03 ส.ค. Digital Twin สร้างประเทศจำลอง เพื่อรับมือการกับเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ปรากฏการณ์โลกร้อนกระตุ้นกรีนาดาสร้างประเทศจำลองแบบ Digital Twin  

กรีนาดาเป็นประเทศขนาดเล็กและมีประชากรไม่มากนัก ซึ่งในปี ค.ศ. 2021 ได้กลายเป็นประเทศแรกที่ประสบความสำเร็จในการสร้าง Digital copy ของประเทศตนเอง เป็นโมเดลรัฐบาลแบบสามมิติเพื่อใช้วางแผนความยั่งยืน 

เช่นเดียวกับประเทศต่าง ๆ ในหมู่เกาะ ปรากฏการณ์โลกร้อนทำให้ประเทศกรีนาดาต้องเผชิญกับความไม่แน่นอนของอนาคต ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ฝนตกรุนแรง และน้ำเค็มปนเปื้อนน้ำประปาและพื้นดิน ล้วนเป็นปัญหาที่ส่งกระทบต่อเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศถึง 2 ภาคส่วน คือ ภาคเกษตร และภาคการท่องเที่ยว การพาประเทศเติบโตอย่างยั่งยืนและสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนไปจึงเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง และจำเป็นต้องใช้ความรู้ด้านภูมิศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจในสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ 

เดิมทีรัฐบาลของกรีนาดาได้ทำการเก็บข้อมูลดิบเชิงพื้นที่ไว้ที่กระทรวงเกษตรและที่ดิน เมื่อได้รับทุนจากธนาคารโลกผ่านโครงการ Regional Disaster Vulnerability Reduction Project ในปี ค.ศ. 2019 จึงได้จ้างบริษัท Fugro ผู้เชี่ยวชาญด้านการเก็บข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูลทางภูมิศาสตร์และธรณีวิทยาเพื่อทำการลาดตระเวนทางอากาศทั่วทั้งประเทศ โดยบริษัท Fugro ได้ทำการสำรวจหมู่เกาะในทะเลแคริบเบียน 3 เกาะหลัก และเกาะเล็ก ๆ อีก 6 เกาะ และได้ค้นพบข้อมูลที่มีค่ามหาศาล ประกอบด้วย Lidar point cloud และภาพถ่ายทางอากาศที่ครอบคลุมทุกพื้น แต่ในทางปฏิบัตินั้นกลับเป็นไปได้ยากมากที่จะจัดระเบียบข้อมูลที่มีค่าเหล่านี้ จนกระทั่งกระทรวงฯ ตัดสินใจนำเทคโนโลยี GIS มาใช้เพื่อสร้าง Digital Twin 

พลังที่สองที่ยิ่งใหญ่ 

เมื่อไม่กี่ปีมานี้เทคโนโลยี Digital Twin ซึ่งเป็นการจำลองภาพเสมือนของวัตถุและความเป็นไปของโลกแห่งความจริงได้ถูกพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งในช่วงเริ่มต้น Digital Twin ถูกสร้างขึ้นเพื่อมอนิเตอร์การทำงานของโรงงานอุตสาหกรรมที่เห็นลงลึกถึงระดับการทำงานของวาล์วและปะเก็นแต่ละตัว แต่ปัจจุบันนี้ Digital Twin มีความซับซ้อนมากขนาดที่สามารถสร้างโมเดลของเทศบาล เพื่อให้เทศมนตรีใช้ในการมอนิเตอร์การทำงานของเมือง และเพื่อให้ผู้วางผังเมืองเห็นภาพและวิเคราะห์ผลกระทบต่าง ๆ จากการเปลี่ยนแปลงได้ 

ปัจจุบันการสร้าง Digital Twin ทั่วทั้งเมืองสามารถลงรายละเอียดได้ลึกมากขึ้น อย่าง Digital Twin ของประเทศสิงคโปร์ลงรายละเอียดได้ถึงโครงสร้างพื้นฐานของชั้นใต้ดิน และบางพื้นที่เห็นรายละเอียดภายในของชั้นใต้ดินนั้นด้วย 

