1、版权声明版权声明：本白皮书版权归属中国联通智能城市研究院和武汉大学，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告内容的，应注明来源。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。主编单位：中国联通智能城市研究院、武汉大学参编单位：上海联通智慧城市研究院前言前言城市的运作与人类活动密切相关，自工业革命以来，人类经济活动产生了大量碳排放，使得大气 CO2浓度上升了 75%，造成全球气候变化和极端气候灾害频繁发生。城市是人类生产生活的主要场所，虽然城市面积仅占不到陆地面积的 3%，但城市是碳排放最集中的区域。碳达峰、碳中和双碳战略是指引我国未来可持续社会经济发展变革的基本方向，要实现“双碳”战略目标，构

2、建“零碳”城市是必然要求，是落实“双碳”战略计划的基础环节，也是未来绿色发展科学规划的一部分。近年来，国家在“零碳能源”、“零碳建筑”、“零碳家庭”、“零碳交通”等城市功能系统上的重视程度和投入逐年增强，尽量减少碳的排放量（碳源）。另一方面，城市本身也包含大量的植被覆盖，如城市森林、城市农田、城市草地等绿色植物，城市热岛及相对较高 CO2浓度环境，使城市绿地发挥其生态服务功能，实现更高效率的固碳（碳汇）。“零碳”城市并非追求“零碳”排放，而是碳排放和固碳的均衡，即净“零碳”。提升城市植被固碳能力，可以抵消城市碳排放，从而实现城市的“近零碳”、“零碳”甚至“负碳”目标。中国联通智能城市研究院与武

3、汉大学联合成立数字孪生城市联合创新实验室，利用数字化技术赋能零碳城市建设，结合遥感、大数据、云计算、人工智能、数字孪生、物联网等技术手段，基于遥感云服务平台、城市信息模型 CIM平台，汇集并整合城市各类基础设施数据、社会经济发展统计数据及监测数据，深入分析“零碳”城市数字化建设内涵、城市碳排和固碳的评价方法、计算模型，突出城市规划管理优化降低碳排放和提升城市固碳能力，提出数据融合和因地制宜升级城市生态系统管理策略，为“零碳”城市建设提供参考。通过“零碳”城市的实践建设，为全国推广“零碳”城市提供实例，助力国家“双碳”战略目标达成，为全球气候变化应对贡献中国力量。目录目录1.“双碳”战略，城市高

4、质量发展必由之路.11.1.“双碳”战略的意义.11.2.“零碳”城市内涵.21.3.“零碳”城市发展现状.31.4.“零碳”城市建设机遇与挑战.72.数字化技术，城市“双碳”创新管理重要驱动力.82.1.物联网技术强化城市“双碳”数据获取途径.92.2.遥感技术创新城市“双碳”监测手段.102.3.智能计算提升城市“双碳”核算能力.122.4.大数据分析节能减排和挖掘固碳潜力.152.5.数字孪生辅助“零碳”城市规划决策.173.城市“零碳”数字孪生，助力“零碳”城市建设.193.1.“零碳”城市数字化建设总体架构.193.2.“零碳”城市数据体系建设.213.3.遥感云服务，“零碳”城市“

5、血液”更新助力泵.233.4.城市信息模型 CIM，构筑城市“零碳”孪生时空能力中枢.243.5.数字孪生低碳应用，赋能城市“零碳”应用服务.254.试点先行，数字孪生技术赋能“零碳”城市实践.294.1.江西吉水，数字孪生技术助力城市双碳规划管理.294.2.湖南长株潭，构筑城市双碳空天地一体化监测管理体系.304.3.杭州余杭，助力打造生态共富“双碳革新”.325.发展展望，“零碳”城市数字化发展思考.345.1.统筹顶层规划与标准建设，引领“零碳”城市建设.345.2.加快技术提升与融合共治，持续赋能“零碳”城市建设.355.3.建立一体化绿色生态联盟，构筑“零碳”城市新生态.356.总

6、结.36参考文献.3711.“双碳”战略，城市高质量发展必由之路“双碳”战略，城市高质量发展必由之路1.1.“双碳”战略的意义“双碳”战略的意义“双碳”战略，即碳达峰、碳中和的简称，我国力争 2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。“双碳”战略目标的提出将我国绿色发展之路提升到新的高度，也是我国城市高质量发展的必由之路。科学内涵：气候变暖确定性增强，减排控温已成为全球共识科学内涵：气候变暖确定性增强，减排控温已成为全球共识全球变暖等气候变化，是当今人类面临的重大全球性挑战，会引发极端天气、海平面上升、物种灭绝等灾难性后果。联合国气候科学机构政府间气候变化专门委员会（IPCC）已先后

7、发布了六次气候评估报告，明确了全球气候变暖的确定性规律，更确认了人类碳排放在增温中的重要影响，刻不容缓地开展减排控温工作已成为国际社会的共识。政治战略：推动生态文明建设，做负责任大国政治战略：推动生态文明建设，做负责任大国我国是全球最大的能源生产国、消费国和碳排放国，在全球气候治理中发挥着关键作用。当今世界正在经历百年未有之大变局，在全球抗击新冠肺炎疫情的共同影响下，新一轮科技革命和产业变革进入暴发增长期，各国经济社会数字转型和绿色转型进入交汇发展期。在这样的国际环境下，我国向国际社会承诺 2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和的“双碳”目标，是国家基于构建人类命运共同体作出的重大

8、战略决策，加强生态文明建设，彰显我国应对全球气候变化的大国担当。2 经济意义：工业化发展后期，加快发展与“碳”逐渐脱钩经济意义：工业化发展后期，加快发展与“碳”逐渐脱钩我国已步入高质量发展阶段，从“数量追赶”转向“质量追赶”，从“规模扩张”转向“结构升级”，从“要素驱动”转向“创新驱动”，从“高碳增长”转向“绿色发展”。“双碳”战略目标先后被写入国务院政府工作报告和国家“十四五”发展规划，并被列为十四五时期的重点工作，“双碳”战略也成为推动高质量发展的重要任务。十四五时期是碳达峰的攻坚期和窗口期，当前我国单位 GDP 的能耗仍高于世界平均水平，以技术进步、创新驱动和制度改革促进经济社会高质量发

9、展成为主旋律，促进经济社会发展全面绿色转型，进一步巩固“碳”和经济增长脱钩的态势。1.2.“零碳”城市内涵“零碳”城市内涵 城市是温室气体排放的主要来源区域城市是温室气体排放的主要来源区域城市化是当代人类社会发生的最为显著的变化之一，我国城市化进程的速度和规模在人类历史上前所未有，城市数量和规模均迅速增加，据最新人口普查数据显示，当前全国常住人口城镇化率超过 60%。城市在社会发展中扮演着重要的角色，承载了人类社会、经济、文化活动的大部分职能。这也使得城市成为碳排放的重要场所，根据联合国人居署的统计，城市消耗了全世界 78%的能源，超过 60%的温室气体排放来自城市地区。城市生态系统的碳收支城

