摘要:【意义】城市数字孪生模型是城市物理实体通过数据链接在数字空间中实现的综合场景模拟,是智慧城市语境下集成物联网、空间信息、人工智能等技术,对城市状态的实时化、可视化表达。本文基于物理-社会-信息(PSI)三维框架,对当前城市数字孪生模型的研究进展进行了分析,并在此基础上创新性提出物理-社会-信息-时间(PSIT)四维耦合框架。【进展】研究发现:(1)自2017年数字孪生技术进入城市研究领域以来,相关文献增长迅速,理论支撑与功能设计框架逐步成熟,模型从地理实体的数字化映射、人类活动的空间化解析、地理大数据的融合挖掘等PSI 3个方面完成初步构建;(2)为了更准确地反映城市的真实运行状况,模型现有维度在数据、技术、算法上仍需突破,同时其PSI三维框架偏重空间特征而过度简化时间维度,缺乏体现城市系统的时空分异特征;(3)鉴于时空耦合对城市模型的重要性,本文在考虑时间的单向演进趋势、时间约束下的社会活动规律、城市要素演化的异速时间尺度以及系统相变的时间依赖性机制基础上,将时间从背景参数提升为独立维度,提出了PSIT四维耦合框架,以完善城市系统演化逻辑、创新模型理论范式,并以博雅智城CitySPS平台为实例展开具体阐述。【展望】通过PSIT四维耦合框架实现数字虚拟空间的精确模拟与精准预测,可能成为今后城市“智”理的重要方向。