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经过五年来发展，数字孪生城市基本形成“三横四纵”的总体架构，“三横”为新型基础设施、智能运行中枢、孪生应用体系，“四纵”为组织保障体系、标准规范体系、网络安全防线、运营保障体系，具体如下。
数字孪生城市总体架构-来源：中国信息通信研究院
新型基础设施，承载城市全要素的数据采集、传输与计算，图形计算需求增强。主要包括端采集、网连接、智计算三部分内容，一是通过新型测绘、物联网等终端，采集城市静态、动态数据；二是通过5G、千兆光纤、北斗等网络设施，传输城市运行数据；三是通过边云超智能计算体系，尤其是GPU图形计算，来满足数字孪生城市对图形渲染的强大存储和计算需求。
智能运行中枢，融合多源数据和能力组件形成数字孪生底座，数字孪生体亟需突破。主要包括数据汇聚治理、数据深度融合、数据赋能应用三部分内容：
- 一是依托城市大数据平台、城市感知平台、城市实景三维平台、城市信息模型平台等，全面汇聚城市运行相关数据；
- 二是围绕实体对象孪生、实体关系孪生、业务规则孪生，以分级分类形式，融合多元、多源、多态数据，打造城市级数字孪生底座平台；
- 三是将底座平台能力以服务组件的形式向各类应用场景赋能。
孪生应用体系，实现城市多跨场景整体智治的愿景，八大典型场景逐渐“浮出”水面。主要包括面向城市整体智治的八大数字孪生典型场景，即综合治理、应急安全、交通物流、城市规建、水利流域、绿色低碳、工业制造、公共服务等多业务协同场景，以及其他行业领域按需开展数字孪生应用升级改造。
组织保障体系，助力数字孪生城市总体架构顺利实施。通过组织机构改革，建立总体设计、实施专班、项目统筹统建、首席信息官、首席数据官等机制和办法，保障总体架构顺利实施。
标准规范体系，确保数据可信互认，系统互联互通。通过元数据、数据目录、数据融合、技术集成关系、应用组件等标准制定，确保可信互认、互联互通。
网络安全防线，保障数字孪生城市安全运行。主要包括基础设施安全、数据安全、系统安全等。运营保障体系，形成投入收益可持续发展的建设模式。通过完善建设运营机制、收益分配制度等，建立技术运营团队，形成可持续运营格局。
来源：中国信息通信研究院
