在人類五千年文明的長河中，城市一直扮演著文明坐標的角色。它伴隨人類文明的進步而發展，人類文明也因它而更加多姿多彩，而現代社會的發展更是以城市為核心的。
智慧城市、數字城市是城市發展的高級階段，而數字孿生城市是智慧城市的升級版，數字城市的演進。
2022年12月22日，以“政企深度用云，釋放數字生產力”為主題的華為云Stack戰略暨新品發布會在線上舉辦。會上邀請上海市經濟信息化委信息化推進處副處長陳斐斐女士、同濟大學中國(上海)數字城市研究院執行院長陳啟軍先生、華為云Stack首席產品專家徐俊先生，共同暢想城市數字孿生帶來的美好未來城市藍圖。
城市數字孿生，城市智慧治理的“超能力”
城市是人類文明的坐標，也是一個復雜的巨系統，涉及到經濟、生活和政務等多個方向、多個行業場景之間的交叉與融合。如今，城市數字化的目標不僅僅是做好城市治理，更要推動產業升級。
數字孿生城市是智慧城市的升級版，數字城市的演進。它能夠匯聚城市建設、運行、發展與更新的多源實時全量大數據，對城市海量多源異構進行數據統一管理，構建數字孿生城市四維空間底座，全面掌控城市的運行狀態，實現對城市的一體化、精細化管理，提高城市智慧治理能力。
通過數字孿生，能夠實現將城市管理的模式從線下搬遷到線上，虛實對應、精準映射，以數據驅動實現全方位感知、全時空體驗、全領域賦能，讓城市具備過去可追溯、現在可感知、未來可推演的“超能力”，助力城市高質量可持續發展。
上海市經濟信息化委信息化推進處副處長陳斐斐女士表示：“城市數字孿生是通向未來數字城市的新技術，是數字技術的再升級，更是新興數字城市的公共供給，未來還將成為數字城市的新型底座。可以說，城市數字孿生讓城市更聰明、更智慧，讓生活更美好。”
“根基不穩，缺少靈魂”成為核心問題
城市數字孿生目前仍然處于探索期，面臨內涵不科學、認識不統一、關鍵問題不清晰等挑戰，容易形成類似盲人摸象的片面理解。其中，最關鍵的問題是：缺乏系統的、問題導向的、融入新技術的頂層設計和“根基不穩，缺少靈魂”。
其中，“魂”指的是像城市這類復雜巨系統，要素多、問題多、不確定多，跨領域、跨學科，需要一套系統性的理論和方法。
而“根”則是指，現在數字孿生相關的軟件根技術，主要依賴工業軟件巨頭供給。一方面工業軟件不能完全匹配城市數字孿生場景的訴求，另一方面是高昂的建造成本并不適合在國內高密度大型城市規模化的復制和推廣。
同濟大學中國(上海)數字城市研究院執行院長陳啟軍表示：“城市數字孿生產業健康發展，需要強化多學科的交叉融合、深化城市復雜巨系統的理論供給、攻關創新關鍵共性技術、以及研制自主創新的城市數字孿生開發工具和系統。”
打造共性技術平臺，筑穩數字孿生城市之“根”
華為云很早就將數字孿生技術應用到工業制造場景，但是在城市場景的應用過程中發現了新的問題和挑戰：
首先是城市建模精度要求更高，城市是由“人物地事情”多種不同尺度對象組成的生命體，很多核心場景要求厘米級精度，這對傳統技術提出很大挑戰。
其次，除了高精度要求外，對建模的速度也有很高的要求。傳統方式對100平方公里進行建模，可能要100多天，意味著一年只能做2到3次的模型刷新，是遠遠滿足不了孿生城市對運行狀態動態更新的要求。
華為云Stack推出城市數字孿生解決方案，致力于打造城市數字孿生共性技術底座，全面賦能水利、環保、交通等行業場景創新，激發城市新活力。
城市數字孿生解決方案主要由1個全要素聯接，2個核心引擎，3個建模產線組成。其中時空計算引擎可基于云地圖服務幫助客戶聚合地圖數據和應用生態，提供高效、高精度的時空處理、分析、可視等一站式時空信息服務；城市智能中樞則基于全棧AI能力，實現城市運行數據的智能感知、分析和決策。
通過城市數字孿生解決方案，能夠實現1.2厘米的高精度建模，同時基于云上大規模AI算力和GPU調度，可以有效將建模效率提升10-20倍，使得更真實地表達城市運行狀態變成可能。
坐落在東莞松山湖的華為溪村 “歐洲小鎮”就率先將城市數字孿生解決方案應用其中。“歐洲小鎮”有12個組團，每個組團都是一種獨特的歐式風格，每個建筑又有獨特的外立面和尖屋頂設計，這種異形設計對建模來說是巨大挑戰。華為云選擇了其中6個組團做實驗，用無人機采集了6萬多張高清圖片，基于云上建模生產線整體建模，用5小時完成2厘米的高精度建模，真正做到既實現了高精度，又實現了高效率。
華為云Stack首席產品專家徐俊表示：“華為云Stack將持續打磨好城市數字孿生的一系列根技術，穩固底座平臺的根基、注入孿生體系的靈魂，釋放未來城市數字生產力。”
會上還透露，由同濟大學中國(上海)數字城市研究院聯合華為等業界伙伴共同撰寫的《城市數字孿生導論》將于近期上市，該書從理念、技術再到應用實踐全面的闡述了城市數字孿生發展展望，將為智慧城市建設提供參考依據。