10、市生态系统的碳收支城市一般是指以非农业活动和非农业人口为主的人类聚居地，此外，城市还包括除建成区外的公共绿地、广场、公园，以及城市3郊区的农田、森林、草地、湿地等不同植被覆盖的区域，共同构成了综合的城市自然生态系统。城市生态系统的整体碳收支（碳源汇），由自然生态系统的碳收支和社会经济活动产生的碳排放构成。首先，城市自然生态系统的植被固碳量和植物及土壤的呼吸碳排放处于动态变化中，两者间的相对大小决定了城市自然生态系统碳收支（源或汇）结果；此外，城市中发生的各项社会经济活动会在大气中排放大量的 CO2温室气体。“零碳”城市内涵与意义“零碳”城市内涵与意义在全球应对气候变化的背景下，城市率先实现低碳

11、转型和可持续的绿色发展逐渐成为国际共识。所谓“零碳城市”，也可称“生态城市”，就是最大限度地减少温室气体排放的环保型城市，同时尽可能增加城市的固碳能力。“零碳”城市并不是要求绝对的做到零碳排放，而是要求组成城市功能的各个系统的节能化、环保化实现碳排放和固碳相互抵消，实现城市碳中和，是一种城市低碳发展的极致目标。1.3.“零碳”城市发展现状“零碳”城市发展现状“零碳”城市政策现状“零碳”城市政策现状近年来，我国高度重视“零碳”城市发展建设，在宏观政策层面出台相关指导文件，在不同行业领域推动双碳战略目标的有效实行：4能源结构调整方面能源结构调整方面，国家发改委发布能源生产和消费革命战略（2016-

12、2030），着力支持建设绿色低碳能源体系和绿色技术创新，筑牢能源安全基石，实现能源生产和消费方式根本性转变；工业生产方面工业生产方面，国家工信部等三部委联合印发工业领域碳达峰实施方案，从产业结构调整、生产制造回收、数字化转型等多方面提出大规模产能更新部署计划，力求实现工业低碳化改造和绿色制造；交通运输方面交通运输方面，国务院办公厅印发新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年），重点支持新能源汽车行业发展，推动自动驾驶汽车规模化应用，有效促进节能减排水平和社会运行效率的双重提升，全面构建城市绿色交通运输体系；城市建设与建筑工程方面，城市建设与建筑工程方面，国家“十四五”规划中明确指出要推进

13、生态文明建设示范区、低碳试点建设工作，优化生态空间的组成、结构、空间布局和实施重大生态修复工程，提升蓝绿生态系统的碳汇潜力，助力绿色建筑等行业的发展；经济发展与消费方面，经济发展与消费方面，国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见提出大力推动循环经济发展，积极引导经济生产与消费的全面绿色转型。健全绿色低碳循环发展的生产体系，健全绿色消费体系、倡导低碳环保的生活方式。自然生态保护方面，自然生态保护方面，良好的城市生态环境，是建设人与自然和谐共生现代化的重要内容和基础。习近平总书记提出，“建设人与自然和谐共生的现代化，必须把保护城市生态环境摆在更加突出的位置，科学合理规划城市的生产

14、空间、生活空间、生态空间，处理好城市生产生活和生态环境保护的关系，既提高经济发展质量，又提高人民生活品质”。5 国际“零碳”城市建设现状国际“零碳”城市建设现状联合国在 2019 年发起了名为“零碳竞赛”的气候行动，全球共有超过四百个城市参与，截止目前已有 100 多个城市承诺将于 2050年前实现净零碳排放。这些城市从城市形态、空间规划、产业体系、能源体系、技术体系和生活方式等诸多方面发力，推动城市经济社会的低碳转型发展。聚焦建筑、能源、交通、产业等视角，开展“零碳”城市的研究与实践，探索“零碳”城市建设路径。零排放、零污染城市的建设在很大程度上依赖于绿色能源的使用，欧洲、美国等多个城市大力

15、普及绿色能源，推广氢能、风力发电等清洁能源的使用；住宅是城市建筑中最主要的组成单元也是碳排放的主要源头之一，生态住宅的研究也成为英国、德国、新加坡等地区“零碳”城市实现的重要路径；为了减少交通拥挤、降低能源消耗和环境污染、节省建设维护费用，建设发展低污染、多元化城市交通运输系统是众多城市的主要选项；产业转型是城市面临的重大挑战，众多以重工业为主导产业的城市在产业结构调整方面发力，改变经济发展对煤炭、钢铁和重工业等的过度依赖，探索可持续的经济发展模式。国内“零碳”城市建设现状国内“零碳”城市建设现状为推进生态文明建设，推动绿色低碳发展，确保实现我国控制温室气体排放行动目标，我国积极推进“低碳”、

16、“零碳”城市试点工作。自 2010 年起陆续启动了三批共 87 个省市地区作为低碳试点，在探索低碳发展模式、推进能源优化利用、打造低碳产业体系、加快低碳技术研发与应用等方面积累了宝贵经验。6表 1-1 全国低碳试点城市2022 年中国净“零碳”城市发展报告中分析了全国 30 个“净零碳”城市样本。从分析结果可以发现，当前发展现状下，城市发达水平与净零碳发展水平密切相关，服务型城市的低碳发展水平整体较高，这也说明我国工业型城市尚有很大的低碳发展空间。样本城市在能源结构方面的主要举措是降低火力发电比例，推广风能和太阳能发电，同时节约用电在节能工作中的重要性也日益凸显。一线发达城市在绿色交通方面的优

17、势非常明显。零碳目标可发生在不同的层次上，从零碳企业、零碳社区、零碳园区，到“零碳”城市，直到实现碳达峰、碳中和，城市起着承7上启下的作用。当前国内以江西、杭州、深圳、雄安新区等城市和地区为代表的，持续推进“零碳”城市、零碳园区、零碳村等试点建设工作。1.4.“零碳”城市建设机遇与挑战“零碳”城市建设机遇与挑战“零碳”城市当前仍处于建设的初期阶段，还需要漫长的发展过程。“零碳”城市建设不仅面临前所未有的机遇，同时也面临重重挑战。“零碳”城市建设的机遇国家宏观政策积极推进，为“零碳”城市建设发展创造了良好的环境。“零碳”城市建设的机遇国家宏观政策积极推进，为“零碳”城市建设发展创造了良好的环境。

18、我国始终坚持走绿色可持续发展的道路，党的十八大以来，我国把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局的重要内容，确立绿色发展是新发展理念的五大理念之一，加快推进顶层设计和制度体系建设，推动绿色转型取得重大进展。新一轮科技革命为“零碳”城市建设注入新动能。新一轮科技革命为“零碳”城市建设注入新动能。以大数据、物联网、人工智能、云计算等为代表的新一轮科技革命，正在从导入期转向拓展期，新技术的发展在产业结构优化、能源结构转型中都显示出了惊人的力量，也必然会为“零碳”城市的实现增添新动能。“零碳”城市建设的挑战城市零碳目标实现需要平衡节能减排和经济发展的关系。“零碳”城市建设的挑战城市零碳目标实现需

