Czym jest inicjatywa „Kierunek Ziemia”?
Cel podróży Ziemia (DestinE) jest ważną inicjatywą Komisji Europejskiej. Jego celem jest opracowanie bardzo dokładnego cyfrowego modelu Ziemi („cyfrowego bliźniaka”) w celu monitorowania i przewidywania zmian środowiskowych i wpływu na człowieka w celu wspierania zrównoważonego rozwoju. Aby osiągnąć ten ambitny cel, Komisja łączy siły z europejską doskonałością naukową i przemysłową, aby pokazać, w jaki sposób technologie cyfrowe mogą skutecznie przyczynić się do bardziej zrównoważonej i cyfrowej przyszłości.
Aby wesprzeć radzenie sobie ze złożonymi wyzwaniami środowiskowymi, DestinE pomoże decydentom politycznym:
- monitorowanie i symulowanie rozwoju systemu ziemskiego (lądowego, morskiego, atmosfery, biosfery) oraz interwencji człowieka;
- przewidywanie katastrof ekologicznych i wynikających z nich kryzysów społeczno-gospodarczych w celu ratowania życia i uniknięcia znacznego pogorszenia koniunktury gospodarczej;
- umożliwienie opracowywania i testowania scenariuszy coraz bardziej zrównoważonego rozwoju.
DestinE może korzystać z inwestycji państw członkowskich w ramach ich planów Funduszu na rzecz Odbudowy i Zwiększania Odporności w połączeniu z programem „Cyfrowa Europa” (w kontekście Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC) i programem „Horyzont Europa” w odniesieniu do powiązanych działań badawczych.
Destine dla społeczeństwa i środowiska
Dlaczego DestinE dla Europy?
Dostępne i interoperacyjne dane są centralnym elementem innowacji opartych na danych i transformacji ekologicznej. Destine pomoże generować wiedzę ukierunkowaną na użytkownika, aby wspierać cele dwojakiej transformacji – cyfrowej i ekologicznej. Opierając się na danych geoprzestrzennych i społeczno-ekonomicznych w połączeniu z modelami symulacji w postaci cyfrowych bliźniaków, decydenci, eksperci i użytkownicy niebędący ekspertami będą mieli dostęp do wysokiej jakości informacji, usług, wiarygodnych modeli, scenariuszy, prognoz i wizualizacji w odniesieniu do głównych wyzwań środowiskowych i społecznych. Po raz pierwszy wytyczne dotyczące wiarygodności prognoz leżących u ich podstaw przyczynią się do skutecznego podejmowania decyzji.
Podjęcie wszelkich możliwych działań, aby zrozumieć, w jaki sposób nasz klimat będzie ewoluował w nadchodzących dziesięcioleciach, ma zasadnicze znaczenie nie tylko dla polityki łagodzenia zmiany klimatu, ale również dla budowania odporności na zmianę klimatu. Destine będzie stanowić cyfrowy bliźniaczkę systemu Ziemi o niespotykanych dotąd szczegółach. Decydenci polityczni będą je wykorzystywać, aby lepiej zrozumieć wpływ zmiany klimatu, np. na użytkowanie gruntów, bezpieczeństwo żywnościowe lub zasoby wodne, lepiej ocenić potencjalny wpływ prawodawstwa i opracować odpowiednie środki łagodzące.
Użytkownicy będą mieli dostęp w chmurze do modeli DestinE, algorytmów, aplikacji oraz danych naturalnych i społeczno-gospodarczych w celu wykorzystania i przetestowania własnych modeli. Cały system i jego elementy (otwarta platforma podstawowa, cyfrowe bliźniaki i usługi) będą przyjazne dla użytkownika i elastyczne, aby dostosować się do szerokiego spektrum potrzeb i scenariuszy użytkowników.
Destine może przynieść innowacje w systemach eksperckich w celu generowania nowej wiedzy. Na przykład dostawcy energii mogą zaplanować długoterminową dostępność odnawialnych źródeł energii uzależnionych od warunków pogodowych i zaprojektować głębokie pozyskiwanie energii geotermalnej. Sektor ochrony ludności i sektor reasekuracji mogą testować strategie zapobiegania ryzyku i ograniczania go oraz skuteczność zarządzania ryzykiem związanym z klęskami żywiołowymi.
Kluczowe elementy DestinE
Otwarta platforma podstawowa
Centralnym elementem DestinE będzie przyjazna dla użytkownika i bezpieczna platforma cyfrowa oparta na chmurze i otwarta platforma symulacyjna. Umożliwi ona dostęp do DestinE szerokiemu gronu zainteresowanych stron, od ekspertów, naukowców i decydentów politycznych po indywidualnych użytkowników.
Jezioro z danymi destine
Aby skutecznie zarządzać różnymi źródłami danych i oferować je, DestinE będzie korzystać ze specjalnego jeziora danych: zbiór danych oparty na federacji rozproszonych źródeł danych.
