党的十八大把“美丽中国”作为生态文明建设的宏伟目标，把生态文明建设摆在了中国特色社会主义五位一体总体布局的战略位置。“绿色”与“美丽”逐步成为我国新型城镇化发展的主要方向之一。2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上代表中国作出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的宣言。碳达峰、碳中和被纳入到我国生态文明的总体布局之中，这是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，将对我国乃至国际未来零碳城镇化模式产生深远影响。近年来，数字化、智能化、智慧化的技术浪潮犹如发动机引擎，推动实现碳达峰、碳中和目标，助力建设美丽中国。

数字化的底层是数据。当数据转化为资产和资本时，美丽绿色的城镇化模式也将发生巨变。党的十九届四中全会指出，要“健全劳动、资本、土地、知识、技术、管理、数据等生产要素由市场评价贡献、按贡献决定报酬的机制”。《中共中央国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》明确提出，要加快培育数据要素市场，推进政府数据开放共享；提升社会数据资源价值；加强数据资源整合和安全保护。将数据作为生产要素有重大的理论和制度价值，这很可能改变城镇的发展动力，加速建设美丽中国。

在生态文明的新时代下，内涵式城镇化更加注重城市规划、设计、建造、治理和运营的精细化和精准化，数字技术加速了城市数据资源向城市数字资产转化，工业领域的数字孪生概念被运用到了美丽绿色城市发展领域。例如，雄安新区为了建设绿色生态宜居新城区，提出“坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，适度超前布局智能基础设施，推动全域智能化应用服务实时可控，建立健全大数据资产管理体系，打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市”。

数字孪生城市为美丽绿色城市发展提供了新的思路。城市的所有部件、要素、活动等都被复制成为数字城市，且数字城市与现实城市之间实时或高频交流互动，未来城市本身逐步变成不同尺度的实体与虚拟空间叠合、不同群体实时动态交流的产物。这不仅是地理信息系统、建筑信息模型以及物联网等技术的融合，而且是涉及低轨卫星网、5G（第五代移动通信技术）、云计算、边缘计算、车联网、智能机器人、人脑智能化等新兴技术的创新性整合。这改变了传统城镇化的发展路径，以绿色低碳的数字空间及其交流模式为驱动，推动土地、资本、人才、技术、产业等在实体空间中的优化配置，精准塑造高品质的实体空间；建构了更为丰富高效的数字空间，加速数字化生产要素的流通，扩大了人类低碳的高质量生产生活空间，形成数字与实体空间互动的新型城镇化。这为美丽绿色城市提供了智能化发展路径，主要体现为以下三个方面。

首先，生态区位价值研判的智能化将优化城市生命共同体。城市是一个生命系统，既包括人工环境，也包括自然环境。这两部分如何交织在一起形成城市，又如何构成“负熵”的生命共同体被全生命周期地管治与运维，变得尤为重要。在城市范围之内，人工环境与自然环境需要在区域、城区、街区、社区、街巷等尺度下有机交融，共同构成多尺度“蓝绿交织”的有机空间网络。这在很大程度上涉及土地的不同区位价值，既包括生态价值、经济价值，还包括社会文化价值等。在城市精耕细作的今天，智能化的工具或平台可以对城市的每一寸土地都进行扫描与体检，对地下、地表、地上的要素都进行深度而系统性分析，识别并研判出：哪些土地的经济区位价值不太高却具备较高的生态区位价值，适合作为城市生态涵养区；哪些土地的生态和经济区位价值都较高，在街区层面上可以展开更为精细而连续性的生态营建，使得生态的毛细系统深入到城市的每个角落；哪些土地的生态和经济区位价值都不高，但可以通过生态廊道、生态斑块、土壤置换等方式提升生态价值，进而提升周边的经济区位价值。从宏观到中观乃至微观层面上，运用数字城市模拟仿真的方式，识别出城市中生态区位价值的分布规律，作为城市规划设计运营的“底图”、生态价值交易的出发点、不动产交易的前提，使得经济、社会、文化与生态价值有机共存、共生、共荣，推动实体城市更为有机的高质量发展。