19、要平衡节能减排和经济发展的关系。我国的城市化进程仍在继续，人口的增长会影响城市的规模，进而影响城市的能源消耗和资源利用。我国经济高速增长长期依赖于资源、能源消耗和环境排放的增加，特别是发展水平较低的城市仍然处于8能源利用的增加阶段。在保证经济高速增长的前提下，优化产业结构、加快创新驱动，实现经济增长与碳排放的脱钩是“零碳”城市建设的重要挑战。城市零碳目标实现需要新技术的加速融合与突破。城市零碳目标实现需要新技术的加速融合与突破。“零碳”城市的建设发展需要零碳技术的科技支撑，当前在新能源、清洁煤、节能降耗等战略性技术领域仍存在诸多卡脖子的瓶颈。如何加快形成具有自主知识产权的先进技术，做到各技术之

20、间的协调融合，也是“零碳”城市建设面临的关键问题。城市零碳目标实现需要成熟可行的建设实施路径。城市零碳目标实现需要成熟可行的建设实施路径。当前“零碳”城市、低碳城市的试点建设工作仍处于起步阶段，尚未总结出明晰的建设思路。零碳行动方案实施落地困难，缺乏切实可行的城市级零碳达标解决方案也是“零碳”城市进一步发展的挑战。此外在实施过程中，我国国内碳源汇数据的采集核算标准尚未实现与国际的互通互认，也缺乏权威的碳监测标准与信息化管理工具。2.数字化技术，城市“双碳”创新管理重要驱动力数字化技术，城市“双碳”创新管理重要驱动力以网络化、数字化和智能化为标志的第四次科技革命浪潮席卷全球，人类社会开启了以数字

21、技术为引擎的创新时代。我国的新型智慧城市建设历经多年探索实践，已经进入大规模落地深化阶段。在“双碳”背景下，5G、物联网、人工智能、大数据、数字孪生等新一代信息技术融合，遥感服务、数据智能、城市信息模型（CIM）等共性赋能平台支撑，以及数字孪生协同化智能化的运行管理模式，为促进生活生产节能减排、经济发展动力转换，引导市民转变生活消费理念提供创新驱动，助力“零碳”城市建设，推动探索低碳减排与经济增长的共赢路径。9图 2-1 数字化技术赋能双碳建设思路2.1.物联网技术强化城市“双碳”数据获取途径物联网技术强化城市“双碳”数据获取途径数据的获取采集是城市“双碳”核算的基础，物联网技术为获取相关要素

22、，提供了高效便捷的基础条件，基于传感器的数据采集和 5G高效网络的数据传输，丰富和提高了碳监测手段和效率。图 2-2 物联网技术碳监测 智能感知数据采集技术，丰富城市“双碳”数据监测智能感知数据采集技术，丰富城市“双碳”数据监测智能感知技术为获取城市碳排和固碳要素，提供了便捷的基础条件。通过在园区、企业、家庭等部署智能感知终端，对能源消耗和工业生产过程进行监控，汇聚城市工农业、交通、建筑等重点行业碳排放基础数据，支撑社会经济碳排放数据监测。城市生态系统10的光合固碳是城市固碳的最主要方式，基于特定传感器的碳通量监测和环境信息采集，助力城市碳通量监测，为城市生态系统的固碳核算提供了最直接的方法，

23、为计量城市生态系统固碳提供了保障。城市生态系统固碳与环境因子密切相关，智能感知技术的发展为快速、自动采集城市气温、降水、太阳辐射、土壤水分等环境因子数据提供了保障，实现城市“双碳”环境因子监测。高效网络传输提高城市“双碳”数据采集传输效率高效网络传输提高城市“双碳”数据采集传输效率基础网络、5G 等高效网络传输技术能够以业务需求和城市功能为驱动力，提供面向业务协同的网络基础设施，实现网络资源协同智能调度，为城市“双碳”数据的采集传输提供高效、可靠的网络服务质量保障。5G 通信技术的高速率、大带宽、低时延优势，发挥着重要作用，5G 技术应用使得泛在传感连接和数据传输网络走入现实，并于与电力、通信

24、、交通等基础设施领域紧密结合，催生了大量以技术融合创新为特征的新型基础设施建设。基础设施智能感知终端的部署、基于 5G 的高效传输网络建设、多技术融合的信息化平台建设，为城市碳排放的获取、分析核算及基于城市碳核算基础上的城市管理决策，提供了高效能力支撑，大大提高了数据采集效率。2.2.遥感技术创新城市“双碳”监测手段遥感技术创新城市“双碳”监测手段遥感技术可以在更大范围、连续空间、持续周期地对地表、大气进行动态观测，对城市“双碳”监测具有更多的优势，与传统物联网技术形成有效互补，实现对城市“双碳”的创新监测。遥感技术可以对城市碳排放、城市固碳的相关因子进行大范围高效采集，11通过在线数据传输和

25、数据计算，反演出城市碳排放和固碳的区域变化和时序变化，为差异化城市管理，提供决策支持。现代遥感技术以更高的分辨率（空间、光谱、时间和辐射），以搭载在卫星、飞机、无人机等平台上的主动（发射探测信号）或被动（太阳辐射）为信号源为基础，同时以搭载在对应平台上的信号传感器为接收装置，进行信息获取。结合地面信息，可完成遥感数据解译、分析和地面覆盖参数的反演，形成信息和知识。其中，城市“双碳”监测的植被、地形、气象、土壤等环境因子，均可以通过遥感监测手段进行大范围、周期性的高效获取。搭载有高光谱温室气体探测仪的碳卫星，可直接绘制二氧化碳分布的立体全景图。遥感大气碳浓度的直接探测，对气体探测仪的专一性和灵敏

26、度要求非常高，全球仅少数国家具备碳卫星实施能力，包括日本 2009 年发射的 GOSAT 和美国 2014 年发射的 OCO-2，我国 2016 年发射了“全球二氧化碳监测科学实验卫星”（碳卫星），可有效绘制和掌握全球二氧化碳分布情况，提供了基础数据。图 2-3 中国碳卫星首幅全球二氧化碳分布图122.3.智能计算提升城市“双碳”核算能力智能计算提升城市“双碳”核算能力智能计算技术应用于城市碳核算，以专业计算模型为基础的碳排放和碳汇的时空建模分析过程，形成多维多尺度的城市碳排放和固碳成果。智能计算极大提高了城市“双碳”的核算能力，重点体现在数据处理能力、智能计算算力和算法精度几方面。在数据处理

