سامانه هوشمند مدیریت آب با رویکرد دوقلوی دیجیتال

زهرا فیضی در میز خبری معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه تهران:

محمدامین کفایی، دانشجوی کارشناسی ارشد شهرسازی دانشگاه تهران و برگزیده نهمین جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان، از طراحی و توسعه «سامانه هوشمند مدیریت آب و برنامه‌ریزی منطقه‌ای پایدار» مبتنی بر فناوری دوقلوی دیجیتال سه‌بعدی (3D Digital Twin) خبر داد. این پروژه با نام تجاری «آکواتئین» با هدف کمک به مدیریت یکپارچه منابع آب و کاهش پیامدهای بحران‌های آبی در کشور، به‌ویژه در مناطق حساس مانند حوضه آبریز ورامین، تعریف شده است.

این سامانه با تمرکز بر بحران کم‌آبی، فرونشست زمین، افت سطح آب‌های زیرزمینی و تغییرات اکوسیستمی، تلاش می‌کند با تلفیق داده‌های سنسوری، ماهواره‌ای و اطلاعات دستگاه‌های اجرایی، تصویری پویا از وضعیت محیطی ارائه دهد. در این مدل، سه لایه اصلی شامل جمع‌آوری داده از طریق اینترنت اشیا و منابع سنجش‌ازدور، تحلیل داده با هوش مصنوعی و پیش‌بینی مبتنی بر یادگیری ماشین و رایانش ابری و در نهایت شبیه‌سازی به کمک فناوری دوقلوی دیجیتال تعریف شده است.

به گفته طراح این سامانه، دوقلوی دیجیتال، امکان شبیه‌سازی سناریوهای مختلف مدیریتی را پیش از اجرا فراهم می‌کند و می‌تواند به تصمیم‌گیری دقیق‌تر در حوزه‌هایی مانند کشاورزی، توسعه شهری و حفاظت از زیرساخت‌ها کمک کند. در نسخه اولیه این پروژه، سه ماژول اصلی شامل پایش وضعیت موجود، ارائه سناریوهای کنترل بحران و پیش‌بینی وضعیت آینده طراحی شده است.

این پروژه همچنین تلاش دارد با ایجاد یک بستر یکپارچه داده‌محور، همکاری میان نهادهای مختلف از جمله دستگاه‌های اجرایی حوزه آب، کشاورزی و مدیریت شهری را تقویت کند؛ موضوعی که به گفته مجری طرح، یکی از چالش‌های اصلی مدیریت منابع در کشور است. در این چارچوب، سامانه می‌تواند هم به‌عنوان ابزار تصمیم‌یار مدیریتی و هم به‌عنوان پلتفرمی مشارکتی برای تحلیل اثرات سیاست‌ها در مقیاس‌های مختلف عمل کند.

بر اساس اهداف اعلام‌شده، این طرح می‌تواند در صورت توسعه کامل، به کاهش مصرف و هدررفت آب، افزایش بهره‌وری در بخش کشاورزی و کاهش ریسک‌های ناشی از فرونشست زمین منجر شود. همچنین، قابلیت مقیاس‌پذیری آن امکان اجرای پروژه در سطح محلی، شهری و ملی را فراهم می‌سازد و در آینده قابلیت توسعه به بازارهای منطقه‌ای و بین‌المللی را نیز دارد.

در این پروژه تأکید شده است که یکی از نوآوری‌های اصلی، یکپارچه‌سازی داده‌های فنی، اجتماعی و نهادی در یک بستر مشترک است؛ موضوعی که می‌تواند شکاف میان نهادهای تصمیم‌گیر در حوزه آب را کاهش داده و زمینه‌ساز سیاست‌گذاری هماهنگ‌تر در سطح ملی شود.

این پروژه حاصل تلاش تیمی متشکل از افراد زیر است:

دکتر سمیه آهنی: دکتری شهرسازی (عضو هیئت علمی دانشکده شهرسازی، دانشگاه تهران)

دکتر بهزاد مشیری: دکتری مهندسی برق و کامپیوتر (عضو هیئت علمی دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران)

دکتر مرتضی میری: دکتری جغرافیای طبیعی (عضو هیئت علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری)

مهندس علی میکائیلی: کارشناسی ارشد هوش مصنوعی و رباتیک (دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران)

و

مهندس محمد امین کفایی حاجی قاسمی: کارشناسی ارشد برنامه ریزی منطقه‌ای (دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده شهرسازی، دانشگاه تهران)

این طرح در حال حاضر در مرحله توسعه نمونه اولیه (MVP) و جمع‌آوری داده‌های میدانی قرار دارد و هم‌زمان با برخی نهادهای صنعتی و ارتباطی برای توسعه و تجاری‌سازی در حال مذاکره است.

 شرکت پارس مدیکیو و بنیاد فرهنگی مصلی نژاد، حامی میز خبری معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه تهران