城市化进程的加快，使城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权利，城市不可避免地成为世界瞩目的焦点，发挥着主导作用。与此同时，城市空间也面临着环境污染、交通堵塞、资源不均、住房不足等各类“城市病”。数字化浪潮下的城市空间治理，需要以更高站位和全新视角构建城市空间治理模式、创新城市规划建设管理方法、推动城市发展智能化。
城市仿真以城市空间的量化研究为出发点，通过多源数据的融合与增值，构建空间数学模型，从规划的视角模拟复杂城市空间，感知城市体征，监测城市活动，预演城市未来，推动规划有的放矢和提前布局，支撑实现“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧规划。
为什么需要“城市仿真”？
1.整合面向城市发展的信息资源，实现精细化管理
新时代的城市空间治理需要整合面向城市发展的各类信息资源，构建面向城市空间治理的综合数据库，为城市进行整体性、综合性研判和宏观管理提供基础支撑。通过多源数据的动态融合和增值，实现对城市空间运行状态的实时感知和预测；通过数据量化城市指标，评估城市建设活动，实现精细化管理。
2.强化适时评估和过程控制，实现精准化治理
构建城市空间治理体系需要强化城市建设的过程控制，对城市建设活动进行适时评估和合理调校。通过对规划方案的模拟预演，对城市影响进行预判，将评估结果反馈到规划源头进行干预，对症下药精准施策，实现引导城市规划建设，达到精准化治理效果。
城市仿真实验室解决方案
城市仿真实验室构建的初衷即让规划、建设、管理从定性化向定量化、科学化转变，让未来的城市工作更加智慧，是城市仿真助力智慧规划的印证实例。城市仿真实验室解决方案包括如下构建思路：一是融合 “人口社会、产业经济、国土空间规划、公共服务、道路交通、市政设施、自然资源与生态环境、空间形态风貌”等多个城市领域的综合数据，汇聚城市“数据湖”；二是对城市运行指标体系进行量化和监测，建立城市“仪表盘”；三是通过模型、算法的自动化运行对城市未来发展在线预演，构建城市“未来预演室”；四是推进可视化协同治理，助力科学规划和智慧决策。
1.融合城市多源数据，汇聚城市“数据湖”
通过政务网、互联网、物联网及调查监测工作建立城市空间感知体系，对空间中各要素的变化情况和变化趋势进行动态感知，充分利用时空大数据技术、元数据技术及数据仓库技术，实现海量城市数据汇交和管理，为多源数据的融合展示与综合应用提供数据保障。
2.构建城市运行指标体系，建立城市“监测仪表盘”
采用系统化的解构方法，建立城市综合指标体系，用指标精准量化城市状态，并基于多维模型技术对指标分级分类管理和存储、多源数据监管与计算、指标对标与趋势分析以及指标可视化研究，建立起监测城市运行状态的城市“仪表盘”。此外，通过建立指标与模型的关联，支撑城市空间治理指标体系的动态监测预警和体检评估。
3.仿真模拟推演，构建城市“未来预演室”
城市“未来预演室”立足城市发展核心要素，研究城市空间拓展、内部空间结构与功能布局等方面的需求，依据城市经济发展目标，研究确定城市规模，协调不同领域之间的空间统筹，搭建城市发展的主线模型；面向城市发展的专业诉求，分专项分层级开展城市专项空间分析模型研究；最终，面向城市发展的综合管理，构建城市综合发展评估和分析模型，辅助支撑重大决策。通过模型管理技术实现城市模型的可定制、可编排、可调试、可服务，为城市“未来预演室”提供一个可不断积累和灵活配置的知识库。
4.推进可视化协同治理，形成“决策大脑”
以城市空间治理和综合管理为对象，从城市规划管理向城市综合发展决策领域逐步拓展，最终建立城市空间治理智慧决策平台。在此过程中，推进可视化协同治理，能够有效应对复杂时空表达、多维数据分析、模拟信息场景、辅助智慧决策等需求。通过搭建支撑空间规划、建设、管理闭环的智慧化应用，建立监测预警、模拟仿真和智能反馈机制，实现自动发现问题、辅助解决问题、促进自我优化的空间治理过程，逐步形成城市“决策大脑”。
城市仿真实验室解决方案通过对城市空间的解构和量化计算，模拟仿真各种建设活动给城市自然资源带来的影响，研究城市空间变化规律，继而探索城市管理从传统方式走向智慧治理的途径。让规划、建设、管理从定性化向定量化、科学化转变，助力科学规划和智慧决策。
国土空间规划和数字化治理专题
5.模拟推演，监测预警——城市仿真助力智慧规划
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