为了了解数字孪生的基础结构和能力以发挥其潜力，英国国家海洋学中心（NOC）领导的专家小组发布了《环境数字孪生信息管理框架（IMFe）》”（An Information Management Framework for Environmental Digital Twins）报告。该报告概述了未来环境数字孪生所需的关键建议，涵盖了从概念框架、管理和治理、通用语言到试点研究和计算架构的所有内容。提出的建议不仅支持数字孪生开发，而且支持更广泛的综合科学研究，有助于将数据和建模资产整合到一个共同的框架中，使其共同发挥作用。从而帮助实现“净零”目标，减少气候变化的不利影响。

数字孪生是对具有不同复杂程度和适应性的对象或系统（例如自然环境）的一种虚拟映射，它使用模拟或基于数据的方法来生成系统的副本（“孪生”），可用于了解系统本身。数字孪生可以随着真实系统的观测变化而更新，其观测数据有多种来源，有些是环境科学界传统使用的工具（如卫星遥感或船舶的传感器），有些则是物联网传感器。

日益庞大、多样化、可观测的数据源和数字孪生技术的发展相结合，为环境科学界提供了一个逐步改变人类对自然环境认识的机会。但是，要想实现环境数字孪生的价值，就要在互操作性方面以统一的标准去开发它们，以便实现数据共享，并使其信息能够被用户信任。为了实现这一愿景，科学家们需要构建一个信息管理框架，为数字孪生生态系统内部和整个生态系统建立有效的信息管理组件。它必须实现安全、有弹性的数据互操作性，并且可以作为一个参考，以保障数据使用符合安全、法律、商业、隐私等规定。

英国自然环境研究委员会（NERC）数字环境、基础设施和数据副主任Anna Angus-Smyth博士指出，他们的目标是将数据和数字技术的有效使用置于环境科学的核心。基于NERC在获取和使用数据方面的现有优势，数字孪生等新兴技术为改变环境科学家的研究方式提供了机遇，并有利于促进人们对自然世界的理解，减轻气候变化的影响。

最近NERC也发布了其数字战略，为未来十年的数字化环境科学制定了愿景，其中包括通过部署数字孪生等变革性技术来改变气候研究和服务的愿景。这些开创性的数字孪生（连同人工智能、机器人和自动驾驶汽车的使用）能够支持业务规划，减少数据采集的碳支出，从而支持“净零”运动。（刁何煜 编译）