数字孪生在城管档案管理中的应用与行动路向

汤文仙/ 北京城市学院首都城市环境建设研究基地

党的二十大报告强调，要提高城市规划、建设、治理水平，加快转变超大特大城市发展方式，打造宜居、韧性、智慧城市。一直以来，在城市规划、建设、管理过程中产生的各类城建档案，在城市建设的全过程中发挥着举足轻重的指导作用，是确保城市高质量发展的战略性、基础性工作。然而，目前对城建档案的研究，基本上是围绕着城市建设工程档案，开展诸如文件归档、法治化、数字化、数据治理等内容进行研究。对其中的重要分支“城管档案”这一范畴，有针对性的研究明显不足，这意味着国内档案学术界对城管档案的认识存在滞后性问题。特别是，数字孪生城市建设背景下城市档案管理的研究更是较少得到关注，在实践上还存在着城管档案收集得不够完整、档案信息化的标准缺位、数字档案存储的安全风险、数字档案管理的人才匮乏等问题，亟须从理论和实践层面进行深入探讨。本文站在城管档案的角度，对数字孪生赋能城管档案管理进行研究，以期引发领域内学者对该领域的关注和探讨，共同推动城管档案的建设和发展。

1 数字孪生赋能城管档案管理的功能价值

数字孪生城市在雄安新区的先行先试，日益成为各地城市智能运行的数字底座。数字化模拟城市全要素的数据资源，为不断完善和提升城管数据档案管理的功能，在技术上提供了可能，为探索中国式城市治理现代化提供了技术支撑。

1.1 数字孪生的“全面感知”强化城管档案的“综合性”

城管档案的产生具有连续性和体系化，保证资料的综合完整性是城管档案的基本要求。城管档案既包括城市家具、市政附属设施、交通附属设施、户外广告设施等公共设施，也包含道路、建（构）筑物、地下管线和园林绿化等城市建设，还包括城管行政管理、业务管理到工程技术部门文档资料所构成的一个完整的档案体系，是由不同部门、不同专业、不同环节、不同内容在不同阶段形成的多种文件档案组合在一起的综合体。数字孪生城市以全面感知为前提，通过空天、地面、地下、河道等各层面的传感器布设，实现对城市道路、桥梁、井盖、灯盖、建筑等基础设施的全面感知、动态监测，借鉴孪生体对不同系统数据收集和存储的方案，解决产品数据档案收集难度大和管理难度高的问题，从而形成虚拟城市在数据信息维度上对实体城市档案的整体记录，为城市管理提供更为精准的分析服务。

1.2 数字孪生的“精准标识”强化城管档案的“精准性”

精准性是城管档案管理的基本要求，也是衡量档案内容质量和数据准确的重要指标之一。数据档案存在误差或者错误，很可能引发施工事故或者行政纠纷，致使出现严重的经济损失和管理效率的降低。粗放式城市治理已经不能适应现代城市日益复杂的管理要求，城市的精细化治理理念成为必然。城市精细化治理要求不断提高城管档案管理的精准性水平，将精准性要求渗透至城管档案记录的全过程，对档案管理的每一个细节和细微之处，都做到有据可循和精准记录。数字孪生城市通过数据全域标识和状态精准感知，真实、准确、全面地呈现出城市管理各项活动、各个对象的关键数据和过程，利用归档的物理城市的精准数据，构建物理城市在虚拟空间中的模型，并达到一定的逼真度，从而优化实体城市管理、提高城市的高效运行。

1.3 数字孪生的“实时映射”强化城管档案的“动态性”

城市是一个复杂巨系统，时刻处于动态变化中，因此城管档案具有动态性的特点。随着城市规模的扩张、市政设施的完善、地下管线的延长、城市执法的开展等等，城管档案应当根据城市运行和管理现状对相关的档案内容进行及时更新，做到对各类变动信息的及时收集，使其与城市实体工程实际状况相一致，与城市管理工作内容实现同步发展。城市数字孪生通过借助物联网、图形图像、虚拟现实、人机交互等领域技术的协同和融合，物理城市空间与数字城市空间的双向互动，将感知的多源数据，时刻掌握物理城市的全局发展与局部变化，确保数字城市与物理城市在全要素、全范围、全精度的同步运行，并通过数字化建模的可视化效果，实现全空间信息和城市实时运行的数据档案，始终保持城管档案动态性的特征，从而真实地反映城市的历史和现状。

1.4 数字孪生的“多维数据”强化城管档案的“服务性”

