数字孪生城市的建设开展宜遵从“理论—技能—办理—运用”四位一体开展范式，以数字孪生基础理论与关键技能为基础，统筹办理和技能两个层面，在运用场景中不断实验、验证并完善其理论与技能体系。
基础理论方面，以多标准数字孪生理论为辅导，规划规划多粒度数字孪生城市体系架构，开发多层级数字孪生城市模型。从体系工程视角来看，多粒度数字孪生城市体系可分为设备级、体系级、杂乱体系级和杂乱巨体系级四个层级，且自上向下具有包含联系，可依据物理城市的体量和鸿沟适度收放体系粒度。各层级内部及层级之间又通过数据完成关联、迭代及优化，使体系处于优秀平衡状况。多粒度数字孪生城市是一个由细到粗逐步推进的体系，上一粒度级数字孪生模型可看作是多个下一粒度级数字孪生模型的集成。城市要素的多元化、多颗粒度特点决议了需构建多粒度数字孪生城市才能刻画出真实的才智城市。
关键技能方面，以软件工程理论和工业软件理论为辅导，研发以数据流和业务流为关联头绪的工业级数字孪生城市体系软件，要点解决底层通信协议自主可控、数据安全、业务知识模型化等关键问题。数字孪生城市体系软件是数字城市与物理城市的融合体和交互平台，其技能模式的核心是数据线程和模型体系，且带有反应回路，可以真实完成数据全周期跟踪和工程全生命周期办理。数字孪生城市体系软件完成从城市基础设备设备到城市治理平台的纵向集成，也可泛在衔接至更底层的工厂级制作体系，因此是一种具有全时空立体感知、全数据可信互联、全体系精准管控、全范畴才智决策、全场景可视交互5个特征的深度集成体系。研发配套标准，在标准化框架下研发产品和体系。数字孪生将革新传统产品和体系研发模式，完成产品研发的体系全生命周期办理，完成“制作前运转”，完成向“规划—虚拟综合—数字制作—物理制作”的新模式转变。
办理方面，数字孪生城市体系辅佐城市办理者树立城市全周期办理模型、过程及体系，帮助其创立数字孪生办理新模式。从办理范畴来说，包含城市产品办理、城市服务办理、城市设备办理、城市业务办理、城市法律办理、城市人员办理、城市环境办理7个首要方面。运用“数据”这一“枢纽”可衔接多个办理范畴完成无缝集成，从而使办理信息和指令可以愈加透明的流转，一起也可完成办理过程的痕迹追溯。数字孪生办理模式真实完成了全流程可管、全要素可查、全过程可控的“三可”办理模式，以数字孪生技能为新动能，驱动革新。
运用方面，基于数字孪生城市理论和技能，可孵化出多粒度、多范畴、多元化运用场景。依据数字孪生粒度标准，可以归类出不同层级的运用场景。在设备级，有设备故障诊断、设备猜测性维护、设备节能控制、热耗散模仿等；在体系级，有才智家庭、才智医疗、才智养老、才智社区、才智供热等；在杂乱体系级，有城市动力互联网、才智市政工程、才智城管、网格化城市办理等。数字孪生模型和体系运用于城市办理和治理的各范畴后，可融合衍生出很多范畴新业态，范畴新业态的规模化集成与共享历经一定开展后，又可生成更大规模的新业态，从而对国家经济社会开展起到直接促进作用。
