Singapore Land Authority utilizza il reality modeling e la mappatura 3D per generare il primo digital twin su scala nazionale, promuovendo una nazione intelligente e sostenibile
• Il programma di mappatura 3D di Singapore è un importante progetto di trasformazione digitale ideato per creare e fornire geoinformazioni fondamentali per supportare una nazione sostenibile, resiliente e intelligente.
• L'agenzia governativa Singapore Land Authority (SLA) aveva avviato il progetto di
aggiornamento della mappa 3D del territorio nazionale, risalente al 2014/2015, nell'intento di fornire dati coerenti, accurati e attendibili a vari enti governativi e parti interessate.
• Il progetto richiedeva l'acquisizione e l'elaborazione di oltre 160.000 immagini aeree di un'area di 720 chilometri quadrati, pari a 25 terabyte di dati di superficie terrestre che coprivano l'intera rete stradale pubblica di Singapore.
• Il successo dell'agenzia SLA è stato determinato dalla tecnologia di reality modeling e di mappatura 3D utilizzata in un ambiente interconnesso di dati per generare un digital twin del territorio nazionale.
Un'iniziativa di mappatura 3D open source a livello nazionale
Seconda nazione al mondo più densamente popolata e con un'elevata scarsità di terreno, Singapore ha visto una crescita massiccia di edifici e infrastrutture a sviluppo verticale per ovviare alla mancanza di spazio orizzontale e sfruttare in modo efficace lo spazio terrestre, fattore essenziale per lo sviluppo del paese. Per ottimizzare le risorse di spazio e promuovere la crescita economica e sociale, nel 2012 l'agenzia governativa Singapore Land Authority (SLA) aveva avviato il primo programma di mappatura 3D del territorio nazionale per mappare l'intero paese mediante tecnologie di acquisizione rapida dei dati. L'agenzia aveva eseguito la mappatura mobile della rete stradale e fornito la prima mappa 3D di Singapore nel 2014/2015. La mappa 3D è utilizzata dalle agenzie governative per la formulazione di politiche, piani di sviluppo, attività di gestione generale e gestione del rischio. Tuttavia, data l'elevata dinamicità del paese, il rapido sviluppo e le complessità legate all'utilizzo degli spazi, la mappa realizzata nel 2014/2015 non era più adatta a supportare le esigenze del governo e delle parti interessate.
Nel 2019, la SLA ha avviato il progetto di realizzazione di una seconda mappatura per rilevare i cambiamenti prodotti nel tempo e aggiornare la mappa originale affinché riflettesse il rapido sviluppo urbano del paese. L'ambito del progetto includeva la conduzione di estimi catastali, la geolocalizzazione accurata delle infrastrutture nazionali e la creazione di una mappa digitale 3D aggiornata del territorio nazionale. Il progetto richiedeva la mappatura aerea dell'intero paese e la mappatura mobile di tutta la rete stradale pubblica di Singapore. Oltre a dover acquisire i dati e a produrre una mappa aggiornata, la SLA intendeva seguire la strategia di "acquisizione unica, utilizzo multiplo" per ottimizzare l'accessibilità della mappa, rendendola disponibile come mappa 3D open source del territorio nazionale per progetti condivisi tra agenzie governative, enti e società di consulenza. "Adottiamo il formato standard di scambio aperto, secondo il quale i dati finali vengono sviluppati una sola volta e utilizzati da tutti", ha dichiarato Hui Ying Teo, Senior Principal Surveyor dell'agenzia SLA.
Elaborazione, interoperabilità, sicurezza e sostenibilità dei dati
Trattandosi di un'iniziativa di acquisizione digitale dei dati urbanistici e di reality modeling su larga scala, il progetto presentava importanti sfide nell'elaborazione dei dati, rese ancora più ardue dalle difficoltà di interoperabilità tra un elevato numero di enti che utilizzavano sistemi diversi. Inoltre, dovendo soddisfare i requisiti essenziali di sicurezza nazionale, l'intero progetto doveva essere gestito all'interno di una struttura sicura per essere poi reso disponibile e condiviso in un ambiente basato sul cloud per supportare le varie agenzie governative e i progetti
infrastrutturali. Perseguendo la sua visione di sostenibilità a lungo termine, SLA ha cercato di generare una mesh realistica delle condizioni esistenti. Ha quindi integrato immagini aeree e dati delle nuvole di punti attraverso un processo locale di elaborazione offline per fornire una mappa 3D accurata e attendibile che potesse essere accessibile mediante la piattaforma open source e rimanesse costantemente aggiornata nel tempo.
In qualità di agenzia governativa specializzata in mappature, la SLA deve affrontare le continue sfide di produzione, gestione e condivisione di set di dati nazionali su larga scala. Ciò richiede investimenti di capitale e la manutenzione di infrastrutture IT avanzate per riuscire a soddisfare i flussi di lavoro collaborativi di modellazione e mappatura. "Abbiamo valutato altre applicazioni non Bentley, ma nessuna aveva dimostrato la capacità di elaborare un progetto di tali
dimensioni", ha dichiarato Teo. La SLA si era resa conto di aver bisogno di tecnologie integrate di reality modeling e mappatura mobile che consentissero di elaborare in modo sicuro il volume di dati da più fonti e integrarle in un digital twin 3D sostenibile, accessibile da enti governativi e parti interessate in un ambiente controllato e basato sul cloud.
