什么是数字孪生？数字孪生就是充分利用物理模型及互联网、传感器的技术采集全生命周期的运行历史等数据，将多学科、多物理量、多尺度、多概念的仿真过程。
简单地来说，数字孪生就是在一个设备或者系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。
数字孪生是虚实之间双向映射、动态交互和实时的联系。大家知道数字孪生如果用到城市里，就是通过对物理城市的人、物、事等等进行数字化，水、电、气的流，让数字化制造一个与之对应的虚拟的城市，物理维度上的实体城市以及信息维度上数字城市同生共存、虚实交融。
我们城市有各种各样的传感器，如摄像头、各种各样互联网技术，终端采集的数据可以把它提出来，集成起来，管理起来，来掌控我们物理运营的城市。
数字孪生城市中，要解决城市里面基础设施（水、电、气、交通等），还有城市的人，警力、医疗、消防等，人流、物流和车流的控制，让城市更加聪明起来，解决老百姓的需要，实现数字城市。
2006年出现了物联网，现在又有了云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链等等。这是基于当前数字孪生城市的基础，数字孪生城市是数字城市的最高境界，要栩栩如生，完全能够超脱物理空间，这个高度是最高的阶段。以前不是最高阶段，现在要做的是面对中国新经济的要求，是一种新型的数字孪生城市。
举个例子，我们用的无人机，一个无人机装6个镜头扫描，建立三维的模型，来查三维的违章建筑，有些把房子加高的违章建筑，要查出来哪个房子是不合法的要求罚款，这要投入几十个亿。如果全部人工智能，可以做规划、仿真、实际的演习，这就是将来的数字孪生的数字城市。
按照这个预想，比如，未来构建一个与武汉二级城市对应的数字孪生城市，武汉所有的人、物、事件、建筑、道路、设施等等，都在数字世界有虚拟的映象，可以实现信息可见、有迹可寻和状态可查，虚实同步运转、情景交融以及过去可追溯，未来可预期等等方面。
数字孪生的理想特点，是可以真正跟现实的城市像孪生紧密一样地投入到网络空间里，在网络空间中管理物理空间，利用人工智能实现智能化、信息化，全生命周期化。而城市的管理者基于这些数据、城市模型，来构建数字孪生体，以更高效地管理城市。
数字城市建设所需的庞大资金问题一直没有解决之道，政府和市场边界不好划分，工程周期长且投入很大充满变数，企业盈利及资本回报的前景模糊，观望踯躅之下，推进的效果可想而知。除此之外，彰显数字化所必须的资源共享与业务协同机制也没有建立起来，信息打通依然困难，协同共治很难实现。这两大瓶颈导致数字城市疲态尽显、停滞不前，现有的建设发展模式亟需突破。
