Jumeau numérique d'un bassin versant de montagne
Concept
DREVO Mountain Digital Twin (MDT)— est un modèle numérique dynamique d'un bassin versant montagneux qui intègre des données en temps réel sur la topographie, les sols, l'eau, la végétation, le climat, les infrastructures et la biodiversité.
Contrairement aux systèmes d'information géographique classiques, un jumeau numérique affiche non seulement l'état actuel d'un territoire, mais prédit également son évolution, permettant ainsi d'évaluer les conséquences de différents scénarios avant qu'ils ne se réalisent.
Le principe principal :
D'abord la modélisation, ensuite la prise de décision.
Tâches principales
Mountain Digital Twin fournit :
création d'un modèle numérique complet de la zone de captage ;
combiner les données des neuf cascades ;
modélisation des processus hydrologiques ;
prévoir les changements des écosystèmes ;
gestion des travaux de restauration ;
soutien à la prise de décision en ingénierie ;
planification à long terme du développement territorial.
Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?
Mountain Digital Twin combine plusieurs modèles interconnectés.
Modèle géométrique
Un modèle numérique d'élévation de haute précision est créé.
Comprend :
pics;
bassins versants;
pentes;
ravins;
lit de rivière;
plaines inondables;
littoral.
Utilisé:
LiDAR ;
données satellitaires ;
photogrammétrie ;
mesures géodésiques.
Modèle géologique
Affichages :
types de roches ;
craquements;
aquifères;
profondeur du sol;
stabilité des pentes ;
failles géologiques.
Modèle de sol
Pour chaque section, les éléments suivants sont déterminés :
type de sol ;
profondeur;
densité;
porosité;
humidité;
teneur en humus ;
teneur en carbone ;
activité biologique.
Modèle hydrologique
Les éléments suivants sont simulés :
mouvement de l'eau de pluie ;
fonte des neiges;
infiltration;
ruissellement de surface;
drain souterrain;
alimentation printanière;
débit du fleuve;
inondations;
sécheresse.
Cela permet d’évaluer l’impact de différentes mesures de restauration sur le bilan hydrique.
Modèle climatique
Les données suivantes sont utilisées :
températures;
humidité;
vitesse du vent ;
rayonnement solaire;
évaporation;
transpiration;
précipitation;
Couverture neigeuse.
Le modèle permet d'analyser l'impact du changement climatique sur le bassin versant.
Modèle biologique
Comprend :
arbres;
arbustes;
herbes ;
champignons;
mycorhizes ;
animaux;
espèces envahissantes;
biodiversité.
Chaque zone forestière possède ses propres caractéristiques et son histoire de développement.
Modèle d'ingénierie
Affiché :
microterrasse;
cascade;
bols d'infiltration ;
seuils ;
piscines ;
ponts;
routes;
infrastructure de sécurité incendie ;
capteurs ;
stations robotisées.
passeport numérique d'objets
Chaque objet reçoit son propre passeport numérique.
Les passeports sont créés pour :
arbres;
zones forestières;
pentes;
ressorts;
rivières;
acier;
capteurs ;
ouvrages hydrauliques ;
routes;
ponts;
animaux (lors d'un suivi scientifique).
Le passeport comprend :
coordonnées;
photographies ;
historique des changements ;
état technique ;
paramètres environnementaux ;
Recommandations basées sur l'intelligence artificielle.
Travailler avec neuf cascades
Première cascade
CONTRÔLE:
précipitation;
neige;
brouillard;
vents.
Deuxième cascade
Modélisation:
infiltration;
érosion;
stabilité des pentes.
Troisième cascade
Analyse:
croissance forestière;
accumulation de biomasse ;
développement du sol;
capacité de rétention d'eau.
La quatrième cascade
CONTRÔLE:
flux;
sédiments;
seuils en pierre;
débits.
Cinquième cascade
Calcul:
remplir les piscines ;
reconstitution des nappes phréatiques ;
efficacité d'infiltration.