Utilizzo delle tecnologie di reality modeling e mappatura 3D di Bentley
Dopo aver acquisito più di 160.000 immagini aeree ad alta risoluzione in 41 giorni, l'agenzia SLA ha scelto ContextCapture per elaborarle in una mesh realistica 3D, con un livello di precisione entro 0,1 metri. Utilizzando Orbit 3DM per incorporare più di 25 terabyte di dati stradali, ha integrato le nuvole di punti nel modello e, sulla base del modello, ha generato un digital twin del territorio nazionale accessibile da una piattaforma open source estremamente sicura. L'incredibile capacità di elaborazione, interoperabilità e flessibilità delle applicazioni Bentley ha agevolato la creazione della prima mesh realistica 3D su scala nazionale e ha
consentito SLA di fornire un accesso controllato e in un formato intuitivo, in grado di soddisfare le esigenze di diversi utenti. "La forza di Bentley nell'interoperabilità consente di creare una mesh 3D ottimizzata per visualizzare o eseguire analisi tramite software 3D, GIS 3D o applicazioni Web", ha aggiunto Teo.
L'utilizzo di ContextCapture ha fornito la flessibilità necessaria per lavorare localmente o sul cloud sfruttando l'elaborazione a più motori e gestire efficientemente l'enorme quantità di dati.
L'integrazione di Orbit 3DM ha aiutato la SLA a creare un ambiente interconnesso di dati che ha favorito la mappatura della realtà 3D del territorio nazionale di Singapore, supportando contesto e flussi di lavoro digitali tra diverse agenzie che accedono a un'unica fonte di dati accurati, attendibili e coerenti. "Orbit 3DM di Bentley è stato determinante per gestire l'ampio volume di nuvole di punti e immagini e per abilitare la condivisione dei dati con altri utenti. Ci ha permesso di utilizzare risorse cloud scalabili per supportare il programma di mappatura sostenibile a lungo termine promosso dalla SLA", ha dichiarato Teo.
Sfruttando le applicazioni di Bentley, la SLA ha fornito una mesh realistica 3D accurata per dare una svolta alla mappatura su scala nazionale, sempre migliorabile con modelli 3D di costruzione e trasporto, machine learning e intelligenza artificiale, fornendo una struttura efficace per lo sviluppo di un digital twin.
Il digital twin promuove lo sviluppo intelligente della nazione
Rispetto ai tradizionali rilievi topografici, la mappatura mobile aerea e stradale ha favorito una consistente riduzione dei costi. L'agenzia SLA aveva stimato un costo una tantum di 35 milioni di dollari per mappare l'intera nazione con metodi convenzionali, ma utilizzando le applicazioni Bentley ha ottenuto un risparmio di 29 milioni di dollari di Singapore e generato la mesh 3D a livello nazionale in soli otto mesi, rispetto ai due anni previsti con i metodi tradizionali. La strategia di "acquisizione unica, utilizzo multiplo" implementata per la digitalizzazione offre al governo un potenziale risparmio annuo di almeno 13 milioni di dollari, sulla base di un ciclo di aggiornamento eseguito una volta ogni tre anni. "Il contesto digitale, così come il modello di mesh realistica del territorio nazionale, consentirà alle agenzie che lavorano sullo stesso progetto di accedere e contestualmente pianificare e rivedere gli input, scambiando e condividendo
informazioni", ha aggiunto Teo. La soluzione di mappatura digitale open source favorisce i nuovi flussi di lavoro collaborativi e migliora del 60% la disponibilità delle mappe su scala nazionale, consentendo di pianificare con anticipo in tempi più brevi e a costi inferiori.
La mappatura 3D del territorio nazionale realizzata dalla SLA promuove lo sviluppo digitale e la trasformazione di Singapore in una nazione intelligente, resiliente e sostenibile. La mesh
realistica, integrata con modelli di costruzione e trasporto aggiuntivi, migliorerà l'intelligenza del modello come digital twin di Singapore per supportare le funzioni 3D essenziali per l'analisi, l'automazione e la visualizzazione. Il digital twin di Singapore è una concezione sostenibile, solidamente mirata ad acquisire e mantenere aggiornati gli asset della città, sfruttare appieno i vantaggi immateriali e illimitati della digitalizzazione e promuovere uno sviluppo intelligente della nazione. "La suite completa di software Bentley ha fornito i mezzi per elaborare, gestire,
modificare e condividere in modo efficiente i dati geografici digitali, potenziando il percorso di trasformazione digitale della SLA e dando il libero sfogo a un'immaginazione senza limiti", ha concluso Teo.
Per ulteriori informazioni, contattare Michaela Romero all’indirizzo [email protected].
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Immagine 1:
Didascalia: Nel 2019, la SLA ha avviato il progetto di realizzazione di una seconda mappatura per rilevare i cambiamenti prodotti nel tempo e aggiornare la mappa originale affinché riflettesse il rapido sviluppo urbano del paese. Il progetto richiedeva la mappatura aerea dell'intero paese e la mappatura mobile di tutta la rete stradale pubblica di Singapore.
Immagine per gentile concessione dell'agenzia Singapore Land Authority.
Immagine 2:
Didascalia: L'agenzia governativa Singapore Land Authority ha acquisito più di 160.000 immagini aeree ad alta risoluzione in 41 giorni e ha scelto ContextCapture per elaborarle in una mesh realistica 3D, con un livello di precisione entro 0,1 metri.
Immagine per gentile concessione dell'agenzia Singapore Land Authority.
