“Vũ khí” chống biến đổi khí hậu của các đô thị

Phần mềm mô phỏng giúp các nhà quy hoạch thành phố Lisbon, Bồ Đào Nha biết nơi nào cần xây dựng các đường hầm chặn để giảm nguy cơ lũ lụt. Nguồn: Reuters.

Công nghệ hỗ trợ hạ tầng đô thị

Theo cách hiểu đơn giản nhất, bản sao kỹ thuật số là bản sao của một vật thể tồn tại trong thế giới vật lý được phát triển bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực liên tục từ máy bay không người lái, cảm biến và vệ tinh. Bản sao kỹ thuật số trong bối cảnh đô thị nhận dữ liệu từ các phương tiện, tòa nhà và cơ sở hạ tầng có thể được phân lớp với dữ liệu bổ sung từ các thiết bị thông minh, Internet vạn vật (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI).

Theo báo cáo phân tích của ABI Research, hơn 500 thành phố có thể sử dụng một số hình thức công nghệ bản sao kỹ thuật số vào năm 2025. Theo báo cáo, bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số để thiết kế, lập kế hoạch và quản lý cơ sở hạ tầng được kết nối, các thành phố có thể tiết kiệm được 280 tỷ USD vào năm 2030.

Theo Công ước Bảo vệ thực vật quốc tế (IPPC), đến năm 2050, cư dân thành phố có thể phải tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn gấp 8 lần và 800 triệu người khác có nguy cơ chịu tác động của mực nước biển dâng cao và bão. IPPC cho rằng, các thành phố phải tái cấu trúc theo cách nuôi dưỡng khả năng phục hồi, đặc biệt là khi các khu vực đô thị như Jakarta và Chicago vẫn đang chìm xuống, đồng thời giải quyết các thách thức đô thị liên quan đến sức khỏe và bất bình đẳng xã hội ngày càng gia tăng.

Người đứng đầu bộ phận chuyển đổi đô thị tại Diễn đàn Kinh tế thế giới Jeff Merritt cho biết: “Amsterdam (Hà Lan), Singapore, Houston (Mỹ), Tokyo (Nhật Bản) và Copenhagen (Đan Mạch) đều là những thành phố đã tận dụng công nghệ này để tăng cường khả năng phục hồi trước lũ lụt và các thách thức liên quan đến khí hậu. Trong mỗi trường hợp, các bản sao kỹ thuật số đều có thể xây dựng và tận dụng các nhóm dữ liệu hiện có và nâng cao hoạt động dựa trên dữ liệu của các thành phố”.

Bản sao kỹ thuật số có thể nuôi dưỡng khả năng phục hồi sau lũ lụt, đây là điều bắt buộc khi nhiều thành phố có thể bị ngập trong nước vào năm 2050 nếu không có các biện pháp giảm thiểu và thích ứng phù hợp.

Một ứng dụng khác của công nghệ bản sao là quản lý nhiệt độ của các đảo nhiệt đô thị, ở cả trên và dưới bề mặt. Sử dụng dữ liệu về sử dụng đất, mật độ xây dựng và thảm thực vật, các thuật toán máy tính có thể dự đoán các khu vực thành phố có khả năng trở thành đảo nhiệt. Điều này hỗ trợ các biện pháp can thiệp làm mát hiệu quả như trồng cây, lắp đặt mái nhà xanh và bảo tồn đất cho các không gian xanh công cộng.

Hệ thống năng lượng thông minh là một ứng dụng có ý nghĩa khác của bản sao kỹ thuật số, rất cần thiết cho quá trình khử carbon và chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Tiểu bang New Mexico (Mỹ) đã hợp tác với Cityzenith và nền tảng SmartWorldPro để tạo mô hình cho cơ sở hạ tầng thông minh nhằm giảm lượng khí thải carbon ít nhất 50%.

Những thách thức lớn

Một trong những thách thức lớn khi triển khai bản sao kỹ thuật số trong quy hoạch đô thị là đòi hỏi sự hợp tác từ vô số bên liên quan, bao gồm các nhà tư vấn quy hoạch, chính phủ, cơ quan quản lý, nhà cung cấp phần mềm, nhà phát triển tòa nhà và người dân.

Tuy nhiên, ông Vessali của PwC cho rằng, quản trị dữ liệu và đảm bảo công nghệ tuân thủ luật riêng tư và bảo mật là những rào cản lớn nhất. Các dự án thất bại tại các thành phố Portland (Mỹ) và Toronto (Canada) chỉ ra những điều có thể xảy ra nếu những vấn đề như vậy không được giải quyết.

Vào năm 2019, thành phố Portland thuộc tiểu bang Oregon đã bắt đầu thử nghiệm phần mềm của Replica, một công ty con của Sidewalk Labs, thuộc sở hữu của Alphabet. Dự án này sử dụng dữ liệu vị trí di động để hiểu cách cư dân di chuyển khắp thành phố nhằm đưa ra quyết định chính sách về nơi xây dựng làn đường dành cho xe đạp, sửa chữa đường sá và đảm bảo mạng lưới giao thông hiệu quả. Tuy nhiên, sau 2 năm, Oregon đã dừng dự án sau khi xảy ra tranh chấp với Replica về lượng dữ liệu mà họ sẽ chuyển giao cho thành phố.

Tại Toronto, dự án Quayside được thiết lập để trở thành nơi thử nghiệm cho một bộ công nghệ của Sidewalk Labs. Nhưng dự án đã phải đối mặt với phản ứng dữ dội từ người dân và Hiệp hội Tự do dân sự Canada, nơi đã nêu ra các vấn đề về thu thập dữ liệu và quyền riêng tư. Cuối cùng, dự án đã bị công ty Alphabet hủy bỏ vào năm 2020.

Ông Vessali nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tăng cường tính minh bạch trong việc sử dụng dữ liệu bằng cách tạo ra các công cụ kỹ thuật số có thể được sử dụng trong các hoạt động hàng ngày và ra quyết định, không chỉ giới hạn ở việc sử dụng dữ liệu của các chuyên gia và nhà khoa học.

Ông Kaveh Vessali đưa ra lời khuyên đối với những thành phố tham gia vào quy hoạch đô thị bền vững là sử dụng bản sao kỹ thuật số sớm và thường xuyên. “Thật khó để tưởng tượng việc lập kế hoạch, thiết kế và vận hành bất kỳ môi trường phức tạp nào mà không có các mô hình mô phỏng và AI, những khả năng cốt lõi của bản sao kỹ thuật số” - ông Vessali nói.