作为档案的一种，城管档案同样拥有档案的凭证价值和决策价值两大基本价值。城管档案的凭证价值在于它在城市管理和城管执法中能作为事实证据起到一种强证实的作用，这一价值对现实生活中城市基础设施的产权认证或是对城管执法的证据获取等很多方面具有至关重要的功能。城管档案的决策价值在于它可以为城市管理者有效治理城市病，依法高效进行城市治理提供有效的决策支持，既能反映城市管理水平，也直接影响城市管理档案的利用效果。城市管理工作的开展需要大量城市发展资料信息的支持，在此过程中便突出了城市数字孪生的重要性。从大数据中发现一些异常和问题，能够协助政府部门排查各类城市治理层面存在的细节问题。智能推演是城市数字孪生具备智慧能力的体现，是实现对物理城市进行科学预测、指导与优化的关键，能够准确模拟城市人、事、物在真实环境下的行为，通过大数据计算，科学有效地指引和指导城市的精细化治理。

2 数字孪生在城管档案管理中的具体应用

充分利用物联网、大数据、人工智能、算法模型并集成多学科的技术，数字孪生为城管数据档案管理提供了良好的技术手段。在数字孪生背景下，城管档案管理的应用模式发生变化，主要是体现在以再造管理系统为主导，大力推进线上共享，不断创新服务方式。

2.1 基于数字孪生的城管档案管理系统

数字孪生和城市空间通过统一接入各种泛在感知的城市公共设施，不断融入物联网感知数据、位置数据和各种运行数据，对各类感知设备采集的数据进行解析、清洗、预处理，实现数字城市和物理城市之间的实时连接，构建了覆盖多部门、全方面、多角度、全流程的城管数据库。同时，将规划、勘测、设计、施工、监理、园林、环卫、市政、公用设施、房地产、人防等各个部门系统与档案管理系统连接起来，把归档节点向各部门管理业务前端延伸，畅通数据横向集中、纵向汇聚渠道，确保数据规范、格式统一、便于归档。数字孪生的数据档案与城市管理之间统筹协同的整体管理效应，有助于城管数据档案在城市全周期管理的实时归档，最终形成真实、准确、全面的城管数据档案库。

在构建基于数字孪生的城管档案管理模式过程中，城市管理部门和档案管理人员共同整合了有针对性的档案信息资源，将网格化城市管理、城市运行监测、智慧城管、交通、气象环保、园林绿化、人防水利、建筑等一大批与城市管理服务密切相关的重点平台进行创新整合。将城管数据档案库信息集成到数字孪生中的可视化模型上，动态生成三维场景模型，实现城管档案三维空间展示。档案管理一体化的作业规范又为档案信息化管理提供标准规范支撑，并对基础数据信息资源的通信接口进行统一管理和标准化处理，及时更新和完善档案类别和等级设定标准。

2.2 面向部门统筹的城管数据档案信息协同平台

结合目前各地不断完善“大城管”工作体系的契机，档案部门应从全局视角出发，有效利用数据治理的机制、方法和工具，强化对城市数据治理工作的高位统筹。深度参与城管数据采集、建模、开发、服务、应用的全周期闭环管理活动，以数字孪生的城管档案管理系统为中心，将数字孪生技术的城管数据档案库纳入信息协同平台的设计中，作为各协作部门之间理想、可靠的单一信息源，将其与数字孪生体进行整合，集成到数字孪生中的可视化模型上，实现城管数据档案的集成管理和共享利用，从而成为一个良好的档案协同平台，不断增强城市的整体性、系统性和生长性。

全局视角是档案部门承担数据治理工作的首要视角。数据治理不是单个部门的职责，而是多个部门协同治理。在共建共治共享的城市治理过程中，市政管理、环境管理、交通管理、应急管理和城市规划实施管理等不同部门之间及时、准确的数据档案信息交互是实现城市整体统筹治理的关键。城管数据档案信息协同平台在促进多主体资源共享协同关系中起着重要作用，将城市运行管理过程全生命周期内产生的所有数据，分为市级、区级和街道等不同等级，适配不同类型的数据加密算法，实现高效和安全并重的数据信息资源共享与交换目标。城市地理、人口等基础数据和部件、事件等实时数据，以及城市部件、事件的管理对象与管理流程大数据的共享与交换，实现城管档案信息的高效利用和城市运行的“一网统管”。

2.3 面向城市决策的城管数据档案智慧服务平台

基于数字孪生的城管档案管理系统的建设，产生并积累了大量信息和数据，高效利用各类数据，全面提升数据要素价值，服务于城市高效协同运转需要和城市运行“全貌”展示需求，是当前智慧城市要解决的关键问题，促进档案管理从封闭走向开放，从单纯的采集、保管，向信息利用的全面综合管理和协调服务转变。通过城管数据档案库，以定量与定性结合的形式，在数字城市推演地理信息、人口信息、基础设施信息、天气信息、交通信息、建筑信息等数据要素的交互运行，绘制“城市画像”，将便民服务、城市交通、社会治理、公共安全、社区管理等百姓关切的热点、难点、堵点问题作为着力点，支撑城市决策者在物理世界实现城市难题的“一眼明”和城市统筹“一盘棋”的综合效益最优化布局。

