Gemelo digital de Alemania: hacia una realidad digital inteligente

La población humana se ha duplicado desde 1975, así como las emisiones de dióxido de carbono. En el verano de 2021, Alemania experimentó el impacto del cambio climático de primera mano: Inundaciones masivas se cobraron la vida de muchas personas y causaron inmensos daños materiales. La epidemia de COVID-19 nos tomó por sorpresa y puso a prueba la resistencia de nuestra sociedad y nuestros sistemas. Sin embargo, la pandemia también estimuló la adopción digital a gran escala y demostró el potencial de la colaboración digital y la productividad.

La experiencia de la pandemia ha dado lugar a una nueva era de gemelos digitales y, en consecuencia, el Mundo Espejo, un elemento fundamental de la futura colaboración digital. Con el auge de Internet, la información se digitalizó y se hizo legible para las máquinas, permitiendo a los algoritmos encontrar respuestas a preguntas a partir de una cantidad casi infinita de datos. El siguiente paso consiste en digitalizar nuestro mundo físico para hacerlo legible para las máquinas. Internet se está convirtiendo en un espacio multidimensional que apoya la toma de decisiones colaborativas a través del análisis de datos y las simulaciones. En Hexagon, hablamos de crear una realidad digital inteligente.

Lo que no se puede ver, no se puede medir.

Como dice la famosa cita del gurú de la gestión, Peter Drucker, “No es posible gestionar lo que no se mide.” Una extrapolación de esta declaración es válida para el Mundo Espejo: Lo que no se puede ver, no se puede medir. Tomemos como ejemplo la prevención de la inundaciones.

Sabemos que el agua siempre busca su nivel más bajo, así que ¿qué pasaría si supiéramos de antemano qué zonas quedarían sumergidas en el caso de una inundación? Las innovadoras soluciones de captura de la realidad nos permiten crea un modelo topográfico de alta resolución que visualiza la infraestructura, los edificios y la vegetación de todo un país, como Alemania, con gran detalle. Gracias a la tecnología LiDAR monofotónica, estos modelos 3D son ahora económicamente viables.

Nuestra solución es de cuatro a diez veces más eficiente que los métodos LiDAR convencionales, y como mínimo cuadruplica la resolución de la imagen. Con un solo avión, es posible medir toda Alemania en solo cinco meses, cumpliendo fácilmente la elevada precisión exigida de diez centímetros. El LiDAR monofotónico y el LiDAR modo Geiger nos permiten cubrir zonas de gran superficie y mantener la alta resolución necesaria para detectar objetos con fiabilidad y crear una imagen espejo realista que incluso puede incluir el terreno por debajo de la vegetación y detalles debajo de infraestructuras, como puentes, y hasta diez metros debajo del agua. El resultado es un modelo topográfico de gran detalle y consistencia: una fuente de información única y no disponible hasta ahora.

Para simular escenarios de inundaciones, las zonas ribereñas son particularmente importantes. Generalmente suelen tener vegetación, pero los planificadores pueden retirar los árboles en el modelo para observar lo que se encuentra debajo. El terreno subacuático es un parámetro crucial para el comportamiento de la escorrentía de los arroyos y los ríos. Con la ayuda de algoritmos, podemos predecir cuánto y dónde se extenderá el agua en caso de lluvias intensas, que los científicos predicen serán de 3% - 19% más intensas y hasta nueve veces más frecuentes en Europa occidental debido al cambio climático.

Un modelo topográfico nacional, unificado y coherente sería una fuente valiosa de información antes no disponible para una amplia gama de sectores. Los gemelos digitales se convertirán en una herramienta indispensable para que las empresas y autoridades locales diseñen, planifiquen y gestionen la infraestructura y los activos conectados; para que las empresas de energía planifiquen y mantengan las líneas eléctricas; y para que las empresas de telecomunicaciones desplieguen la cobertura 5G. Otros sectores preparados para beneficiarse de la tecnología son la silvicultura, la ingeniería hidráulica y la industria de la aviación.

Lo que hace una década parecía una fantasía se está convirtiendo en realidad

En zonas densamente desarrolladas, como las ciudades, utilizamos sensores híbridos para crear una imagen espejo completa y fotorrealista del mundo físico. Al combinar múltiples tipos de datos, como escaneados aéreos y datos a nivel de calle, Hexagon crea un modelo de super malla que permite a los planificadores visualizar las relaciones de planificación de forma rápida y sencilla. Una super malla nos permite ver el espacio urbano con todos sus detalles, tanto desde arriba como desde abajo.

Además, la IA permite el etiquetado automático de objetos, como los tejados, paneles solares y vías férreas, con una precisión de hasta 99%. Los algoritmos de IA pueden extraer datos de imágenes semánticas y asignar atributos a cada segmento de la malla. Esto permite detectar hasta un 20% más de superficies asfaltadas y determinar el inventario exacto de espacios verdes, incluidos los árboles. Estos datos de puntos ayudan a los planificadores urbanos, por ejemplo, a evaluar la cantidad de espacio disponible para nuevas medidas estructurales. Capturar nuevamente estas zonas con intervalos regulares nos ayudará a seguir y evaluar los avances.

Para gestionar sistemas complejos, conéctelos

Para extraer información relevante de los datos en desafíos complejos, es necesario combinar los datos. Esta conectividad culmina en el metaverso, o como nos gusta llamarlo: Realidades Digitales Inteligentes.

La Realidad Digital Inteligente permite a los actores políticos encontrar soluciones a desafíos complejos, como enfrentar el calentamiento urbano. Nuestros modelos nos permiten simular diversos escenarios de viento e intercambio de aire y recomendar medidas estructurales que mejorarán el clima urbano a largo plazo. Además, los datos en tiempo real de sensores de vigilancia 3D se pueden combinar con el gemelo digital de infraestructuras críticas para permitir a los equipos de seguridad coordinar la toma de decisiones de seguridad.

La respuesta de Hexagon al metaverso se encuentra en la solución HxDR de Realidad Digital Inteligente, una plataforma de almacenamiento, visualización y colaboración basada en la nube para la captura de la realidad y datos geoespaciales, donde se fusionan los mundos espejo de ciudades y países completos. HxDR se está convirtiendo en nuestro mercado para datos aéreos de Hexagon y para Metro HD. Las primeras ciudades que se agregarán a nuestro programa de datos de modelos de ciudades digitales incluyen Múnich, Colonia, Stuttgart, Frankfurt, Viena, Milán, Amsterdam, Estocolmo, Dallas, Nueva York y Tokio. Hexagon se dedica a hacer que la transformación digital urbana sea más eficiente y sostenible. Esperamos con interés los desafiantes pero enriquecedores proyectos que tenemos por delante.