城市数字孪生为何而生

1、数字孪生建设的最终目的是规避物理世界中存在的风险，提供更好的决策指导。工作流程：（1）在开发数字孪生工厂前，首先需要明确数字孪生工厂的需求和场景。

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2、数字孪生技术能够创建虚拟模型，这些模型可以在没有现实世界物理实体的条件下进行操作、模拟和预测。

3、就像镜子里的反射一样，它能实时模拟城市的状态和运行情况，你想象一下，咱们可以用它来规划城市发展，管理城市运行了，所以说是“孪生”。

4、增强现实与虚拟现实的融合：数字孪生不仅提供了真实世界的“镜像”，还允许我们对镜像进行操作和模拟。

5、数字孪生技术可模拟出螺丝、设备、城市，也能复现精密复杂如人体的内在结构。在产品研发的过程中，数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型，对其进行仿真测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。

什么是数字孪生技术?

数字孪生又称“数字双胞胎”，是将工业产品、制造系统、城市等复杂物理系统的结构、状态、行为、功能和性能映射到数字化的虚拟世界。

数字孪生技术是充分利用物理模型、传感器更新、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装备的全生命周期过程。

简单翻译一下，数字孪生就是将现实世界中的事物在虚拟数字空间映射，构建物理实体的“数字化克隆体”，以历史数据、实时数据为基础，借助数据模型，实现对现实场景或对象的映射呈现、分析优化、诊断预测等。

数字孪生与AR、VR、MR之间的关系可以从数据来源与模拟、增强现实与虚拟现实的融合以及现实与人工智能三方面来理解。

数字孪生的三个要素

数据采集与映射：其次，要采集物理实体的状态和行为数据，并将其准确地映射到数字孪生体的相应部分，这包括对其各个部件或子系统的数据处理。通过不断的迭代，可以持续优化数字模型的准确性。

可见性：数字孪生能够实现对机器操作的实时监控，以及对于制造工厂或机场等大型互联系统的全面监控。 预测性：通过采用物理和数学建模技术，数字孪生模型能够预测机器未来的状态。

双向：数字孪生不仅是个静态的数字模型，物理产品和数字孪生之间虚实交融，实现双向的闭环信息反馈。持续：数字孪生和物理产品之间的互动是不间断的，贯穿产品的全生命周期。

提高系统的可靠性和安全性：数字孪生可以通过对物理世界的实时监控和预测，提高系统的可靠性和安全性。例如，在能源领域，数字孪生可以通过监控电网的运行状态，预测潜在的故障，及时进行维修，减少事故发生的可能性。