Cyfrowe bliźniaki
Cyfrowe bliźniaki są odzwierciedleniem rzeczywistości, symulatorami powielającymi rzeczywistość, ograniczonymi danymi w czasie rzeczywistym. Zostały one wykorzystane w procesach przemysłowych w celu poprawy ogólnej wydajności produkcji. Obecnie wchodzą do wielu innych sektorów (energia, transport, zdrowie, inteligentne miasta, zmiana klimatu, rolnictwo itp.).
Destine digital twins, są cyfrowymi replikami wysoce złożonego systemu Ziemi i będą tworzone w ramach kategoryzacji tematycznych z różnych dziedzin nauki o Ziemi, takich jak ekstremalne klęski żywiołowe, przystosowanie się do zmiany klimatu, oceany lub różnorodność biologiczna. Ostatecznym celem jest zintegrowanie tych replik cyfrowych w celu stworzenia kompleksowego cyfrowego bliźniaka kompletnego systemu ziemskiego.
Faza początkowa (do końca 2024 r.): Pierwsze cyfrowe bliźniaki
Cyfrowe bliźniace katastrof naturalnych połączą dane z zdolnościami symulacyjnymi o niespotykanym dotąd poziomie szybkości i interaktywności. Decydenci będą w stanie przewidzieć wystąpienie i skutki ekstremalnych zjawisk naturalnych (np. powodzi, susz, pożarów lasów) z większą precyzją. Informacje na temat wiarygodności prognoz leżących u ich podstaw pomogą im ocenić prawdopodobieństwo wiarygodności ich strategii zarządzania ryzykiem.
Przykład: Plany zarządzania powodziami lub suszami dla wrażliwych dorzeczy. Władze i decydenci będą w stanie przetestować skuteczność ewentualnych działań łagodzących:
- W dziedzinie ochrony ludności: opracowanie lokalnych planów zarządzania kryzysowego o wysokiej rozdzielczości;
- W obszarze rolnictwa: ponowne wykorzystanie ścieków i upraw odpornych na susze;
- W dziedzinie energii i transportu: przygotowanie na zakłócenia w zakresie energii wodnej i chłodzenia w elektrowniach cieplnych
Cyfrowe bliźniacze podejście do przystosowania się do zmiany klimatu zostanie wykorzystane do przewidywania skutków zmiany klimatu z niespotykaną dotąd wiarygodnością na szczeblu regionalnym i krajowym. Będzie wspierać UE i państwa członkowskie w opracowywaniu wiarygodnych i wiarygodnych strategii przystosowawczych w celu złagodzenia skutków zmiany klimatu.
Przykład: Destine będzie wspierać inteligentne rolnictwo. W oparciu o analizę danych i istotne tendencje (np. przewidywane opady deszczu lub suszy oraz ich korelację z możliwymi chorobami roślin lub porażeniami), pomoże to przyjąć bardziej opłacalne i zrównoważone strategie rolnicze. Destine zapewni organom ds. rolnictwa wytyczne dotyczące jakości prognoz leżących u ich podstaw, a tym samym pomoże im ocenić wiarygodność podejmowanych przez nie środków.
Inne cyfrowe bliźniaki
Po 2023 r. DestinE będzie wspierać dodatkowe cyfrowe bliźniacze, takie jak te obejmujące oceany, różnorodność biologiczną lub migrację. W kilku państwach członkowskich pojawiają się również cyfrowe bliźniaki miejskie dla inteligentnych miast. Przyczynią się one do osiągnięcia pełnego cyfrowego bliźniaka Ziemi.
Cyfrowe bliźniaki miejskie są wirtualną reprezentacją środowiska miasta: budynki, ulice, parki i drzewa.
Smart City & Urban Digital Twins @metamoworks by iStock
Wykorzystując najnowocześniejsze technologie, takie jak przechowywanie w chmurze i HPC, integrują one dane w czasie rzeczywistym za pomocą czujników (np. sygnałów drogowych, sieci energetycznych) do wykorzystania przez departamenty miejskie i decydentów poprzez wizualizację w czasie rzeczywistym w celu:
- poprawa planowania urbanistycznego i zarządzania infrastrukturą
- zarządzanie ruchem miejskim
- przewidywanie ekstremalnych zdarzeń pogodowych
- usprawnienie zbiórki odpadów
- zmniejszenie zużycia energii
Partnerzy destine
Pod przewodnictwem Komisji Europejskiej i w koordynacji z państwami członkowskimi, środowiskami naukowymi i innymi zainteresowanymi stronami trzy podmioty, którym powierzono zadania, wdrożą otwartą platformę podstawową i dwa pierwsze cyfrowe bliźniaki:
Finansowanie destine
- Program „Cyfrowa Europa” na rzecz realizacji inicjatywy
- „Horyzont Europa”, europejski program ramowy w zakresie badań naukowych i innowacji, na rzecz działań w zakresie badań naukowych i innowacji wspierających program DestinE
- Fundusz na rzecz Odbudowy i Zwiększania Odporności na rzecz działań państw członkowskich powiązanych z DestinE
Plan działania DestinE
