01、数字孪生基本概念

　　数字孪生指将物理实体镜像映射到虚拟空间，生成一个“数字双胞胎”（digital twin）。

　　在虚拟空间中的克隆体可以通过物联网实现数据实时双向互联互通，反映对应物理实体的全生命周期过程，在整合底层数据信息的基础上进行仿真预测，为优化决策赋能。

　　数字孪生受益于数字经济、工业互联网发展、政策落地、技术突破、下游需求增长，当前行业步入快速增长期；数字孪生关键技术包括建模、渲染、仿真及物联网。

　　02、数字孪生市场概览

　　2022年中国数字孪生市场规模超100亿元，预计2025年将达375亿元。

　　当前全球学术领域对数字孪生研究热度活跃，中国论文发布数量领先。

　　03、数字孪生行业架构

　　行业发展的基础是投融资方面，目前数字孪生行业融资热度逐步回暖，城市赛道景气度最高。数字孪生行业玩家可分为：

　　技术服务商（如CIM、BIM、可视化平台厂商等）

　　集成方案厂商（如运营商、互联网大厂等）

　　技术、业务、资源三方面筑造数字孪生厂商竞争壁垒。

　　04、数字孪生应用场景：

　　数字孪生与各行业融合加深，本文主要介绍数字孪生技术在城市管理（智慧交通、零碳园区以及城市应急）、智慧工业（流程型工业、离散型工业）、自动驾驶测试以及医疗场景（智慧医院、精准医疗及药物研发）的应用，通过数字孪生技术赋能各行业应用场景。

　　05、数字孪生技术框架

　　数字孪生通过构建数字孪生体并对其全生命周期进行模拟分析，为优化决策提供依据，这需要数据能力与建模能力作为底层支持。数字孪生通过传感器等媒介，采集人、物等物理实体的数据，通过物联网技术传输实时状态数据，最终在内部进行数据标记与管理，构成底层数据池。具有底层数据做支撑后，数字孪生将基于现实世界建模，构建一个与现实世界基本一致的数字世界，再通过仿真等技术模拟物理世界的规律，实现状态预测、问题诊断等功能，反馈现实世界决策。

　　06、数字孪生的关键技术

　　数字孪生过程中涉及多种技术，可大体分为前端设备层及技术层，本页所谈论的核心技术并不涉及传感器等前端设备。建模、渲染、仿真是数字孪生的关键技术。他们分别负责构建模型，让模型更贴近现实，让模型适用现实世界物理法则。

　　除此，数字孪生体需要和物理实体保持全生命周期状态的同步更新，要求数据实时同步，因此大数据、云计算以及网络成为必不可少的底层技术支持，保证数据流通、实时交互。

　　在数字孪生建设中，实景三维技术提供的三维建模和渲染功能以及webgis提供的交互功能很关键。

　　实景三维是通过激光扫描、摄影测量等技术手段获取现实世界物体的三维几何信息，并将其转化为数字化的三维模型。

　　建模、渲染、仿真是数字孪生的关键技术，因此实景三维技术是建设数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素。

　　而如果要实现管理和交互，则需要WebGIS开发通过Web端技术实现的地图空间可视化，将地理信息与互联网相结合，并且允许用户通过浏览器等方式访问地理空间数据并进行空间分析。

　　三维GIS开发可以与实景三维和数字孪生相结合，通过在线地图、模型展示和数据集成等方式，为用户提供更直观、交互式的地理信息服务。