其次，城市循环协调的智能化将优化城市复杂巨系统。城市是一个复杂巨系统，美丽与绿色来源于各个子系统之间的有机协同，保持富有韵律节奏的美好平衡。从宏观层面上看，城市具有能源系统、水系统、环境系统、交通系统、通信系统等，彼此互通循环，共同支撑城市整体运行；从中观层面（或组团层面）上看，城市有商务区、工业园区、商圈娱乐区、住宅社区等，每个组团都有独特之处，依赖劳动力、业态、资本、技术等在空间上以多种方式进行组合，共同建构起千变万化的城市细胞；从微观（即个体层面）上看，人的行为方式、健康状态、碳排放量等，都源于个体对具体而微观的城市场景的感知与认知，由此带来的反馈及创新需求不断交织而相互影响，共同构成了丰富多彩的社会集体。这些不同尺度的子系统（能源流、人流、物流、资金流、信息流等）之间的协调与循环，在数字技术的支撑之下，将会变得更为便利、精准而系统化，有助于揭示城市多系统相互协同的“涌现”机制，使得各种资源流得以更为高效而安全的匹配，从而实现可持续发展。比如，智能化系统作为城市的“神经系统”，可深入其他各种子系统，并对其进行数字化赋能，使得人类获得更多超距离的感知、认知、交流与交易能力，实体空间的分散获得了数字空间的聚集，从而演进出更为深邃的智慧，提升城市美感。

最后，实时响应实施的智能化将优化城市高质量品质。城市是一个动态系统，人、事、物在城市之中不断地变化与调整，“城市病”不时出现，又不时被缓和或被治愈，构成了城市全生命周期运行的片段记忆。在极端天气、自然灾害甚至病毒疫情较为频繁发生的当下，城市的敏锐感知、及时预警、快速沟通、敏捷反应、韧性恢复、迭代创新等能力变得非常重要，赋予美丽和绿色以更多内涵。感知器、物联网、边缘计算、新材料等构成了城市的表皮触觉、视觉、听觉、味觉等，可称之为智慧界面。人、机器人、系统通过各种方式与城市智慧界面融通，及时发现城市遇到的问题或困惑，同时实时地将自己的需求作为指令传送给智慧界面，对城市的方方面面进行操作。这种交互方式将影响到人们使用和体验城市的感觉，也将成为评判城市活力的新维度，还将创新人们在未来场景中互相交流的新渠道。这种智慧界面将为人、车、机器人、飞行器、数字人等提供更多实时响应的功能，无人车、无人机、移动无人超市、移动无人医院等都将改变城市的道路交通体系、公共服务设施体系、基础设施体系。基于此，城市的高质量品质体现为更及时的响应与服务。具体而言，即城市规划设计与城市运营治理相互融合，实时解决问题、实时建设更新、实时协商实施，成为了城市的日常。

随着精细化和精准化的城镇化转型，美丽绿色城市的发展不仅仅关注城市地表和地上的建筑形态和空间形态的高品质建设，而且聚焦城市地下、地表、地上整个生态体系以及基础设施体系本身的高质量营建，更将城市的人、事、物以及信息作为整体的生命共同体。在数字化、智能化、智慧化的新时代，数字孪生城市作为城市的感知系统与操作系统，为城市的美丽和绿色发展目标提供了新路径，加速城镇化低碳、创新、宜人的进程，最终将改变人对美丽、绿色、智慧城市的再诠释，改变人对城市未来的再认知以及人对城市的再定义。

杨滔 清华大学和伦敦大学学院双博士，中规院（北京）规划设计有限公司未来城市事业部主任、中国城市规划设计研究院未来城市实验室执行副主任。国际空间句法学术指导委员会委员、清华大学《城市设计》副主编、中国建筑学会计算性设计学术委员会常务理事。承担雄安新区规划建设BIM管理平台（一期）、苏州城市信息模型CIM顶层设计、北京城市副中心核心行政区控制性详细规划与城市设计等；联合承担住房和城乡建设部《全国城市建设信息管理及城市信息模型（CIM）标准体系研究》等；参与住房和城乡建设部《城市信息模型基础平台技术标准》《城市信息模型数据加工技术标准》《城市信息模型（CIM）平台应用统一标准》。曾主持英国工程与自然科学研究理事会《跨学科城市空间数字化平台研究》，获跨学科研究奖。