本文为首届川渝住房城乡建设博览会——川渝数智城市BIM/CIM高峰论坛上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁的演讲报告《基于数字孪生的智慧城市》。报告从数字孪生的智慧城市、基于数字孪生的智慧城市特点及数字孪生智慧城市的应用三方面进行阐述。

什么是数字孪生?

1、一般认为， “数字孪生"是充分利用物理模型和物联网传感器采集的全生命周期的运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体对象的全生命周期过程。

2、数字孪生的核心是一种物理空间与虚拟空间的虚实交融、智能操控的映射关系，通过在实体世界，以及数字虚拟空间中，记录仿真、预测对象全生命周期的运行轨迹，实现系统内信息资源物质资源的最优化配置

3、数字孪生作为实现虚实之间双向映射、动态交互、实时连接的关键途径，可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，为观察物理世界，认识物理世界、理解物理世界、控制物理世界改造物理世界提供了一种有效手段

什么是数字孪生城市?

4、数字孪生城市通过构建城市物理世界、网络虚拟空间的一一对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统，在网络空间再造一个与之匹配、对应的“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，是数字孪生技术在城市层面的广泛应用

5、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