随着覆盖城市全域的数据资源体系的建立，科学有效的城市数据治理的场景将应用受到广泛重视。一是风险预知场景。通过泛在感知设备，对市政公共基础设施的数据实现实时感知风险，实施快速维护和风险排除，从而提高城市的安全性；二是智能管理场景。对市容环境、交通管理、垃圾回收、社区管理等城市运行状态实现远程观察，科学调度城市管理力量和资源，从而提升数据治理能力；三是远程取证场景。对交通违章、设施人为损坏、垃圾分类不规范等行为，实现车辆、人员等位置及移动轨迹的“被追溯”，为非现场执法和政府监督管理提供技术保障，提高城管执法效能；四是深度学习场景。通过各类城管数据之间有效融合、汇集共享、关联分析，洞察城市运行规律，预计未来一段时期城市运行的总体状况，实现城市的模拟、监控、诊断、预测和控制，主动高效服务城市治理体系。

图1“一核心两平台”的城管档案的管理架构

3 数字孪生建设下城管档案管理的行动路向

随着数字孪生城市的快速发展和需求，对城管档案工作提出了更高要求，在重塑基于数字孪生城市的档案管理架构的基础上，不断提升数据服务城市治理的能力。

3.1 把握数字孪生机遇，强化城管档案理念

随着我国城市发展进入以建为主向建管并举的新的发展时期。城市规模增大叠加管理事务增多与城市风险加大，城市治理难题亟待在强化城管数据治理理念和实践上得到双重破解。数字孪生城市建设为城管档案数字化建设提供了机遇，城管档案呈几何倍数增长，其拥有的信息量急剧膨胀。城管档案管理机构应该把城管档案事业纳入城市管理的发展规划之中。对市容管理、城区改造、城管执法、社区管理等城市管理工作，要以城管档案为基础，以数据治理为导向，解决现实问题，避免在城市管理过程中出现资源浪费和不必要的纠纷。加强与其他管理部门的主动联系和沟通，及时把握城市建设信息。加强与相关部门档案管理的整合，形成档案库互联、信息共享、一键共享的档案管理新局面，为促进“大城管”的整体治理格局和提供更加有效的服务提供坚实基础。

3.2 重塑档案管理架构，立足城市服务场景

城市基础设施运行、城市公共服务运行、城市实质环境运行、城市公共安全运行等城市运行机构体系，成为城管档案产生的基础。在数字孪生条件下，城市管理和档案管理的有效对接，形成基于数字孪生的城管档案管理系统为核心、面向部门统筹的城管数据档案信息协同平台和面向城市决策的城管数据档案智慧服务平台的“一核心两平台”的城管档案的管理架构。实现实时在线信息收集，前移业务流程环节，打破以往被动局面，进行超前控制，牢牢把握关键节点主动权，保证了后续归档信息的准确性、系统性和完整性。同时，加大资金投入力度，促使城市活动中直接形成有价值的数据记录，挖掘和衍生更多的基于孪生城市的城市管理与服务场景，促进城管档案信息化的进一步发展。

3.3 完善档案管理制度，保障数据档案安全

档案数据管理范式是档案保管对象演变背景下的技术适应，结合新时代社会发展对城市治理的基本要求和孪生数字城市对城管数据的环境变化，对生成的具有“工具-信息-内涵”价值的文字、图表、声像等数据记录进行收集、编研，并形成档案。针对数据档案的特点，改造文档的收集、整理、存储、保管的管理流程，适当调整为数据采集、处理、维护和服务的信息化管理流程。数据安全是档案数据治理的底线，应当分别从制度层、管理层和技术层等不同角度，完善和制定城管档案管理的安全管理制度。加大对档案数据安全管理的技术投入，对存在安全风险的电子档案即时数据异地备份，提升档案数据安全治理能力。加强对存储的城管档案，特别是重要档案进行不定时的检验，及时发现有些档案由于长期不使用而导致损坏，确保城管档案管理的信息资源安全性得到真正的保证。

3.4 推进标准体系建设，加快信息人才培养

当前，城市数字孪生已经成为支撑智慧城市的重要技术手段。《“十四五”全国档案事业发展规划》也提出要全面推进档案信息化强基工程。面对多源且庞大的城管档案数据，须针对各类信息的名词定义和城市管理活动进行标准规范，统一数据类型的标准口径，对重点环节形成独立的数据指标，确保数据指标具备唯一性的特征。通过数据建设共享标准体系，实现城市管理作业与档案管理的一体化标准规范，确定数据编码、数据格式、数据结构标准，用于指导数据生产与档案管理工作，便于实现数据的质量控制、共建共享和治理服务。以融合应用为导向，开展城市数字孪生在城市规划、管理和服务等维度典型应用场景的标准研制。另外，城管档案数字化是一个多专业、跨领域、涉及面广的复杂工程，迫切需要一支既具有档案专业知识，又掌握信息技术的复合型人才，一方面通过招聘信息技术专业的人才扩充到档案队伍中，同时，加强对既有档案在职人员的信息化素质培训，提升在文档存储、编辑、检索、运用的信息化能力，适应档案数字化建设发展的要求。