La Destinazione Terra (DestinE) è un'iniziativa faro della Commissione europea per sviluppare un modello digitale altamente accurato della Terra su scala globale.Questo modello monitorerà, simula e predicherà l'interazione tra fenomeni naturali e attività umane. Contribuirà al conseguimento degli obiettivi della duplice transizione verde e digitale nell'ambito del Green Deal e della strategia digitale della Commissione europea.
Destine sbloccherà il potenziale della modellazione digitale dei sistemi terrestri ad un livello che rappresenta una vera svolta in termini di precisione, dettagli locali, velocità di accesso all'informazione e interattività. L'attenzione iniziale sarà incentrata sugli effetti dei cambiamenti climatici e degli eventi meteorologici estremi, sul loro impatto socioeconomico e sulle possibili strategie di adattamento e mitigazione.
Destine utilizzerà funzionalità di osservazione e simulazione senza precedenti di DestinE, alimentate dai computer HPC europei e dalla capacità di intelligenza artificiale. Grazie a questo saremo meglio preparati a rispondere alle grandi catastrofi naturali, ad adattarsi ai cambiamenti climatici e a prevedere l'impatto socioeconomico. L'iniziativa rappresenta inoltre una componente chiave della strategia europea per i dati, consolidando l'accesso a preziose fonti di dati in tutta Europa.
Gli utenti di DestinE, compresi esperti non scientifici, saranno in grado di accedere e interagire con vaste quantità di sistema terrestre e dati socio-economici al fine di:
- Eseguire simulazioni altamente accurate, interattive e dinamiche del sistema terrestre, informate da ricchi set di dati osservazionali: Ad esempio, concentrandosi su ambiti tematici di rilevanza sociale quali gli impatti regionali dei cambiamenti climatici, i pericoli naturali, gli ecosistemi marini o gli spazi urbani.
- Migliora le capacità di previsione per massimizzare l'impatto. Ad esempio per proteggere la biodiversità, gestire l'acqua, le energie rinnovabili e le risorse alimentari e mitigare i rischi di catastrofi in un mondo che cambia.
- Sostenere l'elaborazione e l'attuazione delle politiche dell'UE. Ad esempio, valutare l'impatto delle politiche e delle misure legislative esistenti in materia ambientale e sostenere l'elaborazione futura di politiche basate su dati concreti.
- Sfruttare il potenziale del computing distribuito e ad alte prestazioni (HPC) e della gestione dei dati su scala estrema. Ad esempio attraverso una piattaforma interattiva che ospiterà gemelli digitali complessi e kit di strumenti completi per sviluppare e gestire modelli basati sull'analisi, con pieno accesso a vaste quantità di dati diversi.
Inoltre, le capacità industriali e tecnologiche dell'Europa saranno rafforzate attraverso la simulazione e l'osservazione dell'intero sistema terrestre e l'uso dell'intelligenza artificiale (AI) per l'analisi dei dati e la modellizzazione predittiva, tra gli altri mezzi.
Componenti chiave del sistema Destinazione Terra
Destine consentirà agli utenti di accedere a informazioni tematiche, servizi, modelli, scenari, simulazioni, previsioni e visualizzazioni. I modelli e i dati sottostanti saranno costantemente valutati per fornire previsioni di scenario affidabili e attuabili. Destine servirà inizialmente le autorità pubbliche e si aprirà gradualmente a una più ampia gamma di utenti scientifici e industriali e al grande pubblico per stimolare l'innovazione e sviluppare nuove applicazioni e servizi.
I principali componenti del sistema DestinE sono:
La piattaforma di servizi di base
La piattaforma di servizi di base fornisce un punto di accesso facile da usare per gli utenti di DestinE. La piattaforma fornirà strumenti decisionali, applicazioni e servizi basati su dati concreti, basati su un sistema di elaborazione cloud aperto, flessibile e sicuro. Coordinerà le infrastrutture di dati, cloud e HPC e fornirà l'accesso a un numero crescente di gemelli digitali man mano che diventano gradualmente disponibili attraverso i relativi sforzi della Commissione europea e/o nazionali.
La piattaforma renderà disponibili strumenti di intelligenza artificiale pertinenti, analisi dei dati su scala estrema e funzionalità di monitoraggio, simulazione e previsione del sistema terrestre. Allo stesso tempo, fornirà risorse dedicate agli utenti DestinE, consentendo loro di personalizzare la piattaforma, integrare i propri dati e sviluppare le proprie applicazioni.
L'approvvigionamento della piattaforma e le relative operazioni di servizio DestinE saranno di competenza dell' Agenzia spaziale europea (ESA).
Il lago dei dati
Il data lake riunisce le preesistenti aziende europee di dati di Copernicus, le aziende di dati delle tre entità responsabili dell'attuazione di Destination Earth (ESA, EUMETSAT ed ECMWF) e altre fonti, come l'Internet of Things (IoT) e i dati socio-economici. Integra anche i nuovi dati che avranno origine dai Digital Twins, creando uno spazio dati DestinE coerente e autosufficiente. Fornirà l'accesso ai dati necessari per le operazioni dei gemelli digitali e della piattaforma di servizi di base. E ospiterà i dati degli utenti, condivisi con la comunità di utenti di DestinE, supportando l'elaborazione dei dati vicini per massimizzare le prestazioni e la scalabilità del servizio.
