數字孿生賦能城鄉治理降本之道

G市作為全國城鄉融合發展的先行區，通過推動城鄉共富、促進資源要素流動、實現公共服務均等化等措施，實現了城鄉的深度融合。然而，該市仍面臨基礎設施、公共服務、產業發展等方面均衡水平不高以及長效機制不完善的問題。城鄉融合治理需要大量的資金作為保障，本文以G市實景三維作為數字孿生底座，在研究數字孿生技術賦能城鄉融合治理場景應用實踐的基礎上，探究數字孿生技術驅動城鄉治理成本優化的內在邏輯，揭示數據統籌化與決策智能化如何破解城鄉資源錯配、重復建設等痛點，為城鄉融合治理提供降本增效的系統解決方案。

現實困境

G市作為全國城鄉融合發展的先行區，通過實施城鄉共富、促進資源要素流動、實現公共服務均等化等措施，達成了城鄉的深度融合。但目前，該市在基礎設施、公共服務、產業發展等方面仍存在均衡水平不足以及長效機制不完善的問題。

數字技術賦能城鄉融合治理主要體現在資源整合、精準識別問題、操作可溯、政社互動、多方協同等方面。然而，在城鄉融合發展過程中，存在數字治理的“兩極分化”困境，主要表現為：數字硬件建設不平衡，部分基礎設施相對滯后；數治平臺條線化，層層加碼導致基層負荷過重。此外，由于各地區、各部門、各層級之間存在分割，數字平臺建設條線化、數據資源各自存儲，形成了多個信息孤島，彼此之間的數字信息無法互聯互通、互換共享。

研究基礎

研究路徑依托數字孿生技術，通過實時監測、數據采集、建模分析等手段，實現物理世界與數字世界的交互與融合。針對城鄉融合治理不同的應用場景，形成全域覆蓋、動靜結合、三維立體的智能化、全聯接的感知布局，為場景的分析與決策提供依據。

國內數字孿生城市建設各地數字孿生城市不斷探索實踐。北京CBD數字孿生城市平臺接入GIS數據、三維模型數據、專題業務數據、動態運行數據等海量多源異構數據，賦能CBD規劃招商、經濟運行、工地建設等工作。深圳融合近10000個BIM精細化模型和22億條業務數據，構建以“地樓房權人”為主干的城市級數據集，注重數字孿生底座建設與應用場景相結合。

市數字孿生城市建設2015年，G市成為全國首批新型智慧城市“標桿市”之一；2016年，智慧G市時空信息云平臺建設列入國家試點。2021年，結合國家新型基礎測繪建設試點和實景三維中國建設要求，截至2024年底，G市基本建成全域地形級實景三維、城市級實景三維、基礎地理實體、自然資源實體等。各數字孿生體實現“一碼多態”，包括幾何形態和時間形態的一碼管理。基于空間身份編碼，融合多方面信息資源，形成全域“三維智能底板”，提供信息融合、按需定制、知識服務、時空計算等新型服務能力。

G市城鄉融合治理場景的應用實踐

促進城鄉產業融合與空間協調通過空間身份編碼，實現土地要素“規、批、供、審、建、驗、登”全業務串聯，構建自然資源實體。疊加生態紅線、耕地保護等數據，實現國土空間的動態管控和全要素監管。分析待建設地塊及其周邊的容積率、綠地率、建筑密度、建筑限高等指標，對比不同方案在日照、可視域、天際線、建筑退線、空間協調性等方面的優劣。同時，利用無人機航攝快速高效地獲取項目的最新動態和進展情況，全面掌握項目建設進度、資金投入以及存在的問題等情況，實現項目的精準預警，保障項目質量和工期。

緩解公共資源配置不均依托相關小程序，研發移動端數據采集工具，形成涵蓋基礎地理、社會、人文、經濟等要素的統一基礎數據庫，為城鄉融合規劃提供模擬分析基礎。通過模擬和分析公共服務的供需關系，評估學校、醫院等公共服務設施的覆蓋盲區，優化公共服務資源配置效率，支撐城鎮社區專項體檢，為21個共富基本單元建設提供時空信息服務。

提升基層治理效能關聯鎮街級經濟產業、司法訴訟、應急管理等11個專題政務資源庫的12萬余條數據，接入視頻監控、水位監測、消防監控、智能水表等物聯網感知信息，實現325萬戶室、20萬間沿街商鋪、578萬人員的空間化管理和常態化采集更新。

特別是在防臺、防疫等應急應用場景中，融合水域容積、單寬流量、流量等水利專業數據，為匯流分析、淹沒分析提供模型參數支撐。在抵御臺風“杜蘇芮”的過程中，結合9個核心水文站點的水位變化進行精密模擬，預測誤差在5cm以內，為制定應急方案提供了有力支持。

降低城鄉設施建設成本G市通過優化資源配置、提高決策精度、減少重復建設和信息采集成本、實現跨部門協同、降低社會風險和體制成本等多方面機制，降低城鄉設施建設成本：首先，通過空間身份編碼與標準地址，減少城鄉數據時空底座的重復建設和信息采集成本。其次，通過虛擬仿真提前驗證項目可行性，如規劃地塊研究、方案比選等，減少無效投資。最后，提高決策精度和預測能力，減少因錯誤決策導致的沉沒成本。

城鄉融合治理成本優化的路徑保障

技術路徑數字孿生城市的核心在于構建一個統一的智能時空底座。在數字中國、數字政府建設過程中，各管理部門基于數字化改革需求，建設了各類“一張圖”，如住房和城鄉建設系統推進的城市信息模型平臺，自然資源與國土規劃主導的時空大數據平臺，公安政法條線依托進行城市安全和綜合治理的城市底圖等。但每個“一張圖”都自成體系，一般僅支撐本系統內應用，無法隨需、隨時支撐其他部門調用。因此，數字孿生技術要充分發揮數據融合價值，首先要打造服務于千行萬業的智能時空底座作為統一工作底圖。

數據路徑為實現多源數據賦能城鄉融合治理，打破信息孤島問題，一要加快推進多元異構數據融合處理標準規范建設，通過統一編碼、統一分類、統一粒度，形成全周期的數據管理模式，從而構建數據融合分析處理能力，提供全周期、全業務鏈、知識圖譜等分析服務。二是加強平臺支撐能力，按照集約化、一體化建設思路，構建一體化數字孿生平臺，形成數據、算力、算法、組件、應用等全要素數字資源一體化管理體系，保障數據流得進、管得住、用得好。建立數據分級分類標準，構建運營、監管、安全規則體系，建立網絡安全等級保護、涉密信息系統分級保護、隱私保護、密碼應用安全性評估等制度，保障數據安全有序開放。

總之，數字孿生技術憑借虛實協同、數據驅動的優勢，已在國土空間規劃、城鄉建設、基層治理等領域展現出顯著價值。下一步，結合人工智能、AR/VR技術的發展，推進跨行業、跨區域標準統一，加強數據融合，推動AI自主決策應用，深化虛實融合交互，充分發揮數字孿生技術驅動城鄉融合治理的降本增效作用。

作者單位：長三角（嘉興）城鄉建設設計集團有限公司