27、方面，基于分布式、并行计算的软件架构设计，实现多机协同数据处理，快速生成支撑数据；在智能计算算力方面，基于 CPU、GPU 等专有设备，集成大量的算术逻辑单元，可支持AI 领域当前最流行的神经网络模型训练所需的矩阵运算，提高计算能力；在算法精确性方面，也显著改善，在“双碳”计算模型上已经积累了大量经验，近年来智能芯片技术的突破，可为未来设计针对城市“双碳”核算的专用计算芯片提供了可行性，为进行“双碳”计算开辟了新的途径，将极大地提高算力效能和计算精度。以空间分析模型核算城市碳排放以空间分析模型核算城市碳排放城市碳排放核算提供了开展各项碳减排工作的基本信息，通过核算量化的碳排放数据，实现对各环节

28、碳排放的分析，找出潜在的减排关键环节和方式。基于城市能源消耗统计及工农业生产统计数据，可实现对城市碳排放的分析。城市的能源消耗碳排放，常以煤为标准进行化石能源的核算，典型数据来源是能源统计年鉴中的能源平衡表。我国在省级能源消耗统计数据较为充分，在核算城市碳排放时，可结合城市社会经济发展数据和省级能源总耗的基础上，采用动态能源消耗分配方法，自上而下进行合理分配，形成城市尺度的能源消耗核算数据集。13卫星遥感技术及智能计算科学的发展，为城市碳排放核算提供了重要的支撑。夜光遥感卫星、碳卫星等具备监测范围广、回归周期短等优势，获取的数据在城市碳排放的核算中也得到了更广泛的应用。基于随机森林、支持向量机

29、等计算模型和遥感影像特征提取方法，实现城市碳排放统计数据的空间化。基于遥感数据提取社会经济发展指数，利用夜光遥感的灯光亮度指数，反映城市发展的相对活跃度，反映空间区域的能源消耗权重，实现在城市尺度上的碳排放变化时空格局分析。以固碳模型和机器学习核算城市固碳能力以固碳模型和机器学习核算城市固碳能力基于数字技术的固碳模型和机器学习算法，为区域尺度的城市固碳核算，提供了保障。以气象数据、高分辨率遥感数据以及地面（植被）覆盖类型数据，结合固碳生态计算模型，计算城市生态系统的固碳的区域特征。固碳模型的构建，分数据采集、模型建立、模型计算输出三个过程，数据采集部分基于“天空地”一体化获取地面观测和遥感数据

30、，模型建立将基于观测数据，实现模型的参数最优化，使模型计算的结果和实测结果的匹配，模型计算输出过程利用构建的模型，以遥感采集数据为输入，计算固碳目标量，包括城市植物光合作用的总生产力 GPP、净生产力 NPP 和生产力结余量NEP。14图 2-4 生态系统植被固碳模型的建模及输出过程1数字技术为城市生态系统固碳建模提供数据采集、模型构建、结果输出等全过程支持服务。对于大数据量、高精度的多源遥感和传感器数据，利用机器学习等智能分析技术，实现对遥感数据的自动智能解译、分类等信息提取，获取目标信息，提取城市植被的覆盖类型及植被长势等重要的固碳环境因子。由于城市的环境特征具有空间差异性，以环境特征因子

31、为输入的固碳模型，挖掘固碳特征的空间差异性。多模型对比是生态系统固碳核算可靠性评价的重要方式。生态系统碳循环模型种类繁多，在不同模型具有不同的原理、数据输入、尺度和适应的植被覆盖类型，当前应用范围较广，且具有稳定性和易于实施的生态系统植被固碳模型包括 CASA、3-PGS、Miami 和Century 等多种类型。在实际应用中常采用多模型生态系统固碳核算的方式，并与站点实测值进行比较，实现对计算结果的检验，评价模型结果的可靠性。1植被光合作用产生的固碳能力可以用植被生产力表示，包括总生产力（总固碳量 GPP）、植被净生产力（净固碳量 NPP）和去除土壤碳排放后的结余生产力（结余固碳量 NEP）

32、15图 2-5 基于机器学习的城市植被覆盖信息提取2.4.大数据分析节能减排和挖掘固碳潜力大数据分析节能减排和挖掘固碳潜力能源大数据分析支撑城市节能减排分析能源大数据分析支撑城市节能减排分析碳排放数据涉及领域较多，城市节能减排分析，需要从能源供给侧数据、工业、建筑、交通等终端用能部门数据、居民生活活动数据等多方面对社会经济活动中海量数据信息进行综合归纳。依托大数据技术，发挥能源大数据作用，可以提高能源生产、调度、使用和分析的效率，减少中长期能源政策与短期政策衔接的障碍，降低结构性能源政策与系统性能源政策协同的摩擦成本。能源大数据分析为能源运行管理和碳排放分析提供技术支撑，汇聚能源全产业链信息，

33、打造能源数字经济，支持碳资产管理、碳交易等业务运行，构建城市智慧能源体系，分析城市碳排放时空分布和变化，对城市碳排节能分析和减排潜力进行归纳，辅助提出针对性的城市节能减排措施。时空大数据分析支撑城市碳汇分析与固碳潜力挖掘时空大数据分析支撑城市碳汇分析与固碳潜力挖掘16所谓碳中和，即“人为碳排放量=自然生态固碳+生态措施固碳+地球工程固碳”，达到一个平衡。根据中国科学院战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”（简称“碳专项”，20112015）中 16000 个调查样地的清查成果，我国陆地生态系统固碳能力为每年 10.96 亿吨二氧化碳，综合同期各种研究和判断，近 10年来，我国

34、陆地生态系统固碳能力保守估计为每年 10亿13亿吨二氧化碳。通过提升生态系统碳汇，对于降低“双碳”行动的经济成本和抵御社会风险具有战略意义。以遥感解译、地理信息系统、大数据等技术为基础的时空大数据分析方法，为分析城市自然生态系统碳汇分布格局与时序变化、挖掘与预测城市固碳潜力区域框架提供了可能。在城市生态系统建模、计量核算的基础上，挖掘城市固碳增汇潜力，基于时空大数据分析技术，研判城市中哪些区域具有较高的固碳能力和较低的固碳量，或哪些区域具有较低的碳排和较高的碳排。解译高固碳区域采用的城市管理方式，或较低碳排区域的社会经济特征，模拟将高固碳区域的城市管理模式或低的碳排区域经济活动方式，引入到低固

35、碳区域或高碳排区域，引起的固碳量变化和固碳增汇效果，辅助城市管理模式创新。图 2-6 城市生态系统固碳（碳吸收，单位：克碳/平方 年）172.5.数字孪生辅助“零碳”城市规划决策数字孪生辅助“零碳”城市规划决策数字孪生城市是数字孪生技术在城市领域的应用，针对复杂的城市系统，集成社会和自然科学等多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成实体城市映射，从而反映城市现实状态及动态发展过程。在数字空间中，可以对城市各类信息数据镜像展示，对城市自然状态、社会经济状态以及不同自然系统间的关系和动态变化过程，进行建模和计算分析。通过在数字孪生城市中展示、核算并分析城市碳排放和固碳现状、历史

