当前，以物联网、大数据、人工智能等新技术为代表的数字浪潮席卷全球，物理世界与数字世界正形成两大体系平行发展、相互作用。数字世界为了服务物理世界而存在，物理世界因为数字世界变得高效有序，数字孪生技术应运而生，从制造业逐步延伸至城市空间，深刻影响着城市规划、建设与发展。
数字孪生城市基于数字化标识、自动化感知、网络化连接、普惠化计算、智能化控制、平台化服务的信息技术体系和城市信息空间模型，在数字空间再造一个与物理城市匹配对应的数字城市，全息模拟、动态监控、实时诊断、精准预测城市物理实体在现实环境中的状态，推动城市全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、城市运行管理协同智能化，实现物理城市和数字城市协同交互、平行运转。
从技术角度看，数字孪生城市涵盖“云-网-端”三大层次，成为数据驱动决策、技术综合集成的智慧城市综合技术支撑体系；从城市发展看，数字孪生城市是未来实体城市的虚拟映射对象和智能操控体，形成虚实对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统；从建设重点看，基于多源数据融合的城市信息模型是核心，城市全域部署的智能设施和感知体系是前提，支撑孪生城市高效运行的智能专网是保障，实现智能操控的城市大脑是重点；未来，数字孪生城市可在数字化水平相对较高、需要运行机理、建模、实现虚实空间协同优化、彰显多维智能决策支撑和重要参考。
数字孪生城市是在城市积累数据从量变到质变，在感知建模、人工智能等信息技术取得重大突破的背景下，新型智慧城市建设的一条新型技术路径，是城市智能化、运营可持续化的前沿先进模式，也是一个吸引高端智力资源共同参与，从局部应用到全局优化，持续迭代更新的城市级创新平台。其核心价值，在于通过建立基于高度集成的数据闭环赋能新体系，生成城市全域数字虚拟映像空间，并利用数字化方针，虚拟化交互，积木式组装拼接，形成软件定义城市，数据驱动决策，虚实充分融合交织的数字孪生城市体，使得城市运行、管理、服务由实入虚，可以在虚拟空间的建模，仿真，演化，操控，同时由虚入实，改变、促进物理空间中城市资源要素的优化配置，开辟新型智慧城市的建设和治理新模式。
新型智慧城市建设以提升城市治理和服务水平为目标，以为人民服务为核心，以推动新一代信息技术与城市治理和公共服务深度融合为图形，包括无处不在的惠民服务、透明高效的在线政府、精细准确的城市治理、融合创新的数字经济、自主可控的安全体系等五大核心要素，分级分类、标杆引领、标准统筹、改革创新、安全护航，注重城乡一体，打破信息藩篱。
数字孪生城市是支撑新型智慧城市建设的复杂综合技术体系，是城市智能运行持续创新的前沿先进模式，是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市同生共存、虚实交融的城市未来发展形态。数字孪生因感知控制技术而起，因综合技术集成创新而兴。数字孪生城市一方面准确反映物理实体城市状态，另一方面精准操控、智能优化现实城市，将极大改变城市面貌，重塑城市基础设施，形成虚实结、孪生互动的城市发展新形态。
