李德仁:数字孪生城市是数字城市的高级阶段，也是智慧城市的新高度
大会中，中国科学院院士、中国工程院院士 李德仁 就数字孪生的智慧城市 定义、特点、应用、意义发表了《基于数字孪生的智慧城市》主题演讲，指出数字孪生城市是数字城市的理想目标，也是智慧城市建设的新高度，赋予城市大脑实现智慧化的重要设施和基础能力。
以下为李德仁演讲实录:
习近平总书记在十九大发表了重要讲话，指出以信息化推进国家治理体系和治理能力现代化，分级分类推进新型智慧城市建设，打通信息壁垒，构建全国信息资源共享体系，更好地用信息化手段感知社会态势，畅通各种渠道，辅助科学决策。
我报告的第一部分是数字孪生的智慧城市。
什么叫数字孪生呢
所以说，在这样一个数字孪生的城市中间，我们的基础设施，包括水、电、气、交通它的运行状态，我们城市的资源，包括警力、医疗、消防等，还有人流、物流和车流的安全运控，都会通过传感头、摄像头、数字化子系统采集出来，并通过包括5G、北斗在内的物联网 技术传递到云端和城市的管理者，基于这些数据以及城市模型可以构建数字孪生体，从而更好的高效管理我们的城市。
这是“虚拟新加坡”的计划，我们在深圳也做了这样一个虚拟的模型。
全市一盘棋，尽在掌控之中。
虚拟服务现实，模拟仿真决策。
建好这样子的数字孪生的智慧城市，我们需要从全城中的数字化标识开始，实现一体化的感知，然后利用深度学习、知识的智能、平台的建设，做成一个能够有计算能力的全域覆盖的数据资源，然后实现实时影射的孪生反馈平台，从而推动城市的运营。
在这样数字孪生的城市中间，我们的目标应当说数字孪生的城市是数字城市的最高级阶段，也是智慧城市建设的一个新高度，赋予城市大脑实现智慧化的重要设施和基础能力。
第二部分，我们可以想一想数字孪生的智慧城市会有哪些特点呢
第一点，我解决五个关键的技术，从全面动态的感知开始，到多维度尺度模型的构建，以及全要素、全流程、全业务数据深度的融合，和实现智能化、人性化、个性化服务的按需的使用，从而实现全面动态实时的交互。
它有四大特点:
2、虚实交互，在网络空间可以去动态的收缩各种信息，参与城市的规划管理建设，支持城市的各种活动，在实体空间与虚拟空间之间实现虚实的交互。
3、软件定义，这样的过程可以说是软件定义的，所有的行为要依靠云端和边缘的计算，来解决软性指导下的操控城市所有运营，都有这样一个软件定义以后，有形成了数字的经济、数字的社会。
4、智能反馈，当然这样的数字城市能够实现智能反馈，赋予城市运营管理和生活服务更多的智慧和智能，让老百姓满意。
第三部分，我重点要讲一讲数字孪生城市的各种应用，我想从五个方面给大家作一个介绍:
第一，智慧城市运营大脑;
第二，智能电网数字孪生服务;
第三，智慧城市交通大脑;
第四，智慧城市公共疫情服务;
要做一个智慧城市的运营大脑，就需要建立这样一个运控的平台，这是一个城市的云服务平台。
这样子的智慧城市它 大数据 要形成一个生态的流，从数据的采集、加工、存储、清洗、挖掘、决策、控制和利用服务形成一个一条龙，不断在这个大数据生态当中让它活起来。
第二个例子，是讲的智慧电网的一个数字孪生服务系统。
需要解决的关键技术，还是在线的数据感知和量测，然后进行数字工作的建模和仿真分析，我们在跟南电北电合作，利用了无人机的系统，做了激光雷达的子系统，来获取必要的信息，来测量电线与实物之间的具体距离，来确定要不砍树枝。
然后再利用电力巡检的机器人，对于变电、输电、配电设备进行全天时、全方位、全自主智能巡检和安全防护，包括自动巡逻、智能读表、图像识别、红外侧闻、实时视频回传等功能，就保证了电网的安全，提升了电网智能化巡检的水平。
这是我们提供给他们的一个巡检机器人，上面装有红外摄像、光学摄像和激光雷达成像，还有北斗系统，这样子可以8小时的工作，像一个人一样的在变电站做巡逻。
这个系统我们在中国的南北15个城市做了推广试验，试验记录已经超过了5万公里，还在继续的扩大这样一个应用。
第三个例子，就是指的智慧城市的交通大脑，我们跟交通部一起在武汉市做了一个试点，解决所有信息的感知、施工分析、数据挖掘技术，来解决智慧交通的管理，特别是应急交通的管理。
这个系统在2017年做成以后，过了一年多的时间，就发现了武汉市的拥堵排名从23名降到53名，有明显的提高。
第四个例子，是在深圳做的一个无人职守的中国停车场，叫月亮湾。
在疫情之中，我们要解决数字城市公共疫情的服务，它的目标通过网络把好城市关，用人工智能、时空大数据来核查，回收人活动的历史规律，寻找紧密接触人群，来协助病毒传播力的分析。
在去年，29个省市超过了200个城市，有7700多个常熟地点采取了应用，能够有力的支持了疫情的防控。
我们还利用北斗和科技部一起，解决室内外综合的定位，室外的定位靠北斗GPS，室内的定位靠光源、相机、音频、蓝牙，各种传感器，各种射频的信号。
这个系统在广州白云机场已经在做一个实施，实施结果很好。
用这样的系统，我们想可以做舆情安全距离的自动感知，能把近距离的接触者和安全距离的人群区分开来，就可以更科学的、精准的防控，找到密切接触者或正常的人员、无须隔离的人员，最大限度精准的管控。
通过这样一个方法，尽量做到不封城、不封区，实现疫情常态化的管理。
第五个例子，我们在武汉把长江流域的水环境、水平资源管起来，这是一个长江流域生态环境资源的管理还有灾害一个智能管理的系统。
做的这个系统就用了32种传感器，沿着长江布了3万个传感器，获取上亿条的观测数据，包括水位数据、流速数据、流量数据、气象数据等等，这个数据通过我们软件分析系统，做水温离散的分析，可以让它做到从原来的定时充裕，改为适时需要的时候再充裕，从而上游可以多蓄水。
在下游通航的干道上，由于有这样传感器的服务，我们可以每小时提供一次水位，这个水通过5G送到每条船上去，就可以指挥船只安全的行情。
对于洪涝灾害，汛情的管理，我们一方面要抓它数据的采集，有气象水温数据、有卫星遥感设计，还有整个城市各种社会经济数据，都要把它采集进来，还要利用各种知识来做分析推理，来自动做灾情的预报，或灾后灾情的评估。
我们用这样的方法，看到这个里面代表了不同的水域面积，从原来只有35个平方公里的水面涨到了130平方公里的水位，涨得很快。
房屋受影响的比例大到的36.9%，这些数据都及时告诉了中央。
后来在新疆也发水，我们也用同样的方法对新疆具体产生的洪涝灾害做了分析，分析的结果大家可以看得出来，也是说有很多的比例，特别是用不同的颜色代表不同的状态，我们可以看看影响的面积，占总面积的8.23%。
我今天用这么短的时间给大家讲了三个问题，一个是数字孪生城市是数字城市的高级阶段，也是智慧城市的新高度，要用这样的技术来管理我们的城市更好的做好资源的信息化为人民服务。
我相信在两个一百年历史交汇过程中，我们抓好基于数字孪生智慧城市的各种智能化应用，来推动新型智慧城市的升级发展，实现国家和城市的治理，来推动强国目标建设的实现。