تقنية التوائم الرقمية وأهميتها في الدراسات الحضرية

       التوائم الرقمية هي نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد دقيقة تعكس واقع المدن والبُنى التحتية بشكل دقيق. هذه النماذج تتطور باستمرار لتشمل بيانات واقعية حول  المدينة، مما يوفر صورة شاملة ومتغيرة للمدينة بمرور الوقت, لقد أدى النمو السريع لسكان المناطق الحضرية إلى جانب المخاوف البيئية المتزايدة إلى الحاجة الملحة إلى خضوع المدن لعملية تحوّلات ، مما يقلل من آثار الكربون فيها مع تعزيز الاستدامة الشاملة, ويتوقف هذا التحول على إعادة تصور النهج التقليدية للتخطيط والتصميم الحضريين، مع وجود محفز أساسي وهو التوأم الرقمي.

           حيث تعمل تقنية التوأم الرقمي كنسخة افتراضية طبق الأصل من كيان أو نظام مادي، مما يتيح المراقبة والتحليل والتنبؤ في الوقت الفعلي, في نطاق التخطيط الحضري، تنشئ التوائم الرقمية نماذج شاملة لمدن بأكملها، مما يمكّن المخططين من اتخاذ قرارات مستنيرة بالبيانات وتحسين تخصيص الموارد, تتكون  التقنية  من ثلاثة عناصر أساسية: الكيان المادي، والتمثيل الرقمي، والاتصال الذي يربط بينهما, يدمج التوأم الرقمي البيانات من مجموعة واسعة من المصادر بما في ذلك أجهزة الاستشعار وتقنيات الاستشعار عن بُعد والسجلات العامة، لإنشاء نموذج شامل للمدينة.

مجالات تطبيق تقنية التوائم الرقمية في الدراسات الحضرية:

• التخطيط العمراني:

    ويتم ذلك من خلال مايلي :

1. التنبؤ: تساعد في التنبؤ بتأثير التغييرات العمرانية على المدينة، مثل بناء مبنى جديد أو تغيير نظام المرور.

2.  التحسين: يمكن استخدامها لتحسين التصاميم الحضرية قبل تنفيذها على أرض الواقع، مما يقلل من الأخطاء والتكاليف.

3.  المراقبة: تتيح مراقبة حالة مؤشرات البنى التحتية للمدينة، مثل شبكات المياه والصرف الصحي، وتحديد المشاكل المحتملة قبل تفاقمها.

4.  الصيانة: تساعد في تخطيط أعمال الصيانة بشكل أكثر كفاءة، مما يطيل عمر الأصول ويقلل من التكاليف.

5.    استجابة للطوارئ التقييم: يمكن استخدامها لتقييم آثار الكوارث الطبيعية أو الحوادث، مثل الفيضانات أو الحرائق، وتخطيط عمليات الإنقاذ والإغاثة.

6.    التدريب: توفر بيئة افتراضية لتدريب فرق الطوارئ على التعامل مع مختلف السيناريوهات.

•   الاستدامة:

ويتم ذلك في العناصر الاتية

1.   تحليل الطاقة: تساعد في تحليل استهلاك الطاقة في المدينة وتحديد فرص ترشيد الاستهلاك.

2.   إدارة النفايات: تساعد في إدارة النفايات وتقليل التلوث.

3.   المشاركة المجتمعية:

4.   التوعية: يمكن استخدامها لتوعية الجمهور بقضايا التنمية الحضرية واتخاذ قرارات مستنيرة.

             لقد أطلقت الحكومة المانية برنامج التوائم الرقمية المتّصلة، وهو احد المشاريع النموذجية للمدن الذكية، حيث يقوم برنامج التوائم الرقيمة المتّصلة بتأسيس منصات مركزية لبيانات المدن وتطوير التوائم الرقمية، اذ تقدّم الحكومة الدعم للمدن والبلديات للاستفادة من كلّ فرصةٍ توفّرها الرقمنة لتحقيق تنميةٍ حَضَريةٍ مستدامة, ومثالا على ذلك مدينة شتوتغارت، فتتعاون الحكومة المحلية مع شركاء من القطاع الخاص اسهم لتصنعَ توأمها الرقمي الذي تخطّط لاستخدامه في مراقبة مؤشرات جودة المياه وشبكات الصرف الصحي، لا سيما تلك الخاصة بتصريف مياه الفيضانات وشبكة المرور واختبار الاستراتيجيات الجديدة المُقترحة لإدارة مواقف السيارات العام وغيرها.

 الخاتمة

        إن مستقبل تقنية التوأم الرقمية في التخطيط الحضري المستدام واعدة , اذ تعتبر التقنية أداة قوية لدعم عملية صنع القرار في مجال التخطيط الحضري وإدارة المدن, وتعزّز الأنشطة الحَضَرية فتجعلها أكثر أماناً وكفاءةً، وتضمن للسكان خدماتٍ أكثر ملاءمة وشموليةً وإنصافاً، وتساعد في الحفاظ على بيئة صحية , من خلال توفير صورة شاملة ومتكاملة للمدن، فضلا عن انها تساعد في اتخاذ قرارات أكثر استنارة وفعالية.