數位孿生(Digital Twin)概念始於 2000 年左右,其背景為隨著資訊通訊技術(ICT) 的快速發展,製造業者能夠在電腦的虛擬環境中建造與實體產品相仿的數位產品替身(product avatar),藉此產品設計者能夠在虛擬環境中有效地模擬其設計產品之效能、 進而修正並優化產品設計,減少打造實體設計方案和實體測試的成本。日後此概念在其他產業受到高度重視(如航太、航空產業),並於近年引發建成環境(built environment) 相關產業(例如建築設計營造營運、都市規劃治理專業等)之高度關注。
數位孿生的內涵和技術與其所應用之產業高度相關,但不外乎下列三個特性相關:
(1)整合實體物件各種類型的數據
(2)描述和優化實體物件
(3)存在於實體物件的整個生命週期中,與其共同進化,並不斷積累知識
校園規劃治理與都市規劃治理之情境和需求較為類似,後者所涉及之數位孿生技術包括:
(1)測繪和製圖技術,包括傾斜攝影、無人機(UAV)、3D 雷射掃描、全球定位系統(GPS)、 地理資訊系統(GIS)等
(2)建築資訊建模技術(BIM)
(3)5G 環境支持之物聯網技術(IoT)
(4)協同運算,例如雲端運算和邊緣運算等
(5)區塊鍊
最後者與都市治理面向複雜並信任難以建立相關,但此需求於校園場域較低,故除最後一項並未納入本研究範疇以外,其他技術皆為建立數位孿生校園之重要研究對象。