Il Data Lake sarà gestito dall' Organizzazione europea per lo sfruttamento dei satelliti meteorologici (EUMETSAT).
I gemelli digitali
I gemelli digitali sono repliche digitali dei sistemi terrestri altamente complessi, sviluppati dal Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio (ECMWF).
Si basano su una fusione senza soluzione di continuità di osservazioni in tempo reale e modelli predittivi ad alta risoluzione nelle aree tematiche, a partire dagli eventi estremi e dall'adattamento ai cambiamenti climatici.
L'obiettivo a lungo termine è quello di integrare ulteriori gemelli digitali come gli oceani o la biodiversità, creando un gemello digitale completo della Terra. I gemelli digitali di DestinE forniranno agli utenti un accesso personalizzato a conoscenze di alta qualità per lo sviluppo di scenari specifici per l'utente in grado di supportare un processo decisionale basato su dati concreti.
La piattaforma di servizi di base, il data lake e i primi gemelli digitali diventeranno operativi grazie al sostegno del programma Europa digitale della Commissione.
Orizzonte Europa offrirà opportunità di ricerca e innovazione che sosterranno l'ulteriore sviluppo di DestinE. Esistono sinergie con altri programmi pertinenti dell'UE, quali l' impresa comune EuroHPCe il programma spaziale, e le relative iniziative nazionali. La Commissione europea coordina l'iniziativa DestinE in stretta collaborazione con gli Stati membri, i paesi associati, le comunità scientifiche e gli esperti tecnologici.
L'iniziativa attuata da tre entità delegate:
Il 15 dicembre 2021 la Commissione europea e i tre organismi esecutivi hanno firmato accordi di contributo per avviare la prima fase di attuazione fino alla metà del 2024. Continueranno a lavorare insieme per implementare DestinE per i prossimi 7 anni.
L'impegno attivo degli stakeholder è fondamentale per il successo di DestinE. È solo attraverso gli stakeholder che guidano il suo sviluppo che DestinE può essere all'altezza della nostra visione e costruire una soluzione per le esigenze della comunità degli utenti. A tal fine, è stato adottato un approccio di co-progettazione che porta la politica di imbarco, la scienza e le comunità digitali attraverso i seguenti due pilastri del coinvolgimento delle parti interessate.
Dialogo aperto tra le parti interessate
Durante la prima fase (2022-2024) delle attività sarà istituito un dialogo aperto con le parti interessate. Una vasta gamma di contributori avrà l'opportunità di guidare lo sviluppo del sistema DestinE fornendo il loro feedback sulle loro esigenze e requisiti e condividendo la loro esperienza lavorando e interagendo con gli output di DestinE.
Tra le parti interessate figurano:
- Stati membri
- Utenti del settore pubblico
- Partner di ricerca e sviluppo
- Enti che gestiscono applicazioni operative
Un forum dedicato per lo scambio, il DestinE User eXchange, faciliterà discussioni dettagliate sugli utenti delle politiche a livello dell'UE e nazionale. Le discussioni dovrebbero concentrarsi sul potenziale di applicazione, sui requisiti e sulle lacune dei servizi DestinE.
Il DestinE User eXchange si riunirà regolarmente, con la prima riunione tenutasi il 15 febbraio 2023. Ulteriori opportunità di coinvolgimento e di co-sviluppo si evolveranno nel tempo, in linea con la maturità del sistema.
Le parti interessate destine possono anche aiutarci a individuare le sinergie pertinenti con le iniziative e i servizi nazionali ed europei.
Partnership con gli utenti mirati
Un altro pilastro del coinvolgimento degli stakeholder di DestinE è costituito dalle partnership mirate per gli utenti. L'obiettivo di queste partnership è quello di progettare e implementare servizi sostenibili per tutta la vita di DestinE.
I principali partner tecnologici e gli attori commerciali possono portare le loro capacità e conoscenze per progettare e implementare nuove capacità di DestinE in un modo che corrisponda alle esigenze specifiche degli utenti. Allo stesso modo, possiamo costruire forti partnership tecnologiche per definire e progettare servizi DestinE attraverso la collaborazione con altre iniziative digitali gemellate finanziate nell'ambito di Orizzonte Europa.
Esempi attuali di questi progetti di ricerca e sviluppo sono:
- il gemello digitaledella biodiversità
- L' intreccio
- il gemello digitale per gli Extremes geofisici
- il gemello digitale dell'oceano.
Ulteriori gemellaggi tematici saranno concessi nel prossimo programma di lavoro di Orizzonte Europa (2023-2024) per arricchire l'ecosistema DestinE.
Destine sarà sviluppato gradualmente attraverso le seguenti pietre miliari chiave:
- A metà — 2024: Sviluppo della piattaforma di servizi di base, del data lake e dei primi due gemelli digitali sugli eventi naturali estremi e sull'adattamento ai cambiamenti climatici.
- Entro il 2027: Ulteriore potenziamento del sistema DestinE e integrazione di ulteriori gemelli digitali e servizi correlati.
- Entro il 2030: Una replica digitale "piena" della Terra.
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