Люксембург активно продвигается в борьбе с экстремальной погодой и бедствиями, связанными с климатом, с разработкой предсказательного цифрового двойника для прогнозирования наводнений. Этот инновационный проект возник в результате серьезных наводнений в июле 2021 года и с тех пор возглавляется Люксембургским институтом науки и технологии (LIST).
Исследования начались серьезно в начале 2023 года с использованием тщательно разработанного программного обеспечения под названием Hasard. Программное обеспечение способно генерировать карты наводнений в реальном времени, которые могут отслеживать уровень подъема воды. Исследователи LIST использовали алгоритмы искусственного интеллекта, экспертизу в области гидрологии, гидрогеологическое знание и технологии дистанционного зондирования. Их подход объединяет данные о погоде, модели распространения наводнений, датчики Интернета вещей на земле и спутниковые изображения для обогащения своей модели.
Успешная демонстрация концепции (Proof of Concept, POC) с использованием данных о наводнениях из Англии была завершена в ноябре 2023 года. После этого LIST и партнеры провели 30-дневную демонстрацию концепции в марте 2024 года, включив в себя данные как о наводнениях июля 2021 года, так и января 2024 года. Это предприятие, включая также исследование последствий, направлено на определение потенциальных последствий конкретных сценариев наводнений для зданий, дорог и электроинфраструктуры.
По мере завершения этапа POC усилия теперь направлены на достижение минимально необходимого продукта (Minimum Viable Product, MVP) для предоперационной системы с коммерческими перспективами. Компания Thales Alenia Space, которая сыграла ключевую роль в разработке системы и инфраструктуры данных, оптимистично настроена относительно использования этой модели для мониторинга прибрежной эрозии, растительности и лесных пожаров в будущем. Они подчеркивают, что после внедрения инфраструктуры расширение области применения этой модели коммерчески целесообразно.
Существует более широкое видение, которое включает амбиции присоединиться к более крупной европейской инициативе, которая предполагает создание взаимодополняющего цифрового двойника Земли, известного как Destination Earth (DestinE). Этот шаг в сторону совместимости с другими системами уже в ближайшее время может сделать проект из Люксембурга существенным компонентом DestinE.
Вдохновленные успехами Люксембурга, многочисленные французские местности преследуют свои собственные инициативы, объединяющие Интернет вещей и искусственный интеллект для мониторинга и прогнозирования наводнений. Эти разработки решают растущий спрос на локальные меры и индивидуальные решения, отражая уникальные вызовы, перед которыми стоит каждая территория, в предотвращении и управлении наводнениями. Учитывая прогноз Организации Объединенных Наций о пятикратном увеличении рисков от прибрежных наводнений в этом веке, подобные технологии вызывают быстрый интерес среди муниципалитетов, желающих обеспечить безопасность своих сообществ.
Текущие тенденции рынка:
В последние годы использование технологии цифровых двойников в прогнозировании погоды и климатических бедствий заметно усиливается. Цифровые двойники создают виртуальные представления физических активов, процессов или систем, позволяя проводить сложные симуляции и анализ данных. В контексте погоды и климата цифровые двойники, подобные программному обеспечению Hasard из Люксембурга, все более признаются за способность объединять огромные объемы окружающих данных и прогнозировать потенциальные исходы с большей точностью. Этот тренд отражается в увеличении инвестиций в технологии снижения рисков бедствий и партнерствах между исследовательскими учреждениями, правительствами и частными компаниями.
Прогнозы:
Ожидается значительный рост рынка цифровых двойников в управлении окружающей средой, включая прогнозирование погоды и климатических бедствий. К 2025 году глобальный рынок цифровых двойников должен достичь миллиардных сумм, с среднегодовым темпом роста более 30%. Этот рост стимулируется прогрессом в области Интернета вещей, искусственного интеллекта и облачных вычислений, а также неотложностью в борьбе с последствиями изменения климата. Следовательно, вскоре более многие правительства и организации могут применять технологии цифровых двойников для мониторинга окружающей среды и управления бедствиями.
Основные проблемы и споры:
Хотя цифровые двойники обещают, они сталкиваются с техническими, экономическими и этическими проблемами. Во-первых, интеграция данных в реальном времени из различных источников требует надежных и устойчивых ИТ-инфраструктур. Во-вторых, существуют обеспокоенности относительно конфиденциальности и принадлежности данных, особенно при работе с чувствительными или персональными данными. Наконец, возникает вопрос доступности: обеспечение того, чтобы преимущества таких технологий были доступны всем, особенно экономически уязвимым регионам, более всего подверженным климатическим бедствиям.
Важные вопросы:
1. Насколько точны и надежны прогнозы, созданные технологией цифровых двойников?
2. Какие типы данных являются наиболее критичными для улучшения прогнозов погоды и климатических бедствий?
3. Как обрабатываются конфиденциальность данных и защита данных при сборе и синтезе конфиденциальных данных?
4. Что потребуется для широкого внедрения технологии цифровых двойников в разных регионах и правительствах?
5. Какую роль играют международные коллаборации, такие как Destination Earth (DestinE), в продвижении этой технологии?
Преимущества:
— Повышенные предсказательные возможности для бедствий, связанных с погодой и климатом.
— Возможность проведения анализа сценариев, который может стать основой для лучшего планирования чрезвычайных ситуаций и распределения ресурсов.
— Мониторинг в реальном времени и актуализации, обеспечивающие более быстрые реакции на новые угрозы.
— Экономия средств в долгосрочной перспективе благодаря более целенаправленным и эффективным стратегиям управления бедствиями.
— Потенциал для широкого спектра применений помимо прогнозирования наводнений, включая мониторинг прибрежной эрозии, лесных пожаров и другое.
Недостатки:
— Высокие внутренние затраты на разработку и внедрение инфраструктур цифровых двойников.
— Сложности в управлении и интегрировании огромных потоков данных из различных источников.
— Зависимость от непрерывного потока данных, который может быть нарушен в случае экстремальных погодных событий.
— Возможные проблемы в области конфиденциальности и безопасности данных.
— Риск технологического разрыва между регионами, что потенциально может усилить неравенства в готовности к бедствиям.
Для более подробного изучения этой темы и ее более широких последствий, пожалуйста, посетите:
— Страницу Европейской комиссии о Destination Earth (DestinE): ec.europa.eu
— Офис Организации Объединенных Наций по Снижению Риска Бедствия: undrr.org
— Веб-сайт Люксембургского института науки и технологии (LIST): list.lu
— Веб-сайт компании Thales Alenia Space: thalesgroup.com
Эти ссылки предоставляют дополнительный контекст и информацию, касающуюся инициативы из Люксембурга и более широкого применения технологии цифровых двойников в управлении окружающей средой и смягчении последствий бедствий.
The source of the article is from the blog guambia.com.uy