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回顾数字孪生的发展历程，21世纪之前CAD/CAE系列软件和系统工程等预先技术的诞生为数字孪生奠定了技术基础。概念早期起源于航空及空军领域，近年来随着概念发展，开始逐步进入城市管理、工业、交通等领域。同时，数字孪生的相关学术研究也呈现快速增长的态势。

目前中国数字孪生城市市场的技术提供方包括基础设施解决方案提供商、平台级解决方案提供商以及集成商三类角色。平台层市场作为数字孪生城市市场核心，包括仿真推演、可视化、交互控制、城市信息模型等市场板块，整体市场规模仍较小，但增速较高。近年来多部委亦陆续出台政策文件，指导加快数字孪生技术在城市建设中的应用。“探索建设数字孪生城市”首次纳入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。

就全球数字孪生市场规模变动情况而言，数据显示2020年全球数字孪生市场规模为52.2亿美元，之后几年会迎来高速增长，预计2025年市场规模将达到264.6亿美元。随着数字孪生市场规模的扩大，数字孪生技术也会更成熟，应用范围扩大，最终有望实现元宇宙的世界孪生。目前全球数字孪生行业巨头公司有西门子、PTC、达索、GE、百度、谷歌、腾讯等，国内数字孪生主要以概念企业为主，以能科股份、东方国信、天夏智慧、延华智能、赛摩电气为代表的国内公司纷纷布局，国内公司尚处于起步阶段，预计随着落地项目持续增长，国内数字孪生产业有望诞生龙头企业。

据中研产业研究院发布《2021-2026年中国数字孪生技术行业市场前瞻分析与未来投资战略规划报告》显示：

数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。Gartner在2018年和2019年十大战略科技发展趋势中将数字孪生作为重要技术之一。数字孪生技术已广泛应用于各类场景，以设计、监控类场景为主。智慧城市、工业4.0和智能驾驶行业是先进数字孪生技术使用较多的行业，也是众多科技巨头重点布局的行业。美国工业互联网盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键。德国工业4.0参考架构将数字孪生作为重要内容。在我国，数字孪生城市已成为各地政府推进智慧城市建设的主流模式选择，产业界也将其视为技术创新的风向标、发展的新机遇，数字孪生应用已在部分领域率先展开。

数字孪生的发展得到我国的政策支持。2020年，“新基建”首次写入政府工作报告，在对于该项热点的讨论中，“数字孪生”被不少代表和委员提及。2020年4月，国家发改委印发《关于推进“上云用数赋智”行动，培育新经济发展实施方案》中，方案提出要围绕解决企业数字化转型所面临的数字基础设施、通用软件和应用场景等难题，支持数字孪生等数字化转型共性技术、关键技术研发应用，引导各方参与提出数字孪生的解决方案。数字孪生技术受关注程度和云计算、AI、5G等一样，上升到国家高度。2020年9月11日，工信部副部长强调，要前瞻部署一批5G、人工智能、数字孪生等新技术应用标准。

数字孪生城市强调数据驱动，真实、即时的城市信息是保障数字孪生城市模型运行的基础。数字孪生城市技术架构复杂，由数字化标识、自动感知、网络连接、协同计算、新型测绘、3D建模等多种信息技术体系综合支撑，每一种技术的发展与变革都会影响数字孪生城市建设过程。全域感知体系、边缘计算、5G、人工智能等基础技术的日趋成熟是构成数字孪生城市的基石，实现采集更多更准确的物理城市信息，更快的信息交互能力、更完善的数据处理整合水平、以及更优化的决策能力，将推动数字孪生城市的落地建设与成熟。

随着数字孪生技术的日益成熟，国家和地方政府纷纷将其纳入智慧城市顶层设计框架，在全国范围加快CIM平台的落地建设，并协调解决各种建模技术之间的兼容性以及数据标准统一等问题。在国家层面，发改委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等部委密集出台政策文件，有力地推动了城市信息模型相关技术与应用的发展与落地。数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环，作为5G衍生应用，可以加速物联网成型和物联网设备数字化，与5G三大场景之一的万物互联需求强耦合。在未来的5G时代，随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，将催生一批制造业数字化转型新模式、新业态，数字孪生日趋成为产业各界研究热点，未来发展前景广阔。

数字孪生主要技术包括信息建模、信息同步、信息强化、信息分析、智能决策、信息访问界面、信息安全等七个方面，尽管目前已取得了很多成就，但仍在快速演进当中。模拟、新数据源、互操作性、可视化、仪器、平台等多个方面的共同推动实现了数字孪生技术及相关系统的快速发展，随着新一代信息技术、先进制造技术、新材料技术等系列新兴技术的共同发展，上述要素还将持续得到优化，数字孪生技术发展将一边探索和尝试、一边优化和完善。

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