ผู้เชี่ยวชาญด้าน GIS ภายในรัฐบาลของกรีนาดาได้ตัดสินใจเพิ่มการสร้าง Digital twin ให้ครอบคลุมทั่วทั้งประเทศ การที่ Digital Twin จะนำไปใช้งานได้จริงนั้นจำเป็นอย่างยิ่งที่เทคโนโลยี GIS ต้องสามารถเก็บและแสดงชุดข้อมูลที่แตกต่างกันแต่แชร์องค์ประกอบด้านโลเคชันร่วมกันได้ เพื่อสร้างโมเดลสามมิติที่ช่วยในการตัดสินใจได้ดีกว่าเดิม รวมทั้งสร้างนโยบายที่ดีกว่าระบบแบบเดิม ซึ่งเทคโนโลยี GIS ช่วยให้เจ้าหน้าที่ในกรีนาดาซ้อนภาพและข้อมูล Point-cloud data ไว้ด้วยกัน และเมื่อต้องการใช้งานก็สามารถแยกใช้งานแต่ละเลเยอร์ของแผนที่ หรือสามารถนำเลเยอร์ต่าง ๆ มารวมกันเพื่อนำมาใช้งานบางอย่างที่ยิ่งใหญ่กว่าได้ ยิ่งไปกว่านั้น ผลลัพธ์ของภาพถ่ายทางอากาศของเกาะที่มี Resolution ระดับ 20 ซม. ทำให้ข้อมูลเกี่ยวกับเกาะมีความละเอียดมาก และเมื่อลิงก์เข้ากับข้อมูล 3D Lidar data ก็ยิ่งช่วยเพิ่มความงามให้กับภาพมากขึ้นอีกด้วย 

เทคโนโลยี Digital Twin ที่ลงลึก 

ในที่สุดเจ้าหน้าที่ของรัฐกรีนาดาก็สามารถใช้ Digital Twin เพื่อเพิ่มคุณภาพชีวิตให้กับประชากรที่กำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของระบบนิเวศ โดยเจ้าหน้าที่ได้เริ่มต้นจากการถอดข้อมูลถนนและอาคารจากแผนภาพข้อมูลเพื่อจัดเรียงและดูจำนวนทั้งหมด หลังจากนั้นจึงนำข้อมูลไปใส่โค้ดแบบ Manual ซึ่งในกระบวนการนี้อาจกินเวลามากถึง 6 เดือน ถึงแม้ว่ากรีนาดาจะเป็นประเทศที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่าเมือง Provo ของรัฐ Utah ก็ตาม 

ด้วยเหตุนี้เจ้าหน้าที่ของกรีนาดาจึงร่วมมือกับนักวิเคราะห์ของอีเอสอาร์ไอนำความสามารถด้าน AI ของเทคโนโลยี GIS มาใช้ อย่างโมเดล Deep learning ถูกนำมาใช้เพื่อระบุอาคารต่าง ๆ ซึ่งทำให้นักวิเคราะห์สามารถแยกและระบุอาคารต่าง ๆ ได้มากถึง 55,000 อาคารภายในวันเดียว หลังจากนั้นจึงใช้ GeoAI เพื่อจัดเรียงและจัดกลุ่มส่วนอื่น ๆ ของแผนภาพข้อมูลใน Digital Twin ต่อไป เช่น ถนน สายไฟ แม่น้ำ และแหล่งน้ำอื่น ๆ รวมทั้งต้นไม้ และสิ่งปกคลุมดิน 

การรวมตัวอันไร้ขีดจำกัด 

การจำแนกประเภทของข้อมูลนั้นมีค่าอย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่น พนักงานของหน่วย Central Statistics Office ของกรีนาดาซึ่งมีส่วนในการสร้าง Digital Twin ต่างได้เห็นความสำคัญของข้อมูล Building data ซึ่งมีส่วนทำให้กระบวนการวางแผนสำมะโนประชากรทำได้ง่ายขึ้น รวมทั้งเห็นคุณค่าของการมี Building inventory ของประเทศที่ครบถ้วนเป็นครั้งแรก แต่ข้อมูลแต่ละประเภทจะยิ่งเกิดประโยชน์เพิ่มขึ้นเมื่อนำมาใช้ร่วมกัน เช่น รัฐบาลของกรีนาดาและบริษัทอีเอสอาร์ไอได้นำข้อมูลด้านลำธาร การจำแนกประเภทของต้นไม้ และโมเดลของภูมิประเทศแบบดิจิตอล (ซึ่งเป็นอีกเซกเมนต์หนึ่งของคอลเลคชันทางอากาศของบริษัท Fugro) มาใช้ร่วมกันเพื่อระบุจุดที่อาจเกิดอันตรายที่สุดในประเทศหากเกิดดินถล่ม ซึ่งกระบวนการนี้เกือบทั้งหมดทำงานแบบอัตโนมัติ เพียงใส่ประเภทของข้อมูลลงไปจากนั้นเทคโนโลยี GIS ก็จะแสดงผลให้ทราบ หรือการคำนวณในอีกรูปแบบหนึ่งก็สามารถสร้างโมเดลความเสี่ยงการเกิดอุทกภัย ซึ่งทำให้เห็นว่าที่ไหนที่ประชาชนอาจได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์โลกร้อนมากที่สุด 

