数字孪生，为省域治理插上隐形翅膀

9.09平方公里的绍兴古城，全部“毫厘毕现”做成一个三维数字模型，随着鼠标滚动，可以看到鲁迅故居的一砖一瓦，恍如就在现场……这个有点像游戏里的虚拟世界，却有着应用于基层治理的现实价值，它也正成为浙江省域治理现代化征程中的一个大招：数字孪生。

近日，浙江全面部署推进数字孪生建设，为数字化改革增添新动能。各地在数字城市大脑“中枢”基础上，将数亿条数据像生命体一样组建起来，克隆出一个个“活着的城市”，去观察现实世界的一毫一厘、一举一动，用摄像头、传感器等“火眼金睛”发现问题并预警，用“最强大脑”给出最佳解决方案。虚拟世界与物理世界一体同胞、同生共长。在杭州、绍兴、衢州等地，从城市社区到古镇乡村，越来越多的地方有了数字“孪生兄弟”。

数字孪生，正在打造一幅浙江“镜像城乡”的智慧版图。

当城市肌体中每个器官的一举一动都可以在虚拟世界被掌握，虚拟世界就能完成很多物理世界难以实现的任务

治理进入精细化时代，数字孪生是来解决实际问题的。

行走在杭州滨江区，不时看到各种塔吊、起重机。这里是杭州亚运会主场馆“大小莲花”所在地，全区180个工地正在推进。很难想象，这里以不到全省千分之一的土地面积，创造出占全省2.7%的地区生产总值。如此繁华之地又有如此多建设项目，治理压力可想而知。

“我们需要‘千手千眼’才管得过来，但仅通过简单增加人手不现实，需要数字赋能。”滨江区住建局相关负责人举例说，仅工地安全检查，按现有人力每个工地查一次要一个月，管理部门一直希望有一个数字孪生模型，囊括物理城市中所有的人、地、物、事、情、组织等要素，“人在办公室，知晓全区事。”滨江区的希望如今已是城市治理一个共识。华为6月发布的《数字孪生城市白皮书》中指出：数字孪生城市是通向智慧城市的“罗马大道”。

当城市肌体中每个器官的一举一动都可以在虚拟世界被掌握，虚拟世界就能完成很多物理世界难以实现的任务。正在推动多跨场景应用落地的浙江各市县，期盼数字孪生尽快落地。

古城绍兴有着2500多年建城史，留下了丰富的古迹，也留给城市发展厚重的“包袱”：种类众多但又四下散落的文物古迹，如何让游客易发现、易参观？那么多石板路、老木头房，如何让它们与群众对现代化生活的追求不相矛盾……

绍兴历史文化名城保护办公室（以下简称“名城办”）曾为这一系列问题困扰多年，直到最近有了解决方案。名城办副主任徐国峰说，以前搞改建、改造，很难全面预估后果，不敢轻易上手。有了数字孪生，可以通过模拟进行试错，不断调整设计，找出最佳方案，不再担心损害古城风貌肌理。

省大数据发展管理局相关负责人评价，构建数字孪生空间可以提升市县两级公共数据平台能力，从而形成更丰富的多跨场景应用，这是数字化改革新阶段重要抓手之一。

数字孪生如今在浙江被如此重视，在浙江大学管理学院教授、浙江数字化发展与治理研究中心主任刘渊看来是“水到渠成”。原来，前一阶段的数字化改革工作中，浙江已搭建省市县三级公共数据平台，积累了海量数据。但这些数据不少是二维的、静态的，数据价值远未被释放。现阶段的重心，就在于让数据动起来、维度丰富起来，实现物理世界与数字世界的双向实时交互。这正是数字孪生所长。

刘渊引用最近《自然》杂志上发表的一篇文章说，数字孪生已经被应用于国内外很多场景中，例如新加坡政府就将数字孪生用于监控城市、改善公共设施，它对管理者决策起到一定积极作用。