36、，形成城市减排和固碳增汇的管理决策方案，并进行模拟仿真和管理效果评价，在数字虚拟空间为物理城市预先试验论证，辅助城市规划决策，推动“零碳”城市建设。图 2-7 数字孪生技术支撑城市“双碳”监测和减碳增汇管理 数字孪生技术支撑“双碳”监测数据可视化与分析数字孪生技术支撑“双碳”监测数据可视化与分析数字孪生技术是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，在虚拟空间中完成映射，通过信息链接，达到虚实联动的效果，从而反映对应实体的全生命周期过程。将建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）和物联网（IoT）等多项技术统一集成的开放式城市信息模型（CIM）平台，可全面展示城市的地上18地下、历史

37、现状，实现城市“双碳”监测数据的可视化与分析挖掘。全面展示城市社会经济发展和规划现状，特别是大规模城市土地现状的全貌，展示城市扩张范围变化、社会经济碳排放、城市自然生态系统（森林、草地、农田、湿地）、气象信息等在城市立体空间上的分布信息，分析挖掘城市不同时期、不同区划、不同生态系统类型的碳排放、碳吸收能力，分析城市净固碳量时序变化、区域分布特点，分析城市碳排放和固碳因素，分析城市固碳增汇管理方式的参考区域，归纳总结城市“双碳”数据变化趋势，为不断优化城市规划和管理，提供辅助支撑。数字孪生技术辅助城市规划仿真模拟数字孪生技术辅助城市规划仿真模拟数字孪生城市实现城市景观在数字空间全真模拟，作为城市

38、区域设计方案的辅助手段，仿真模拟能直观展示规划设计效果，以及规划区域的未来面貌，并通过将规划方案与现状模型相衔接，模拟方案实施后的城市或局部区域概貌及城市在减排增汇上的潜在成果，为建设“零碳”城市，提供多视角、多动态、直观、可靠的技术手段。如城市生态系统植被退化区域、城市旧城改造区域等，可在数字孪生城市三维空间下，实现植被覆盖布局、建筑物布局设计、建筑物纹理、建筑物高度设计等。19图 2-8 城市规划推动城市“零碳”发展城市碳监测、核算和减排增汇潜力分析，对于指导达标“零碳”城市的规划至关重要，城市规划影响“零碳”城市达标，数字孪生技术可以优化城市管理、支持“零碳”城市规划。由遥感和社会经济统

39、计数据作为驱动，使用城市能源消耗动态分配模型、生态系统固碳模型，在虚拟数字孪生城市中模拟城市生态系统固碳过程和城市碳排放总量空间分布和时间变化关系，评价具有降低碳排放的手段和促进生态系统固碳量的管理措施，反映城市固碳现状，辅助实现城市规划。对未来的城市扩张进行模拟，结合碳排放和固碳模型，定量评估未来城市化导致的土地利用变化对城市碳排放和固碳的影响，从而对城市规划方案进行对比分析与决策。3.城市“零碳”数字孪生，助力“零碳”城市建设城市“零碳”数字孪生，助力“零碳”城市建设3.1.“零碳”城市数字化建设总体架构“零碳”城市数字化建设总体架构在“双碳”目标和“数字中国”愿景的双重驱动下，数字孪生城

40、市结合城市碳排放监测和低碳技术，将成为推动中国城市高质量发展以及绿色转型的重要抓手。“双碳”战略为城市发展注入新动能，20数字化转型是达成“双碳”战略的必要技术选择。“零碳”城市数字化建设总体架构，依托智慧终端、数据化赋能和信息化技术支撑，通过构建一套融合开放的松耦合架构体系，形成“数字化感知-网络化传输-归一化管理-可视化展示-智能化分析”的城市“双碳”数字化管理体系。图 3-1 城市“零碳”数字孪生建设总体架构基础设施层：基础设施层：依托遥感、无人机、物联网感知设备等多类设施监测感知能力，基于城市 5G 网络、物联网、光纤网等构建数据高速传输能力，建设天-空-地一体化的城市“双碳”监测体系

41、，构建宏观微观结合的泛在感知网络。支撑层：支撑层：基于云计算、大数据、数字孪生、区块链等新一代信息技术，构筑遥感监测处理服务、数据集成、时空孪生、应用开发引擎能力体系、打造服务城市“双碳”应用的能力支撑中枢。服务层：服务层：基于城市“双碳”支撑能力中枢，面向政府、企业、居民需求，建设能源管理、碳排放监测、碳汇及固碳分析、双碳辅助决策等应用服务能力，服务城市管理、经济运行、民生活动。21应用层：应用层：围绕城市能源、工业、交通、建筑、农业等重点领域开展场景赋能，并不断进行创新拓展，构建城市“双碳”大脑，实现城市节能降碳的全方位管理。通过城市“双碳”数字化能力建设，为“零碳”城市规划、建设和管理等

42、各类场景化应用提供通用的、可复制性的基础能力支撑，为环保、交通、电力、工业互联网、建筑等行业的碳排放监管、能源转型、城市碳吸收（固碳）等相关智慧应用，开放数据、算力、模型和基础支撑服务，为政府、企业等各级应用部门提供全流程的城市“双碳”的数字化监管服务。3.2.“零碳”城市数据体系建设“零碳”城市数据体系建设“零碳”城市需要全方位的“双碳”特征监测作为支撑，这需要社会经济、能耗、自然环境等多类型的数据。构建城市社会经济活动能耗数据库、生态环境因子数据库、城市经济发展数据库，通过计量分析与模型构建，获取城市碳汇源特征数据库。完善的数据体系将为准确掌握城市“双碳”现状和时空变化、助力实现“零碳”城

43、市提供支撑。图 3-2“零碳”城市数据体系22社会经济活动能耗数据库包括城市中各种活动的能源消耗数据、工农业生产过程排放数据、废弃物排放数据等。其中能源消耗数据包括化石燃料燃烧、生物质燃烧、煤炭开采逃逸等数据，是碳排放的主要来源；工农业生产过程排放数据包括了工业产品生产过程中伴随的次生碳排放和农业活动产生的各种碳排放；废弃物排放数据包括不同形式的废弃物排放与处理方式，通过优化处理可减少碳排放。生态环境因子数据库，包含城市基础的土地覆被与土地利用数据、气象数据、地形数据、土壤数据、城市建筑物碳化过程和碳捕获与封层工程数据等，用于实现城市绿色植被生态固碳、城市特殊材料碳吸收和基于工程技术的碳捕获封

