Modelos y gemelos digitales, ejemplos de las ciudades de Venecia y Barcelona

Abstract

Durante los siglos, la formación y distribución de los núcleos de población se ha ido modificando hasta alcanzar, en este siglo XXI, un crecimiento exponencial de las ciudades y sus zonas de influencia. En julio de 2007 la población urbana superó a la población que vivía en núcleos rurales. Este éxodo se encuentra fuertemente relacionado con los servicios y facilidades que una urbe puede ofrecer frente a núcleos de población diseminados. Por ello las ciudades son plataformas donde la gente vive, trabaja y se relaciona; donde se ofertan y ejercen una gran cantidad de servicios o donde se acapara un alto porcentaje del PIB de un país o región. Se espera que en el año 2050 la población urbana supere el 70 por ciento de la población respecto a la total del planeta. Para hacer frente a este crecimiento exponencial es necesario llevar a cabo modelos y planes urbanísticos por parte de la administración pública que doten a las ciudades de infraestructuras básicas, se genere una ordenación controlada del crecimiento de las ciudades y se mejore la eficacia de los servicios que ofrecen las urbes. Para ello, la aplicación de los gemelos digitales se vuelve imprescindible y se traduce en el concepto Smart City. Un gemelo digital se define como un modelo virtual diseñado para reflejar con precisión un objeto físico que está equipado con sensores relacionados con áreas funcionales. Es decir, combina un modelo digital, con lo actualmente conocido como TIC o Tecnologías de la Información y las Comunicaciones. Si extrapolamos esta definición a conceptos de mayor escala, como puede ser una ciudad, obtenemos como resultado el termino de Smart City. En este estudio se realizará un análisis de la situación actual de los gemelos digitales enfocados en las ciudades para terminar con un pequeño modelo de la ciudad de Barcelona y una simulación del fenómeno de Acqua alta de Venecia, explicando la metodología y programas empleados para la elaboración de dichos modelos.

Over the centuries, the formation and distribution of population centers has been changing until reaching, in this 21st century, an exponential growth of cities and their areas of influence. In July 2007, the urban population surpassed the population living in rural areas. This exodus is strongly related to the services and facilities that a city can offer compared to scattered population centers. Cities are therefore platforms where people live, work and socialize; where a large number of services are offered and exercised or where a high percentage of a country's or region's GDP is concentrated. It is expected that by 2050 the urban population will exceed 70 percent of the planet's total population. To cope with this exponential growth, it is necessary for the public administration to carry out urban planning models and plans that provide cities with basic infrastructures, generate controlled management of city growth and improve the efficiency of the services offered by cities. For this, the application of digital twins becomes essential and is translated into the Smart City concept. A digital twin is defined as a virtual model designed to accurately reflect a physical object that is equipped with sensors related to functional areas. In other words, it combines a digital model with what is currently known as IoT or Information and Communication Technologies. If we extrapolate this definition to larger scale concepts, such as a city, we obtain as a result the term Smart City. In this study, an analysis of the current situation of digital twins focused on cities will be made to end with a small model of the city of Barcelona and a simulation of the Acqua alta phenomenon in Venice, explaining the methodology and programs used for the development of these models.