Digital Twins

Een digital twin is een digitale kopie van de werkelijkheid, bedoeld om te monitoren, scenario’s te maken en voorspellingen te doen. Meest bekend zijn digital twins die kunnen tonen 'hoe iets er uit zou komen te zien' in de fysieke leefomgeving. Maar je kunt in een digital twin ook sociaal-culturele, natuurlijke en economische aspecten laten doorrekenen. 

Door een situatie virtueel in beeld te brengen, kan je zowel een probleem als mogelijke oplossingen inzichtelijk maken vanuit verschillende invalshoeken. Door informatie te delen en iedereen hetzelfde beeld te bieden, kan je een betere dialoog voeren over ruimtelijke probleemsituaties en van daaruit werken aan oplossingen. Dit dossier biedt informatie over het waarom en hoe van digital twins en wat er zoal bij komt kijken. Ook beschrijven we een aantal praktijkvoorbeelden van digital twins.

Nut digital twin voor fysieke leefomgeving

Ruimtelijke ontwikkelingen zijn altijd complex. Ruimte is schaars, waardoor verschillende (deels conflicterende) belangen vaak op een locatie samenkomen. Daarbij liggen de verantwoordelijkheden voor de verschillende belangen vaak bij verschillende overheden en instanties. Het risico is dat in dit krachtenspel niet alles wordt overzien. Door de veelheid aan visies en belangen, komen vraagstukken dan gefragmenteerd op tafel. Dit geldt zowel voor het formele beleid als voor initiatieven van bewoners. Door de verschillende vraagstukken die in een gebied spelen bij elkaar te brengen kan het gesprek en de samenwerking tussen burger, bedrijven en overheid worden ondersteund.

Wat zijn zoal de vraagstukken die een nieuw beroep doen op de inrichting van Nederland?

met een schuifpaneel kan je accenten legen op ruimte voor energie, woningen of landbouw en ziet dan direct wat dit betekent.

Een nationaal stelsel waarvan iedereen gebruik kan maken

Meer woningen, vernieuwing van de infrastructuur, klimaatadapatie... Al deze onderwerpen staan onder tijdsdruk maar vereisen ook goede duurzame oplossingen. Dit vraagt om een instrument dat een integrale informatiebasis biedt, maar dat ook makkelijk en snel inzetbaar is bij ontwikkelingen door heel Nederland. Om digital twins voor iedereen bereikbaar te maken, willen we daarom werken aan een nationaal stelsel voor digital twins. In het verlengde hiervan is in 2022 een eerste aanzet gedaan richting een stelselarchitectuur.

Leidende principes voor digital twins

Elke digitale representatie van de werkelijkheid is in essentie conceptueel. Een digital twin - hoe nauwkeurig en realistisch het ook lijkt - blijft een representatie, een vereenvoudiging van de werkelijkheid en is daarmee een hulpmiddel in besluitvorming. Wanneer je digital twins inzet als hulpmiddel bij het nemen van besluiten, is het van belang dat je rekening houdt met de uitgangspunten die zijn toegepast bij de ontwikkeling van het digitale systeem. Gebruik je rekenmodellen, dan moet je weten met welke onzekerheidsmarges je rekening moet houden.

Er zijn verschillende leidende principes die je kunt gebruiken bij het opzetten van een digital twin. Principes zijn vuistregels, die alle betrokkenen richting geven bij de ontwikkeling en het gebruik van digital twins. Ze gaan over de kernwaarden en identiteit en over de te bereiken gezamenlijke doelen. De principes zijn daarbij geen doel op zich, maar helpen bij het maken van fundamentele keuzes ten aanzien van aspecten die van belang zijn bij de ontwikkeling en het gebruik van digital twins. Op basis van een verkenning en een consultatie onder diverse belanghebbenden in Nederland hebben wij tien leidende principes opgetekend, die van belang zijn bij het ontwikkelen en inzetten van digital twins. De tien principes zijn uitgeschreven in een raamwerk leidende principes digital twins.

Data voor digital twins

Om de fysieke leefomgeving in beeld te brengen worden data gebruikt die afkomstig kunnen zijn uit uitlopende registraties, data(sets), data- en informatieproducten. Deze data zijn internationaal, europees en nationaal vaak thematisch ontsloten. Nederland heeft in vergelijking met andere landen veel data en dataproducten die actief voor heel Nederland worden bijgehouden. Deze gegevens worden voor uiteenlopende taken ingewonnen. Bijvoorbeeld voor het verrichten van onderhoudswerkzaamheden en voor het monitoren van ontwikkelingen in een gebied, voor vergunningverlening en subsidieverstrekking en voor het ontwikkelen van nieuwe omgevingsplannen. Om die geodata uitwisselbaar en herbruikbaar te maken, zijn er afspraken gemaakt: standaarden. Voor verschillende functies (betekenis en structuur, uitwisseling en presentatie/visualisatie) zijn er verschillende typen standaarden. Het eenduidig vastleggen van betekenissen is daarbij een belangrijk aspect.

Gebruik geodata in digital twins: representatie, schaal en tijd

De fysieke leefomgeving is de omgeving, waarin wij als mensen leven, wonen, werken, reizen en recreëren. De fysieke leefomgeving bestaat uit bouwwerken, infrastructuur, water, maar bijvoorbeeld ook bodem en ondergrond, lucht, natuur, landbouw, landschappen en cultureel erfgoed. Veel over deze thema's is vastgelegd als geodata. Objecten in de fysieke leefomgeving kunnen statisch zijn, omdat ze langdurig op dezelfde plek staan. Zo vallen bouwwerken (onze woningen, kantoren en fabrieken) en infrastructuur (wegen, kanalen en kabels en leiding) onder de fysieke leefomgeving. Maar er zijn ook dynamische objecten, zoals voertuigen. Ook zaken als landbouwgewassen zijn dynamisch. Nog dynamischer zijn het weer, de stroming van het water en onze eigen verplaatsingen in het dagelijks leven voor het wonen, werken en recreëren. Bij de verbeelding van deze thema's zijn onder meer de volgende zaken relevant.