Gemelo digital de una cuenca hidrográfica de montaña.
Concepto
Gemelo Digital de Montaña (MDT) de DREVO— es un modelo digital dinámico de una cuenca de montaña que integra datos en tiempo real sobre topografía, suelos, agua, vegetación, clima, infraestructura y biodiversidad.
A diferencia de los sistemas de información geográfica convencionales, un gemelo digital no solo muestra el estado actual de un territorio, sino que también predice su desarrollo, lo que permite evaluar las consecuencias de diversos escenarios antes de que se materialicen.
El principio fundamental:
Primero la elaboración de modelos, luego la toma de decisiones.
Tareas principales
Mountain Digital Twin ofrece:
creación de un modelo digital completo de la cuenca hidrográfica;
combinando datos de las nueve cascadas;
modelización de procesos hidrológicos;
Pronosticar los cambios en los ecosistemas;
gestión de las obras de restauración;
apoyo a la toma de decisiones de ingeniería;
Planificación a largo plazo del desarrollo territorial.
¿Qué es un gemelo digital?
Mountain Digital Twin combina varios modelos interconectados.
Modelo geométrico
Se crea un modelo digital de elevación de alta precisión.
Incluye:
picos;
cuencas hidrográficas;
pendientes;
barrancos;
cauce;
llanuras aluviales;
línea costera.
Usado:
LiDAR;
datos satelitales;
fotogrametría;
mediciones geodésicas.
Modelo geológico
Pantallas:
tipos de rocas;
agrietamiento;
acuíferos;
profundidad del suelo;
estabilidad de taludes;
fallas geológicas.
Modelo de suelo
Para cada sección se determinan los siguientes aspectos:
tipo de suelo;
profundidad;
densidad;
porosidad;
humedad;
contenido de humus;
contenido de carbono;
actividad biológica.
Modelo hidrológico
Se simulan los siguientes elementos:
movimiento del agua de lluvia;
deshielo;
infiltración;
escorrentía superficial;
drenaje subterráneo;
alimentación primaveral;
caudal del río;
inundaciones;
sequía.
Esto permite evaluar el impacto de diversas medidas de restauración en el balance hídrico.
modelo climático
Se utilizan los siguientes datos:
temperaturas;
humedad;
velocidad del viento;
radiación solar;
evaporación;
transpiración;
precipitación;
cubierta de nieve.
El modelo permite analizar el impacto del cambio climático en la cuenca hidrográfica.
Modelo biológico
Incluye:
árboles;
arbustos;
hierbas;
hongos;
micorrizas;
animales;
especies invasoras;
biodiversidad.
Cada zona forestal tiene sus propias características e historia de desarrollo.
Modelo de ingeniería
Desplegado:
microterraza;
cascada;
cuencos de infiltración;
umbrales;
piscinas;
puentes;
carreteras;
infraestructura de seguridad contra incendios;
sensores;
estaciones robóticas.
Pasaporte digital de objetos
Cada objeto recibe su propio pasaporte digital.
Los pasaportes se crean para:
árboles;
zonas forestales;
pendientes;
ballestas;
ríos;
acero;
sensores;
estructuras hidráulicas;
carreteras;
puentes;
animales (durante el monitoreo científico).
El pasaporte incluye:
coordenadas;
fotografías;
historial de cambios;
estado técnico;
parámetros ambientales;
recomendaciones de inteligencia artificial.
Trabajando con nueve cascadas
Primera cascada
CONTROL:
precipitación;
nieve;
niebla;
vientos.
Segunda cascada
Modelado:
infiltración;
erosión;
estabilidad de taludes.
Tercera cascada
Análisis:
crecimiento forestal;
acumulación de biomasa;
desarrollo del suelo;
capacidad de retención de agua.
La cuarta cascada
CONTROL:
arroyo;
sedimentos;
umbrales de piedra;
caudales.
Quinta Cascada
Cálculo:
llenar piscinas;
recarga de aguas subterráneas;
eficiencia de infiltración.
