中国城市报专访吕鹏：实景三维数字孪生技术赋能城市高效治理

近年来，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等数智技术加速发展，广泛应用到城市治理各领域，通过全时段、全要素、全流程覆盖，推动城市治理转型升级。

近日，自然资源部、国家数据局联合发布2025年实景三维数据赋能高质量发展创新应用60个典型案例。城市级实景三维数据覆盖全国300余个地级行政区。各地实景三维数据的共享和应用，为城市规划、防灾减灾、历史文化保护等提供了有力支撑。

从二维到三维、从局域到全域、从室外到室内，如何不断升级实景三维时空数据底座，深化拓展城市实景三维模型应用场景，推动城市治理提质增效？对此，中国城市报记者采访了北京大学武汉人工智能研究院“大型社会模拟器”首席科学家、副院长吕鹏。

位于湖北省武汉东湖新技术开发区的“文明一万年·智能社会体验馆”，由北京大学武汉人工智能研究院历经两年打造，设有VR大空间体验、沉浸式CAVE、时光长廊等展区，总占地面积近1500平方米。受访者供图

中国城市报：近年来，城市治理风险和挑战日益增多，各类灾害、安全事故易发多发，常态化城市运行管理常被打破，城市治理模式向跨区域、跨空间转变。如何适应城市治理新形势新要求，以数据、技术、场景深度融合推动城市治理体系和治理能力现代化？

吕鹏：国家治理体系和治理能力现代化是一个国家现代化的重要保证，而社会治理是国家治理的重要组成部分。目前，中国城市发展进入精细化、智能化治理新阶段，核心特征之一就是人工智能技术的系统性场域介入。这种全面介入，既包括各城市管理指挥中心运行的无形算法，也包括各种类型、具体场景的应用载体（机器人）。

今年7月，中央城市工作会议部署下一阶段重点任务，要着力建设便捷高效的智慧城市。坚持党建引领，坚持依法治市，创新城市治理的理念、模式、手段，用好市民服务热线等机制，高效解决群众急难愁盼问题。

今年8月，国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》，为“人工智能+”发展规划了清晰的路线图——从重点领域突破到形成经济发展的重要增长极，再到全面步入智能经济和智能社会发展新阶段。

当前，人工智能与城市治理深度融合处于关键机遇期，如何发展好、应用好人工智能技术，成为了推动城市发展的必答题。

实景三维与大数据模型的结合，本质上是空间数字化与数据分析智能化的融合。它们共同构成了城市数字孪生的核心，使城市治理者能够以前所未有的清晰度“看见”城市，以强大的算力“理解”城市，并最终以精准的行动“优化”城市，迈向可知、可感、可控的智慧治理新阶段。

面向城市社会有机体的“大型社会模拟器”，是地方探索国家治理现代化的实践抓手。以数据为土壤、以算法为主体、以应用为导向，“大型社会模拟器”能够实现“数据—算法—应用”三者有机结合。在数据方面，使用城市级三维建筑模型，以及城市运行数据，提取有效的社会运行方面的客观规律，并程序化为可以编程、调用的知识。通过算法，模拟整个城市运行，并在核心治理场景方面实现治理赋能。传统的模式，从发现社会问题到形成社会公共政策、开展实际治理，少则需数月、多则需数年。“大型社会模拟器”的出现和应用，有望大大缩短在城市治理中从社会问题发现到社会治理实践的时间周期与过程，进一步优化和提升治理的能力与效果。

中国城市报：从个人到行业，从生活到生产，实景三维技术与大数据模型深度融合的人工智能应用逐渐贯穿城市规划设计、建设、管理等各个环节，驱动城市智能化进阶，有效提升城市精细治理能力和公共服务效能。如何推动人工智能与城市治理深度融合，加速落地新商业形态，不断拓展应用新场景？

吕鹏：实景三维技术与大数据模型的深度融合，正从根本上推动城市治理从“二维平面管理”向“三维立体智能”的范式演进，构建起城市数字孪生体的核心支柱，为现代城市治理提供了前所未有的洞察力、预见性和精细化管控能力，能够激发新的商业模式、场景，切实提升人民群众的获得感、幸福感。

从“流量经济”到“场景经济”，人工智能应用加速落地新商业形态。传统电商和线上线下服务依赖于流量分发，而实景三维与人工智能的结合，催生了基于精准空间智能的“场景经济”，重塑商业价值链。首先，推动沉浸式体验与精准营销，通过实景三维模型，用户可以在VR/AR中“漫步”商业街，实时查看店铺人气、商品陈列甚至试穿虚拟服装。大数据AI则根据用户位置、行为和偏好，在三维空间中叠加并推荐个性化的优惠信息和消费路径。催生出的“元宇宙商圈”“AR导航购物”等新业态，使线上引流与线下体验无缝融合，极大提升了转化率和客单价。其次，实现城市级空间分析与选址优化。品牌商可以利用该技术，分析城市三维空间结构、人流热力、消费能力、交通可达性、竞争对手分布等多维数据，人工智能模型能模拟出不同选址方案下的潜在收益和风险。因此，该技术可为零售、餐饮、新能源充电站等业态提供数据驱动的科学决策服务。此外，提升数字基础设施服务。高精度的实景三维模型本身就是一处关键的数字基础设施。无人机物流公司可以用它来进行自动路径规划和避障，自动驾驶公司可以将其作为高精地图的基底进行仿真训练。模型还能催生出专门提供“三维数字底板”运营和数据服务的供应商，开创“空间数据即服务”的新商业模式。