นอกจากนั้น ประเทศกรีนาดายังได้นำข้อมูล Lidar ที่แสดงให้เห็นธรรมชาติแบบสามมิติไปสร้างโมเดลด้านพลังงานและสาธารณูปโภครูปแบบใหม่ ไม่ว่าจะเป็นการได้เห็นระยะห่างของอาคารหรือรถที่อาจเป็นอันตรายในพื้นที่ที่อาจเกิดดินถล่ม หรือการที่สามารถขยายภาพเพื่อตรวจสอบที่ตั้งของอาคารบนยอดเขา หรือความเสี่ยงของระดับถนนที่มีผลต่อคนขับมอเตอร์ไซค์หรือคนขี่จักรยานก็ล้วนมีประโยชน์ต่อการสร้างโมเดลใหม่นี้ 

มองอนาคต 

Digital Twin ของประเทศกรีนาดานับว่ามีรากฐานที่ดี โดยข้อมูลที่รวบรวมไว้ได้กลายเป็นพื้นฐานของ Integrated Geospatial Information Framework หรือ IGIF ซึ่งเป็นชื่อที่ตั้งโดย United Nations กล่าวคือสามารถมอบมุมมองที่ครอบคลุมทั้งในแง่ความเป็นจริงและในแง่องค์รวมของประเทศซึ่งมีความสำคัญสำหรับผู้มีอำนาจในการตัดสินใจในปัจจุบัน นอกจากนั้น เทคโนโลยี Digital Twin ยังมีส่วนช่วยในการคาดการณ์ ทำให้เจ้าหน้าที่มองเห็นภาพความท้าทายในอนาคตจากปัญหาโลกร้อนไปพร้อมกับเสนอทางออกที่เป็นไปได้  ซึ่งรัฐบาลได้นำเทคโนโลยี Digital Twin ไปใช้ในการสร้างโมเดลจำลองสถานการณ์การขึ้นของระดับน้ำทะเล โดยนำข้อมูลความลึกของน้ำในมหาสมุทรมาใช้ร่วมกับข้อมูลจากบริษัท Fugro ทำให้เห็นภาพคลื่นพายุซัดฝั่งและความเสียหายหากเกิดน้ำท่วม พร้อมเห็นผลกระทบและสถานที่ที่อาจเกิดขึ้น เห็นได้ว่าการเห็นบริบทต่าง ๆ เป็นภาพบนแผนที่ย่อมดีกว่าการเห็นตัวเลข ทั้งยังช่วยให้การตัดสินใจออกนโยบายการป้องกันและบรรเทาภัยทำได้ง่ายขึ้นด้วย 

เทคโนโลยี Digital Twin ยังสามารถนำไปใช้เพื่อบันทึกข้อมูลประวัตศาสตร์อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น Lidar data ได้บันทึกข้อมูลของต้นไม้จำนวน 4.5 ล้านต้นไว้แล้ว หากในอนาคตมีการรวบรวมข้อมูลทางอากาศมากขึ้น Digital Twin ก็จะสามารถวิเคราะห์การเติบโตของต้นไม้และบันทึกเหตุการณ์การตัดต้นไม้ที่สำคัญไว้ได้ ซึ่งการคำนวณจะเกิดขึ้นไม่ได้เลยหากปราศจาก Lidar-enhanced imagery นอกจากนั้น นักวางผังเมืองของประเทศกรีนาดาที่สนใจด้านความยั่งยืนยังสามารถจินตนาการถึงการพัฒนาเมืองในอนาคตที่อาจส่งผลกระทบและได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของต้นไม้ได้อีกด้วย 

เทคโนโลยี GIS ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อน Digital Twin ที่มีส่วนช่วยมนุษย์ในการเฝ้าสังเกตการณ์ แม้ว่าจริง ๆ แล้ว Digital Twin ไม่สามารถมองเห็นอนาคตได้ แต่อาจเรียกได้ว่าเป็นหน้าต่างที่มองเห็นความเป็นไปได้ต่าง ๆ ในอนาคต และสิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากปราศจากข้อมูลภาพถ่ายที่แม่นยำ และเทคโนโลยีเชิงพื้นที่ที่รวมข้อมูลด้านภูมิศาสตร์เข้าไว้ด้วยกัน การทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีที่หลากหลายจึงสามารถเปลี่ยนข้อมูลให้มีความหมาย ดูง่าย วัดผลได้ และนำไปปฏิบัติได้จริง 

หากประเทศใดได้นำเทคโนโลยีด้าน Location Intelligence อย่าง Digital Twins มาใช้ การมุ่งหน้าสู่ความยั่งยืนย่อมเป็นไปได้เช่นเดียวกับประเทศกรีนาดา 

ค้นหาศักยภาพของเทคโนโลยี GIS กับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม