ГЕОДЕЗИЯ
СЪЗДАВАНЕ НА ДИГИТАЛНИ ДВОЙНИЦИ НА ГРАДОВЕ, БАЗИРАНИ НА СЪВРЕМЕННИ ИНОВАТИВНИ ГЕОПРОСТРАНСТВЕНИ ТЕХНОЛОГИИ И КОНЦЕПЦИЯТА " УМЕН ГРАД "
Инж. Александра Тодорова, МГУ
SUMMARY
The concept of a " smart city " combines various information and communication technologies( ICT), including cloud services, the Internet of Things( IoT), geospatial technologies, blockchain, and artificial intelligence, to effectively manage urban assets. Such assets may include schools and universities, municipal administrations, public transportation, hospitals, power plants, water and waste management systems, cadastre, and other public services. The primary goal of the smart city is to improve the quality of life through urban information technologies that optimize services and adequately respond to the needs of residents. Cities contain numerous data sources that are continuously updated and evolve in real time. Effective management of this data requires a Geographic Information System( GIS) that can collect and manage information from the entire urban environment and its objects in real time. Related to the concept of a " smart city," the technology of digital twins offers virtual representations of objects or systems that encompass their entire lifecycle and are updated with real-time data, using various types of simulations, machine learning, and analytical methods to assist in decision-making. In the context of ICT, the potential of geospatial technologies for the development of smart cities is significant, especially with advancements in 3D modeling, LiDAR, mobile mapping, SLAM, GNSS, remote sensing, highresolution satellite imagery, photogrammetry, and augmented and virtual reality. Combining these technologies allows for flexibility in creating a digital twin that supports the sustainable design of the smart city.
Keywords: smart city, digital twin, ICT, GIS, GNSS, photogrammetry, LiDAR, mobile mapping, SLAM
РЕЗЮМЕ
Концепцията за „ умен град“ съчетава различни информационни и комуникационни технологии( ИКТ), включително облачни услуги, интернет на нещата( IoT), геопространствени технологии, блокчейн и изкуствен интелект, с цел ефективно управление на градските активи. Такива активи могат да бъдат училища и университети, общински администрации, градски транспорт, болници, електроцентрали, системи за управление на водата и отпадъците, кадастър и други обществени услуги. Основната цел на умния град е да подобри качеството на живот чрез градски информационни технологии, които оптимизират услугите и адекватно отговарят на нуждите на жителите.
Градовете съдържат множество източници на данни, които се обновяват непрекъснато и се развиват в реално време. За ефективното управление на тези данни е необходима географска информационна система( ГИС), която може да събира и управлява информация от цялостната градска среда и нейните обекти в реално време. Свързана с концепцията за „ умен град“, технологията на цифровите близнаци предлага виртуални репрезентации на обекти или системи, които обхващат целия им жизнен цикъл и се обновяват с данни в реално време, използвайки различни видове симулации, машинно обучение и аналитични методи за подпомагане на вземането на решения. В контекста на ИКТ, потенциалът на геопространствените технологии за развитие на умни градове е значителен, особено с напредъка в 3D моделирането, LiDAR, мобилното картографиране, SLAM, ГНСС, дистанционните наблюдения, сателитните изображения с висока разделителна способност, фотограметрията и добавената и виртуалната реалност. Съчетавайки тези технологии, може да се постигне гъвкавост в създаването на цифров близнак, който поддържа устойчивото проектиране на умния град.
Ключови думи: умен град, цифров близнак, ИКТ, ГИС, ГНСС, фотограметрия, LiDAR, мобилно картографиране, SLAM.
1. ВЪВЕДЕНИЕ
Идеята на настоящия доклад е да синтезира опита от реализирани цифрови градски близнаци чрез концепцията „ умен град” в световен мащаб и да послужи за изготвянето на бъдещи стратегии за развитие и приложението им в България.
„ Интелигентността“ не означава само инсталиране на цифрови интерфейси в традиционна инфраструктура или рационализиране на градските операции. Става въпрос и за целенасочено използване на технологии и данни за вземане на по-добри решения и осигуряване на по-добро качество на живот. Качеството на живот има много измерения – от въздуха, който жителите дишат, до това колко безопасно се чувстват, докато се разхождат по улиците [ 1 ].
Основната цел на интелигентния град е да оптимизира градските функции и да насърчава икономическия растеж, като същевременно подобрява качеството на живот на гражданите чрез използване на интелигентни технологии и анализ на данни. Стойността се крие в това как се използва тази технология, а не просто колко технология е налична [ 3 ].
Концепцията за „ умен град“ изцяло разчита на постоянен поток от огромни количества данни, получени от голямо разнообразие от сензори, разпределени в целия град. Интелигентното използване на всички тези данни изисква интеграция с 3D градски карти, за които облаците от точки, получени чрез лазерно сканиране или фотограметрия, са основните източници [ 2 ].
Процесът на глобална урбанизация предизвиква значителен ръст на населението в градовете, което от своя страна поставя нови изисквания към управлението на градската среда, включително към разнообразието от геопространствени данни и услуги, предоставяни от публичните органи. За адекватно картографиране, моделиране, кадастрално регистриране и визуализиране
ГКЗ 1-2’ 2025 3