Sixième cascade
Modélisation:
Inondations saisonnières ;
acier;
forêts alluviales.
La septième cascade
CONTRÔLE:
qualité de l'eau;
salinité;
États delta ;
infiltration.
La huitième cascade
Analyse:
littoral;
dune;
lagune;
végétation côtière.
La neuvième cascade
Intégration avec :
données marines ;
température de l'eau ;
niveau de la mer;
l'état des écosystèmes marins.
Modélisation de scénarios
Un jumeau numérique permet d'évaluer à l'avance les conséquences de différents scénarios.
Par exemple:
Pluie torrentielle extrême
quelles zones seront inondées ;
là où l'érosion se produira ;
quelles cascades doivent être renforcées.
Sécheresse
quelles sources s'assécheront en premier ;
quelles zones forestières subissent le plus grand stress hydrique ;
où des travaux de restauration supplémentaires sont nécessaires.
Incendie de forêt
Le modèle estime :
directions probables de propagation ;
vitesse d'avancement du feu ;
sources d'eau disponibles ;
Des itinéraires sécurisés pour le matériel.
Nouvelles plantations
Avant de commencer à travailler, vous pouvez évaluer :
probabilité de survie ;
structure forestière future ;
impact sur le bilan hydrique ;
taux de restauration des écosystèmes.
Intelligence artificielle
DREVO AI analyse constamment les données.
Il est capable de :
identifier les anomalies ;
prédire les changements ;
calculer l'efficacité des activités ;
générer des recommandations ;
Mettre à jour automatiquement le modèle.
Intégration avec les systèmes robotiques
Mountain Digital Twin interagit directement avec :
Drone TREVO AeroSense
Réception de nouvelles données.
Mise à jour automatique du modèle.
DREVO Mountain Rover
Transférer les tâches aux robots.
Contrôle de l'exécution des travaux.
Observatoire de la Montagne Vivante
Réception d'informations provenant de milliers de capteurs.
Système DREVO Cloud & Mist
Optimisation du contrôle de l'humidité locale.
opportunités scientifiques
Mountain Digital Twin vous permet de :
analyser l’impact du changement climatique ;
étudier le développement des forêts ;
simuler la restauration des ressorts ;
évaluer l'efficacité des solutions naturelles ;
mener des recherches scientifiques sans mettre en péril les écosystèmes.
Intégration
Mountain Digital Twin constitue le noyau analytique de l'ensemble de la plateforme.
Il unit :
Éponge de montagne DREVO;
Récupération de Mountain Springs;
Corridors forestiers de montagne;
Système DREVO Cloud & Mist;
Observatoire de la Montagne Vivante;
Drone TREVO AeroSense;
DREVO Mountain Rover;
IA BOIS;
DREVO Agriculture intelligente;
Initiative pour la résilience des eaux et des sols côtiers de l'Atlantique et de la Méditerranée (AMCWSRI).
Résultats attendus
Après la mise en œuvre de Mountain Digital Twin, les résultats suivants sont obtenus :
améliorer la précision de la conception ;
réduction du coût des travaux de restauration ;
réduction des risques environnementaux ;
accélération de la prise de décision ;
prévoir les situations d'urgence ;
surveillance continue de l'efficacité de la récupération ;
création d'une base de données à long terme sur le développement des écosystèmes ;
la possibilité d'une gestion adaptative d'un bassin versant de montagne sur plusieurs décennies.
Mission du projet
DREVO Mountain Digital Twinest le cerveau numérique du projetMontagnes vivantes DREVO. Si Observatoire de la Montagne Vivanteil sert de système nerveux qui recueille des informations, puisMountain Digital TwinCe système analyse ces données, prédit les événements futurs et permet une prise de décision fondée sur des données scientifiques solides. Il intègre les neuf cascades dans un modèle dynamique unique, garantissant ainsi la gestion du bassin versant de montagne comme un système vivant intégré, depuis la première goutte de pluie au sommet jusqu'au retour de l'eau à l'océan et son cycle ultérieur à travers l'atmosphère.