44、存固碳等碳汇效果。其中土地覆被数据包括了土地利用数据和植被类型数据，通常基于遥感影像进行提取分析；气象信息可依据台站数据获取，包括气温、降水、气压、太阳辐射等显著影响植物长势的数据；土壤数据也是重要的基础数据，包括土壤类型、土壤水分含量和土壤养分含量等。城市经济发展数据库，汇聚城市宏观经济运行数据，包括人口、国民生产总值等数据，以及城市工业、农业、服务业等三次产业相关数据，用以衡量地区发展水平，为“零碳”城市分析核算提供参考依据。碳源汇数据库，汇聚城市双碳特征的空间分布数据和统计成果，包括城市扩张数据、植被绿化指数、植被生产力、城市碳排放空间分布、城市碳源空间分布、城市碳排放空间分布、城市固碳

45、潜力空间分布等，作为城市碳汇源规划分析的基础。233.3.遥感云服务，“零碳”城市“血液”更新助力泵遥感云服务，“零碳”城市“血液”更新助力泵遥感具有采集更新快、多分辨率、信息丰富、数据类型多、监测能力强等特点。基于云计算技术，整合各种遥感信息和技术资源，将遥感数据、信息产品、应用软件与计算机设备作为遥感公共服务设施，通过网络或移动终端以按需共享的方式为用户提供便捷、低成本的一站式遥感服务。依靠云计算高扩展性、高可靠性、高性能的分布式存储技术，高效的并行运算技术以及海量用户动态资源调配技术，遥感云服务平台提供遥感云存储、遥感云处理和遥感云应用等服务，可满足遥感海量数据存储、大规模处理运算以及多

46、种业务应用需求。遥感云服务平台以创新为动力，以共享服务为目标，打造在线遥感云服务，实现高效利用和处理卫星遥感数据资源，面向全社会、全行业、多领域、多环节，从宏观、中观、微观三个层次助力“零碳”城市基础底座数据的智能生产与更新，为政府部门、行业单位、社会公众、专业开发人员提供多平台、多时相、多尺度、多层次、多维度的一站式遥感数据信息服务能力，助力用户利用卫星遥感开展地表覆盖、土地利用变化监测、自然资源调查、监测、评价以及自动解译，全面掌握生态系统固碳的关键因子，反映城市生态固碳的环境因子现状及发展趋势，为“零碳”城市基础底座数据的建设和高效更新反映城市“双碳”最新状态提供强有力的支撑，是城市运行

47、所需“血液”更新的助力泵。24图 3-3 遥感云服务体系3.4.城市信息模型城市信息模型 CIM，构筑城市“零碳”孪生时空能力中枢，构筑城市“零碳”孪生时空能力中枢构建数字孪生城市信息模型 CIM 平台，通过 GIS、BIM、IoT等技术的融合应用，接入城市规划、市政、工程建设、管理、政务等多源数据，融合时空服务、模拟仿真等能力，在数字空间构建时空一体、动静结合的数字城市，实现与物理城市的虚实交互与融合创新。CIM 平台汇聚交通、能源、建筑、社区、家庭不同领域不同尺度的社会经济活动能耗数据、生态环境因子数据、城市经济发展数据以及碳源汇数据，结合城市空间地理信息数据，实现“零碳”城市全要素数字化

48、；连接物联感知终端设备，实时获取物联感知终端监测数据，动态展示各类物联感知碳监测数据，实现“双碳”动态监测实时可视化；通过 CIM 二三维空间分析能力，分析城市碳排固碳空间分布现状和时序变化、城市净固碳能力和潜力、城市碳排固碳因素和城市扩张影响；集成碳排碳汇模拟仿真算法模型，通过增加生态绿地空间系统区域规划进行模拟仿真，推演分析碳贮存量增25加、产生减排的效果，对比分析不同规划方案的效果，助力减排增汇管理决策智能化。基于全覆盖、全要素、全周期的海量空间数据资源和碳监测数据资源，以及精准映射、虚实融合、仿真推演的核心能力，CIM 平台构筑城市“零碳”数字孪生时空底座，赋能优化提升“零碳”城市规划

49、、建设与管理能力，为支撑“零碳”城市建设提供创新工具。图 3-4 城市信息模型 CIM 平台3.5.数字孪生低碳应用，赋能城市“零碳”应用服务数字孪生低碳应用，赋能城市“零碳”应用服务 能源结构绿色升级能源结构绿色升级能源结构的绿色升级是实现碳达峰、碳中和的关键手段。通过构建城市能源供给数字孪生系统，在数字空间平行模拟展示不同能源转换过程，支持碳资产管理、碳交易等业务运行管理，基于不同能源及碳排放的全时空分布信息，刻画能源供给和碳流动轨迹，通过知识图谱、自然语言处理等人工智能技术，实现对城市不同能源全生命周期智能管控，构建城市智慧能源体系，助力能源结构绿色升级。26图 3-5 光电大数据应用

50、企业绿色低碳转型企业绿色低碳转型聚焦企业碳排放核算需求，建设碳排放核算与管理平台，基于数字孪生技术，将企业碳排放数据、资源消耗数据、能源消耗数据等企业碳核算相关数据统一管理，实现绿色低碳数据的精准化、可视化、可析化，推动企业绿色低碳转型升级。图 3-6 企业数据中心绿色转型27 绿色建筑低碳运营绿色建筑低碳运营数字孪生技术在全息感知、智能综合管控、能源全景监测方面可以提供三位一体的智慧零碳建筑数字孪生体，赋能零碳建筑规划、建设、管理等全生命周期，助力建设高质量的绿色建筑，建设零碳建筑。采用感知技术，将人、物、环境的相关信息进行全面的感知与互联，实现泛在信息之间的无缝连接，协同联动，构建实时信息

51、感知、高速信息传输、准确预警威胁、智能事务处理、优化设备检修等能力，进一步提升建筑多维管控水平及运行效率。图 3-7 数字孪生低碳楼宇 零碳交通绿色转型零碳交通绿色转型数据统计显示，交通行业在整个全国碳排放量中所占比重要达到 15%，如何实现绿色转型成为交通业各方面临的行业命题。数字孪生技术被认为是未来智慧交通体系建设的关键技术之一和核心支撑。数字孪生技术结合智慧城市建设，可以辅助道路交通管理部门，进行城市交通碳排放的测算和管理，推动建设更高效、更绿色的智慧交通体系。28图 3-8 车-路-云协同的新型智能交通体系 绿色智慧城市管理绿色智慧城市管理在城乡规划建设管理过程中，城市总体规划与城镇体

52、系规划中包含对区域内的农林湖草等自然资源生态绿地空间系统建议。通过在数字孪生系统中基于城市用地现状进行城市生态绿地空间规划模拟，实现固碳结果的动态模拟计算，并比较分析规划模拟前后的碳汇增量或固碳减排的效果，对比分析不同规划方案下能够为城市增加的碳汇量，辅助城市规划设计。图 3-9 城市规划模拟仿真294.试点先行，数字孪生技术赋能“零碳”城市实践试点先行，数字孪生技术赋能“零碳”城市实践4.1.江西吉水，数字孪生技术助力城市双碳规划管理江西吉水，数字孪生技术助力城市双碳规划管理在“双碳”战略背景下，江西吉水以数字孪生技术为核心，基于县域时空大数据平台，融合遥感监测、多模式网络数据传输、数字孪生