从“功能满足”到“体验优化”，人工智能应用不断拓展生活新场景。实景三维与大数据模型技术的融合，正将科幻电影中的场景变为日常现实，全方位拓展智慧生活的外延。在智慧出行场景中，导航APP不再仅是平面路线，而是在实景三维模型中提供沉浸式的AR导航指引；AI综合实时交通流量、红绿灯状态、三维道路信息等，规划出最省时、最节能的动态路线。在智慧社区与家居场景中，结合社区实景三维和物联网数据，AI可以智能管理安防巡逻、垃圾满溢告警、公共设施维护等。回到家之前，智能家居系统可根据用户的实时位置和三维户型模型，提前调节好室内温度和灯光。在文旅与社交娱乐场景中，游客通过手机扫描古迹，即可在实景三维上叠加AR复原模型和历史信息，实现沉浸式导览。基于真实城市三维地图开发的LBS（基于位置的服务）游戏和社交应用，将虚拟世界与物理空间深度融合，创造全新的娱乐体验。

近年来，北京大学武汉人工智能研究院也进行了一些人工智能应用场景的积极探索。“文明一万年·智能社会体验馆”是湖北省武汉东湖新技术开发区国家智能社会治理实验基地的重大科普项目。该项目采用了当前最新的VR大空间体验形式，在内容方面设计了一系列VR大空间剧情体验。游客能够通过具身参与（VR设备），进入到虚拟大空间，体验剧情、参与互动，深刻了解城市与社会发展的过去（古代生活）、现在、未来（高阶社会阶段）。今年7月，该项目获得了联合国教科文组织2025年度“世界遗产教育创新案例奖”。

古城模拟与智能体验项目（武汉）则采集唐、明两代数十种典籍文献与考古资料，通过UV函数建模重建三维古城，再用多任务强化学习训练数以万计的“古人智能体”。这些智能体可自主作息、交互、交易，真正让历史“活”起来。观众可以看到黄鹤楼畔诗酒齐飞，也能走进楚王府感受王朝礼制，当现代人与虚拟先民在同一轮江月下对望，武汉千年文脉得以最鲜活的方式呈现。这种“AI+文化”的形态能同时服务学术研究、城市品牌塑造和大众休闲体验。

中国城市报：把实景三维城市“搬进”数字空间，推动城市治理智能化、精细化、科学化发展，当前还有哪些问题需要突破？

吕鹏：将实景三维城市“搬进”数字空间，构建数字孪生城市，是迈向智能化、精细化、科学化城市治理的重要方向。虽然前景广阔，但目前仍需在以下几个方面寻求突破：

技术瓶颈有待攻克。广域实景三维建模在低成本高效数据采集、自动化精细化建模与动态更新方面存在挑战。城市级数字孪生需要融合多源、多尺度、多模态的时空数据，并在不完备数据条件下进行复杂场景的三维实体化精细建模。

数据治理与共享壁垒需要突破。城市数据常分散在不同部门，存在“数据碎片化”“监管滞后化”和“决策经验化”等问题。数字孪生城市需要表征数据与机理模型结合的全生命周期数字孪生模型动态构建。

成本与普及门槛需要优化。构建和运营城市级数字孪生平台需要巨大的资金投入，包括硬件设备、软件平台、数据采集处理、技术团队等。从数据治理到可视化开发，数字孪生技术涉及多个专业技术领域，政府单位可能面临自主运维和深度应用开发困难。

应用深度与智能化水平需要提升。目前很多应用可能仍停留在“可视化”和“静态呈现”阶段。模型需要与城市运行的机理模型（如交通流、人群疏散、灾害蔓延模型）深度集成，才能实现真正的模拟推演和决策支持。

标准规范与生态构建需完善。要建立统一的标准规范体系（如数据标准、编码规范、共享交换标准、应用开发指南等）。要构建开放、协同的应用生态，吸引更多开发者基于数字底座创新应用。如何降低开发门槛，鼓励政府、企业、科研院所乃至个人开发者基于统一的数字底座创新开发各类“城市信息模型+应用”，形成繁荣的应用生态，是长效发展的关键。

原标题：实景三维数字孪生技术赋能城市高效治理——访北京大学武汉人工智能研究院副院长吕鹏

■来源：中国城市报记者 张永超