從休士頓到新加坡，世界各地的城市都在使用複雜的數位工具——稱為 數位雙胞胎 – 監測和控制地下水，管理城市熱島，減少 空氣污染 並有效管理您的廢棄物。
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以最簡單的形式， 數字孿生 是物理世界中存在的物體的複製品，利用無人機、感測器和衛星的即時、不斷變化的數據開發。城市環境中的數位孿生接收來自車輛、建築物和基礎設施的數據，這些數據可以與來自智慧型設備、物聯網 (IoT) 和 人工智能 （IA）。
Se根據 ABI 研究到 500 年，超過 2025 個城市可能會使用某種形式的數位孿生技術。
據 IPCC 稱，到 2050 年，面臨更高氣溫的城市居民數量將增加八倍，另外 800 億人可能面臨海平面上升和風暴潮影響的風險。城市必須以培養復原力的方式重新配置自己，特別是在雅加達和芝加哥等城市地區繼續下沉的情況下，同時也面臨與健康和日益嚴重的社會不平等有關的城市挑戰。
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雙技術的另一個應用是管理城市地表和地下的熱島溫度。 熱島 當城市的溫度明顯高於鄰近農村地區時，就會發生這種情況，這是由於不同的表面（例如混凝土和草地）吸收和保留熱量不同而造成的。利用土地利用、建築密度和植被覆蓋的數據，機器學習演算法可以預測城市中可能成為熱島的區域。這支持有效的降溫幹預措施，例如植樹、安裝綠色屋頂和保留公共綠地土地。
智慧能源系統是數位孿生的另一個重要用途，對於脫碳和向再生能源過渡至關重要。美國第五大州新墨西哥州與 Cityzenith 及其 SmartWorldPro 平台合作創建智慧基礎設施模型，以減少至少 50% 的碳排放。
在阿姆斯特丹，數位孿生用於透過本地包容性未來能源 (LIFE) 系統識別低效率並優化分配。這有助於穩定當地電網並儲存剩餘能源，包括阿姆斯特丹競技場太陽能板的電力。
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有效管理 浪費 是透過孿生技術實現永續城市的另一個支柱。南非比勒陀利亞提高了定位廢棄物地點、產生廢棄物模擬和優化廢棄物收集路線以減少燃料使用的能力。同樣，哥本哈根先前實施了思科的數位孿生平台，使規劃者和政府能夠優化廢棄物處理系統。
數位孿生可以增強防洪能力，考慮到如果不採取適當的緩解和調適措施，到 2050 年將有多少城市被淹沒，這一點至關重要。 Greg Herrin，工程軟體供應商 Bentley Systems 的水務副總裁aria 基礎設施，為葡萄牙里斯本等城市創建了防洪模型。 「數位孿生透過監測洪水隨時間的上升和積累並識別受影響的人員、財產和基礎設施來提供即將發生的洪水的早期預警，以幫助挽救生命並最大程度地減少損失。”
Herrin 說，在里斯本，Bentley 軟體公司的洪水模擬軟體可幫助城市規劃者了解在哪裡建造截流隧道，以將水流從關鍵區域引流並降低洪水風險。 “如今，據估計，新的防洪基礎設施將在 20 年內防止 100 次重大洪水，節省數億歐元。”
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應用這樣的軟體解決方案對於許多容易受到水位上升、洪水和颶風影響的美國城市至關重要，包括紐約、紐奧良、薩凡納、諾福克、安納波利斯和西雅圖。
在城市規劃中實施數位孿生的主要挑戰之一是，它需要眾多利益相關者的協作，包括規劃顧問、政府、監管機構、軟體供應商、房地產開發商和公民。
普華永道的 Vessali 指出，資料治理和確保技術符合隱私和保密法是最大的障礙。
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