53、、智能仿真等技术，建设城市“双碳”监测系统，构建县域“双碳”监测数据资源池，构建“双碳普查”、“双碳核查”、“双碳管理”等关键模块，提供县域碳汇（源）计算、碳汇（源）模型管理、城市“双碳”模式分析与挖掘、城市碳汇规划模拟，以综合展示、运行监测、辅助决策和优化管理为目标，技术上实现多源异构数据融合、时空数据治理、可视化渲染、三维空间分析等，构建县域“双碳”全景驾驶舱。通过数字孪生建设，实现县域“双碳”的数字化、网络化、智能化、可视化建设，为县域“双碳”建设提供快速化、精准化、集约化的数字化管理支撑。为促进县域“零碳”发展，该县以数字孪生技术为支撑，开展蓝天、碧水、净土污染防治，控制碳排放，保障空

54、气质量达标，将水、土、气和植被等自然环境要素，纳入到数字孪生管理中。在城乡生态管理、减排方面发力，其中代表性的工作是基于数字孪生平台，创新农业发展和新能源应用模式，开发和优化了渔光互补等光伏电站项目选址、应用模拟、效果评价，建设水上光伏发电、水下发展稻渔产业、地面种植农作物的立体应用模式，发挥自然资源效益，有力促进县域城乡减排增汇目标，为“零碳”城市的建设注入新动能。30图 4-1 吉水城市空间底座4.2.湖南长株潭，构筑城市双碳空天地一体化监测管理体系湖南长株潭，构筑城市双碳空天地一体化监测管理体系长株潭是长沙市、株洲市、湘潭市三市结合的生态“绿心”核心区域。该区域以优化空间开发保护格局、统

55、筹生态、农业、城镇功能空间布局为发展目标，基于城市时空大数据底座，辅助划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界、历史文化保护、制造业用地五条控制线和战略留白区，塑造山清水秀的生态空间、集约高效的生产空间，构建友好的生活空间、红色基因与人文空间。一方面，运用节能低碳环保技术，改造提升钢铁、有色、机械、建材等传统产业，实现清洁工业生产，另一方面，通过生态保护和改造，增加城市碳汇能力并减少城市碳排放。发展现代服务业。整合产业链资源，建立集研发、设计、生产、运营于一体的节能环保产业集聚区，促进产业集群发展，服务长沙、株洲、湘潭等城市发展，减少城市的碳排放。数字技术贯穿于长株潭绿色发展的全进程，天空

56、地一体化监测系统，是实现数字技术支撑绿色发展的关键。该区域融合高分辨率31卫星遥感、航空遥感、无人机 LiDAR、地面传感器等获取的数据，结合国土调查、林业清查、基本农田普查数据，考虑到长周期、连续监测在城乡生态系统保护上的迫切性，该区以铁塔为平台，集成密集的自然资源实时监测高清摄像头，在有线、无线网络支持下，实现高效智能的多传感器信息采集和解译通道，构筑空天地一体化的城市双碳监测体系，建立覆盖全域的生态系统时空大数据集。图 4-2 天空地一体化城市“双碳”监测网络基于多元回归、决策树、深度学习算法融合，建立机器学习模型，实现植被生长模拟。在区域生态固碳方面，通过多模型融合方法，核算碳汇量，在

57、碳汇基础上，进行固碳潜力相关分析及空间分析，挖掘生态脆弱区及环境因子，为城市生态改造提供依据。集成 AI 视频图像识别、空间分析计算、三维可视化等技术，构建区域双碳生态规划辅助决策信息平台，实现生态脆弱区及环境因子识别等全流程数字化服务，为区域生态规划调研、辅助方案设计和规划成果编制等提供平台支撑。平台与省自然资源调查中心“智慧大脑”互联互通，提升全省自然资源监测监管服务能力，可高效、精准地获取“双碳”数据，助力“零碳”城市建设。32图 4-3 湖南省自然资源调查监测系统24.3.杭州余杭，助力打造生态共富“双碳革新”杭州余杭，助力打造生态共富“双碳革新”推进数字化改革，杭州余杭区开发应用新场

58、景，其中“余杭碳眼”是该区在减污降碳协同管理方面的典型场景应用，实现减排及碳排放情况动态监管、科学评估，形成与科技、金融等专业服务连通联动的减排降碳服务体系。作为“国家生态文明建设示范区”，杭州市余杭区全面贯彻碳达峰、碳中和战略，坚持“绿色发展”新理念，开展浙江省第一批、杭州市唯一降污减排协同试点：“余杭碳眼”，基于设计的污染减排与碳减排协同企业指数，动态监测和对比分析企业环境污染及排碳情况，推动环境污染防治由端到端治理向源头防治转变，为全国其他地区探索污染减排协同路径，提供余杭解决方案和样板。2 图片来源于长沙晚报33图 4-4“余杭碳眼”减污降碳协同管理场景应用3“余杭碳眼”集成电力和水资

59、源消耗、大气污染物排放、固体废弃物产生量等 252 项数据，建立 36 项评价指标，构建 1 个全景驾驶舱、企业端及政府端 2 个用户端、4 个子场景的“1+2+4”架构。“余杭碳眼”通过设置“碳普查”、“碳分析”、“碳管理”和“碳服务”四个子场景，开启了企业排放管理从信息获取、数据分析到准确决策和资源对接的全过程管理。在区域、行业和企业层面，开展碳排放综合分析和污染减排，通过碳减排协同分析，发现污染减排和碳减排的重点在于行业和企业，行业建立排放管理基准，推动产业结构和能源结构调整，助力企业绿色低碳转型，实现环境污染防治从末端治理向源头防治的转变。“余杭碳眼”整合了生态环境、发改委、经济和信息

60、等多个部门的数据，结合企业报告、在线监测、一体化平台、第三方检核等多种数据源，建立包含“废污排放、碳排放、排放组成、排放盈余、指标评价结果”等相关信息的企业排放账户，全面掌握企业排放背景。已有近 500 家工业企业建立了排放账户，为减污降碳的数字治理，提供余杭经验。3图片来源于人民日报客户端345.发展展望，“零碳”城市数字化发展思考发展展望，“零碳”城市数字化发展思考“零碳”城市数字化建设需要完善的顶层规划设计和统一的标准规范引领，融合提升关键核心技术，加快试点建设推广，推动产学研用一体化发展，建立绿色生态联盟，构筑“零碳”城市新生态。5.1.统筹顶层规划与标准建设，引领“零碳”城市建设统筹