Sexta Cascada
Modelado:
inundaciones estacionales;
acero;
bosques de llanura aluvial.
La Séptima Cascada
CONTROL:
calidad del agua;
salinidad;
estados delta;
infiltración.
La octava cascada
Análisis:
línea costera;
duna;
laguna;
vegetación costera.
La novena cascada
Integración con:
datos marinos;
temperatura del agua;
nivel del mar;
el estado de los ecosistemas marinos.
Modelado de escenarios
Un gemelo digital permite evaluar de antemano las consecuencias de diversos escenarios.
Por ejemplo:
Lluvias torrenciales
¿Qué zonas se inundarán?
donde se producirá la erosión;
qué cascadas necesitan reforzarse.
Sequía
¿Qué manantiales se secarán primero?
¿Qué zonas forestales experimentan el mayor estrés hídrico?
donde se requiere restauración adicional.
Incendio forestal
El modelo estima:
posibles direcciones de propagación;
velocidad de avance del fuego;
fuentes de agua disponibles;
Rutas seguras para equipos.
Nuevas plantaciones
Antes de comenzar a trabajar, puede evaluar:
probabilidad de supervivencia;
estructura forestal futura;
impacto en el equilibrio hídrico;
tasa de restauración del ecosistema.
Inteligencia artificial
La IA de DREVO analiza los datos constantemente.
Él es capaz de:
identificar anomalías;
predecir cambios;
calcular la efectividad de las actividades;
generar recomendaciones;
Actualizar automáticamente el modelo.
Integración con sistemas robóticos
Mountain Digital Twin interactúa directamente con:
Dron TREVO AeroSense
Recibiendo nuevos datos.
Actualización automática del modelo.
Rover de montaña DREVO
Transferencia de tareas a robots.
Control de la ejecución del trabajo.
Observatorio de la Montaña Viva
Recibiendo información de miles de sensores.
Sistema de Nubes y Niebla DREVO
Optimización del control de la humedad local.
Oportunidades científicas
Mountain Digital Twin te permite:
analizar el impacto del cambio climático;
estudiar el desarrollo de los bosques;
simular la restauración de manantiales;
evaluar la eficacia de las soluciones naturales;
Realizar investigaciones científicas sin poner en riesgo los ecosistemas.
Integración
Mountain Digital Twin es el núcleo analítico de toda la plataforma.
Une:
Esponja de montaña DREVO;
Recuperación de Mountain Springs;
Corredores forestales de montaña;
Sistema de Nubes y Niebla DREVO;
Observatorio de la Montaña Viva;
Dron TREVO AeroSense;
Rover de montaña DREVO;
IA DE MADERA;
Agricultura inteligente DREVO;
Iniciativa de Resiliencia del Suelo y del Agua en las Zonas Costeras del Atlántico y el Mediterráneo (AMCWSRI).
Resultados esperados
Tras la implementación de Mountain Digital Twin, se logra lo siguiente:
aumentar la precisión del diseño;
reducción del coste de los trabajos de restauración;
reducción de los riesgos ambientales;
aceleración de la toma de decisiones;
previsión de situaciones de emergencia;
monitoreo continuo de la eficiencia de recuperación;
creación de una base de datos a largo plazo sobre el desarrollo de los ecosistemas;
la posibilidad de una gestión adaptativa de una cuenca hidrográfica de montaña a lo largo de décadas.
Misión del proyecto
Gemelo digital de montaña DREVOes el cerebro digital del proyectoMontañas vivientes DREVO. Si Observatorio de la Montaña Vivafunciona como un sistema nervioso que recopila información, luegoGemelo digital de montañaAnaliza estos datos, predice eventos futuros y permite tomar decisiones con fundamento científico. Integra las nueve cascadas en un único modelo dinámico, lo que garantiza la gestión de la cuenca de montaña como un sistema vivo integrado, desde la primera gota de lluvia en la cima hasta el retorno del agua al océano y su posterior ciclo a través de la atmósfera.