Cos’è un gemello digitale cittadino e a cosa può servire?

Un gemello digitale della città è una rappresentazione digitale di una parte definita di una città, che comprende i suoi edifici, terreno, infrastrutture e reti, collegata a dati e modelli che aiutano a rispondere a domande specifiche. In che modo lo sviluppo proposto influenzerebbe l’ambiente circostante? Dove sono le infrastrutture sotto pressione? In che modo un’alluvione o un’ondata di caldo potrebbero influenzare un’area e come cambierà la domanda?

Il termine si estende a capacità molto diverse, da un modello dettagliato di città 3D utilizzato per la pianificazione a una vista operativa dal vivo di una rete di utenze, e questa ampiezza è una trappola. Per quanto impressionante possa sembrare, un modello 3D da solo non fornisce alcuna capacità analitica o predittiva.

L'ordine corretto è definire innanzitutto la decisione, quindi specificare il modello, i dati, il processo di aggiornamento e la convalida che la decisione richiede.

Di cosa è fatto un gemello digitale di una città

Alla base c’è un modello geometrico e semantico della città: edifici, strade, terreno, vegetazione, acqua e infrastrutture, con attributi che descrivono cosa sia ciascun oggetto. CityGML, uno standard dell'Open Geospatial Consortium (OGC), definisce un modello concettuale e un formato di scambio per modelli di città 3D virtuali. La versione 3.0 standardizza il modello informativo sottostante in modo che possa essere implementato in tecnologie diverse dalla sua codifica GML originale, come JSON o schemi di database, e aggiunge il supporto per i dati dinamici provenienti da sensori e simulazioni. CityGML è utilizzato in applicazioni che includono pianificazione, gestione delle strutture, integrazione BIM e simulazione di energia, traffico e ambientale.

Collegati a quel modello sono dati di diverso tipo: dati osservati come letture di sensori, conteggi del traffico o misurazioni delle utenze; dati di riferimento quali catasto e anagrafe patrimoniale; e i modelli informativi degli edifici per nuovi sviluppi. In cima ci sono modelli analitici e simulazioni di accesso solare, vento, inondazioni, traffico, domanda energetica e dispersione, ciascuno con le proprie ipotesi. E intorno a tutto c’è la governance: chi aggiorna il modello quando la città cambia, chi lo valida e chi può usarlo per cosa.

Un nome, tanti prodotti

Come ha notato NIST, “gemello digitale” non ha un’unica definizione concordata. Negli appalti questa ambiguità rappresenta un rischio reale, perché due fornitori possono entrambi offrire un "gemello digitale della città" e significare cose completamente diverse. La specifica dovrebbe quindi descrivere la capacità richiesta in termini propri, in modo che i fornitori vengano confrontati su ciò che forniranno.

Per cosa può essere utilizzato

Ogni utilizzo richiede precisione, frequenza di aggiornamento e convalida diverse. Un modello sufficientemente valido per un confronto strategico potrebbe essere del tutto inadatto per una decisione operativa.

Misurato, modellato o proposto?

Gli utenti devono essere in grado di capire a colpo d'occhio cosa è stato misurato, cosa è stato modellato o stimato e qual è lo scenario proposto. Le ipotesi dovrebbero rimanere visibili ai decisori senza sopraffare l’interfaccia pubblica, e il risultato di uno scenario non dovrebbe mai essere presentato come un futuro garantito.

Un gemello invecchia con la sua città

Un gemello digitale della città decade mentre la città cambia. Qualcuno deve essere responsabile dell’aggiornamento degli edifici e delle infrastrutture, di ciascun feed di dati e della convalida dei modelli, e deve esserci un modo concordato affinché i nuovi sviluppi forniscano le proprie informazioni. Richiedere agli sviluppatori di fornire informazioni sull'edificio in un formato concordato al momento della pianificazione o del completamento è un modo pratico per mantenere aggiornato il modello.