刘渊的观点，在衢州等地的数字孪生城市建设中可以得到直观的印证。截至6月底，衢州已搭建起城市大脑这样的“中枢”，累计开放数据集1011个、数据项6287项、数据5.4亿余条，相当于有了维系城市生命体的“血液”，衢州市大数据中心主任郑秀峰说，现在需要把它们作为生命体，从组织到器官、从诞生到消亡组建起来，构建一个“活着的城市”。

郑秀峰以当地正在全力打造的未来社区为例解释，比如“幼小托管”，如果不能把学生人数、师资力量、场地状况、教材资源等信息综合考虑，就很难办好这件事；如果不把这些信息以全生命周期的形式整合起来，即使办好事也难持续，体现不出未来社区的优越性。

这，正是数字孪生的使命所在。

通过虚拟世界看物理世界，主要落在数据采集上，要求精准、双向、全生命周期，从而带我们“看到”一个与以往不同的世界

站在一个大屏幕前，徐国峰打开了绍兴古城保护信息管理系统。记者看到周恩来故居内的一草一木。

“数字孪生要的是主动采集、颗粒度细的数据，而不是以前常见的被动采集、颗粒度比较粗的数据，否则很难有这么逼真的效果。”作为绍兴市“名城办”刚任命不久的首席数据官，徐国峰每天工作中很大一部分内容就是协调内外部数据资源供给。

“孪生城市”的制作环节，对数据要求之高可想而知。徐国峰说，这离不开无人机倾斜摄影、室内激光扫描等高科技的功劳，以及自然资源规划、文广旅游、建设等30余个部门共享的250多类数据。

古建筑被重点照顾。当地专门为周恩来故居、蔡元培故居、寿家台门等65处古建筑安装了变形监测、压力监测等物理传感器，用上了室内激光点云，监测精确度达到5毫米，“窗户开一条缝也能在屏幕上被实时‘看’到。”

在省大数据发展管理局相关负责人眼里，数字孪生与以往各地推进的数字城市、智慧城市等建设，以及常用的城市信息模型（CIM）、建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）等技术最大的不同，就是整体观与系统观，它是更强调全空间全要素全生命周期的生态系统。比如一条道路，从规划设计到建设再到投入使用、运行维护，从它的地理位置到每一棵行道树、每一盏路灯、每一辆行驶的车，都要作为一个整体来采集。

夏日的杭州临安区指南村，绿水青山与白墙黛瓦的农房相掩映，美不胜收。但前不久，这里还是私搭乱建频频挤占村道。改变源于临安数字孪生乡村建设吹来的东风。去年，当地上线了一个场景应用，把从建房申请到图纸选择，再到工匠挑选、现场监督等农村建房全流程集合起来。每幢新建农房，都有了统一的服务和管理。

尤其是图纸，以往在农村往往是一张白纸，全靠工匠现场发挥，风格杂乱。如今，临安请专业设计师结合当地风貌、农民所需、民宿等产业发展，设计了浙西民俗型、山地宜居型、田园风光型等不同风格图纸可供选择，“从中可以看到临安乡村的未来面貌。”

2002年，密歇根大学教授迈克尔·格里夫斯首次明确提出“数字孪生”这一概念时，强调了几个关键词：镜像投射、双向、动态、全生命周期。

数字孪生对数据质量的严苛要求，考验着保障数据采集的体制机制。而这正是眼下各地构建数字孪生空间的一大挑战。

6月28日，衢州市17个基层治理“一件事”率先全部上线。物理世界几大要素中相对抽象的“事”“情”找到了投射进虚拟世界的最佳路径。占道经营整治就是其中之一。这曾是衢州基层治理一个“老大难”，由于流动性大，发现难、管理也难，经常出现因信息共享不畅通的反应迟滞以及部门间的“踢皮球”。

