2024）.Sensory Intelligence Integr

213、ation for Robust Network Assurance in 6G Digital Twin Networks.Journal of Network Security,20（2）,89-105.87 北斗產業資訊平臺數字孿生安全：保護數據傳輸與隱私的新挑戰 面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -97-（四）（四）“6G+數字孿生數字孿生”助力未來產業助力未來產業快速發展快速發展 與傳統通信技術相比，6G 具備更高的速率、極低的時延以及更廣泛的連接能力，這為實時、高效的數據交換和處理提供了可能。數字孿生技術依賴于龐大的數據支持，其核心在于通過數字化模型實時反映和仿真現實世界中

214、的物理實體或過程。在 6G 的支持下，這一過程的精確性和響應速度將大幅提升，將有效推動低空經濟、工業制造等行業快速發展?！?G+數字孿生”加快低空經濟發展。低空數字化空間涉及無人機監控、城市空中交通管理等多個方面，這些應用對數據傳輸的速度和穩定性要求極高。6G 可以為低空經濟發展提供全面的網絡連接和鏈路保障，對無人機的飛行姿態進行感知，能實現全空域的實時監管，可以實現無人機的遠程引導和控制。數字孿生可以把整個低空數字化成一個可以計算的空間，在這個空間里進行智能計算、航路規劃、空域優化，也能對飛行器進行全程實時監測。通過構建一個覆蓋低空地區的 6G 網絡，并利用數字孿生技術進行實時模擬和監控，可

215、以極大提高這些活動的安全管理水平和效率?！?G+數字孿生”促進工業制造升級。在工業應用中，6G 和數字孿生的結合同樣展現出巨大的潛力。例如，在智能制造領域，通過數字孿生技術實現的設備和生產線的虛擬復制，可以在不干擾實際生產的情況下進行測試、優化和故障預測。6G 網絡的引入，使得這些模擬數據的傳輸幾乎無延遲，大大加快了生產調整的速度和準確性。英偉達等科技巨頭也在積極布局 6G 云平臺，正在研究適用于 6G 的面向未來網絡的數字孿生城市場景應用白皮書 -98-NVIDIA Aerial Omniverse 數字孿生88。希望通過強大的云計算能力和AI 算法，進一步提升 6G 與數字孿生技術的集成應用水平。這些平臺的建立不僅能加速技術的應用進程，還能促進全球范圍內的技術交流和協作，推動全球產業的同步升級。88 NVIDIA 推 出6G研 究 云 平 臺，以AI推 動 無 線 通 信 的 發 展.https:/