61、顶层规划与标准建设，引领“零碳”城市建设“零碳”城市建设是一项系统性长期工程，从规划、管理、实施、试行等一系列操作过程，涉及多主体合作协同。“零碳”城市数字化建设顶层设计需要综合考虑经济发展水平、科技发展能力、能源开发成本和自然环境条件等诸多因素，科学制定发展规划。在政策导向方面，我国在“双碳”战略上已经出台了国家、省、市、县级的相关政策，但在政策执行、监督、评价等方面还需要持续加强。通过顶层规划设计，营造出自上而下的政策导向和自下而上的反馈交互工作机制，各地通过制定经济补偿机制，促进碳交易市场建设发展，推进“零碳”城市的发展。此外，通过顶层规划设计推动城市全方位的信息化基础设施建设，为城市数

62、据要素获取与分析挖局的全局处理提供极大便利。目前“零碳”城市的标准缺少统一的规范，在如何评价“零碳”城市达标、计算城市碳排放的指标、城市生态固碳数据的精度规范、计算结果的验证规范等关键领域均缺少标准支持。由于不同的数据输入精度、不同的计算模型、不同的模型评价方法以及在计算城市碳排放和固碳时纳入的内容的差异，将导致城市碳排放和固碳的计算结果存在较大差异，因此需要出台“零碳”城市建设的国家标准、行业标准，使得城市在建设数字化系统时具有直接可用的基础资料。355.2.加快技术提升与融合共治，持续赋能“零碳”城市建设加快技术提升与融合共治，持续赋能“零碳”城市建设实现“零碳”城市建设具有高度复杂性，涉

63、及一系列复杂技术，未来在推进“零碳”城市数字化建设上，应紧扣数据获取、模型计算、数据共享和模拟仿真等关键内容，设计创新型方法。强化物联感知与对地观测等信息获取技术，为数字化“零碳”城市建设提供基础数据支持；开展城市级碳计量模型研究，以数字化技术实现模型的可定制化与模型适配分析策略，对模型算法进行科学论证，建立城市级“双碳”核算专家模型库；驱动城市数据共享技术体系建立，实现数字化“零碳”城市建设的数据一体化，避免数据的重复采集、重复处理、重复分析，避免产生数据烟囱、信息孤岛；建立可靠的模拟仿真平台，推进城市数字孪生基座、CIM 平台等在“双碳”领域的广泛应用，实现“双碳”监测与管理决策的协同化和

64、智能化。加快核心技术能力提升，推动技术融合共治，打造城市绿色低碳核心支撑产品，持续赋能“零碳”城市建设。5.3.建立一体化绿色生态联盟，构筑“零碳”城市新生态建立一体化绿色生态联盟，构筑“零碳”城市新生态提供政、产、学、研、用一体化创新资源，通过吸收大学、科研机构和社会其他技术创新要素，更快、更好和持续地增强企业创新能力，推动科技创新成果向现实生产力转化，赋能城市建设，促进学科专业建设和人才培养。从理论研究、标准制定，到关键技术攻关、平台应用研发，再到项目建设，将 赋能“零碳”建设的能力交付到城市建设的各个领域，带动政、产、学、研、用协同发展，建立一体化绿色生态合作联盟，共同推动可靠、高效、可

65、持续的产业新生态，构筑城市绿色低碳新生态。366.总结总结在“双碳”战略背景下，“零碳”城市建设有着明确的背景、目标、实现途径，同时机遇和挑战并存。通过融合大数据、物联网、遥感、智能分析、数字孪生等技术，汇集整合“零碳”城市各类基础设施数据、应用数据等，实现城市固碳和城市碳排放的核算方法、评价方法以及优化城市规划管理策略。数字化技术为零碳城市建设注入智慧，赋能城市建设，助力实现碳感知、碳核算和固碳减排，促进“零碳”城市建设。实现“零碳”城市目标，需要数字化核心技术的赋能和持之以恒的行动。结合“零碳”城市建设的发展现状和经验，开展基础设施、政策、标准、数据上的顶层规划，构建“零碳”城市数字化建设

66、核心技术体系，并选取城市试点先行，逐步在全国范围内推行“零碳”城市数字化建设。数字孪生城市联合创新实验室探索城市社会经济发展数据与自然生态系统数据相结合的碳感知、碳核算以及固碳减排的算法模型、理论与实践，构建城市“零碳”数字孪生系统，以碳源汇模型算法精确核算分析碳源汇，以城市信息模型（CIM）精准映射城市立体空间、模拟仿真减排固碳效果，打造“零碳”城市数字化建设标杆示范应用，探索提出绿色可持续的“零碳”城市建设途径，促进城市“从高碳到低碳再到零碳”的可持续发展。未来，数字孪生城市联合创新实验室将持续深入研究和探索城市“零碳”数字孪生关键技术、解决方案、创新示范，深入加强政、产、学、研、用一体化

67、合作，与各界共同探索“零碳”城市建设领域，加强探索和开展数字化技术在“零碳”城市建设中的应用，助力我国“双碳”目标实现。37参考文献参考文献1倪斌.国家双碳战略的思考与实践J.上海节能,2021,000(009):930-937.2宋大伟.高端科技智库开展双碳战略研究思考J.中国科学院院刊,2021,36(12):6.3齐卫平,樊士博.统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的战略意蕴J.思想理论教育,2021(2):4-11.4张翼.向“碳达峰”“碳中和”目标疾行，这是一场新技术新市场竞争的激烈赛跑积极行动，迈向“3060”双碳目标N.光明日报,2021.5国务院.2021 年政府

68、工作报告R,2021.6中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要Z,2021.7王一鸣.百年大变局,高质量发展与构建新发展格局J.管理世界,2020,36(12):14.8董正浩,李帅峥,邓成明,等.双碳战略下新型智慧城市建设思考J.信息通信技术与政策,2022,48(1):57-63.9陈明星,陆大道,张华.中国城市化水平的综合测度及其动力因子分析J.地理学报,2009,64(004):387-398.10 李德仁,邵振峰.论物理城市、数字城市和智慧城市J.地理空间信息,2018,16(9):4.11 楚春礼,徐盛国,姜贵梅,等.中国城市自然生态系统保护研

69、究J.生态经济,2014,30(9):6.12 杨秀.国际社会建设零碳城市的探索J.旗帜,2021(4):2.13 李忠东.零碳城市山雨欲来风满楼J.环境,2011(3):3.14 董彩霞.哥本哈根将在 2025 年成为零碳城市J.世界环境,2016(6):4.15 吴斌.马斯达尔零碳城市的启迪J.绿色建筑,2011(6):4.16 周伟铎,庄贵阳.雄安新区零碳城市建设路径J.中国人口资源与环境,2021,31(9):13.17 宋德勇,张纪录.中国城市低碳发展的模式选择J.中国人口资源与环境,2012,22(1):6.18 俞路,蒋元涛.我国区域经济差异的时空分析基于全国与三大都市圈的对比研究J.财经研究,2007(03):17-28.