如今，衢州以“一件事”的方式处置占道经营，摄像头抓拍的画面、网格员巡查的信息以及群众举报等都实时汇总到一起，结合数字孪生城市构建的数据“底座”，道路的“生命体征”就建立起来。一发现有占道经营行为这样的“梗阻”发生，信息马上发到乡镇统一指挥平台，平台派单给综合执法队伍处置……整个流程畅通高效，实现了线上线下实时互动。

衢州市大数据发展管理局相关负责人说，数字孪生所需技术其实都是现成的，它需要把技术融会贯通，体制机制要迅速跟上，成为保障而不是障碍。

数字孪生，带我们“看到”一个与以往不同的世界。

从“云上的城市”和“地上的城市”，数字孪生打开新的空间，产生新的工作方式，拓展更多场景应用

最近，衢州正在推动打造一体化数字资源系统（IRS）试点。

这套系统可以有效地将海量数据自动分类成各个目录，并转化成可利用的数据组件资源，提升数据引用的效率，从而为数据孪生机制夯实数据基础、应用基础与组件基础。衢州市大数据中心主任郑秀峰介绍，形象地说，这是给数字孪生城市安上活动范围更大的“手”和“脚”。

如果缺乏全面、准确和鲜活的数据支撑，数字孪生就难以实现真正的演化反馈。“数字孪生不只是建一个大屏幕，它不是单纯配套、附属于物理空间，而是直接作用、影响于物理空间。”郑秀峰说，我们要像运营物理城市一样去运营数字孪生城市，这样两个“双胞胎”才能实现同生共长。

可视化、可互动、可操作，被视为数字孪生区别于传统信息化的显著特征。

如今，杭州滨江区的502个塔吊都装上了物联感知设备，实时监测塔吊的位置、角度、倾斜度等数据。这些数据实时投射到新开发的“孪生塔吊”系统中，跟踪计算物理塔吊的生命体征。一旦发现有超出常规的倾斜，或者有跟其他塔吊碰撞的隐患，“孪生塔吊”就会发出预警，通过塔吊内部的声光报警装置提醒司机及时处置。

滨江区的180个工地实现了一码管理，每一名施工人员的进出、每个大型设备的状态，监管部门工作人员在办公室就能一目了然。

数字孪生让突发事件应对变得更加从容。

记者在杭州临平区看到这样一个案例：在区社会治理综合服务中心大屏幕上，突然弹出一条火警信息，提醒区内有一条道路上发生车辆起火。还没等记者反应过来，事发地点已经被锁定，主屏幕自动跳转到一个三维建模的城市地图上，并在边上实时传回事发地周边4路治安监控拍摄的画面。指挥中心迅速和辖区消防大队建立实时联系。“以前往往要指挥员到现场才能判断情况、协调处理，现在发现即可处置，不用再到现场。”区指挥中心相关负责人说。

在更多基层工作者眼里，数字孪生打开的新空间，对每个环节提出了更高要求。

曾经为诸多问题困扰的徐国峰，如今反而觉得问题“不够多”，“以前是工作催数据，现在数字孪生大大提升了我们平台数据供给、响应等能力，变成了数据催工作。”去年12月，绍兴古城“数字孪生”系统正式投入使用，古城“家底”一目了然。基于升级的“绍兴古城”APP 相继开发了旅游景点寻找、VR浏览、导航等多项功能，游客未到绍兴可以先行“云”游，也可以提前在APP上安排出行、居住等行程。

这些还不够，以往的古建筑原样修复等高难度工作，也有了很好的突破口。“以前做古建筑保护修复，仅靠纸质图纸，细节容易丢失。如今新技术能够实现分辨率达到5毫米的精度，细节非常丰富，完全满足古建筑原样修复需要。”徐国峰说，他们正在研发相关场景应用，为更多历史建筑测绘建档，建立古建筑保护修复高清数字图纸蓝本。

用数字化手段，打开社会治理的创新通道。那个镜像里的世界，虚拟又真切。

【名词解释】

数字孪生：是指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。通过物理空间与虚拟空间的虚实交融、智能操控，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、物质资源配置最优化。