شبیهسازی دیجیتال دوگانه برای حفظ و مدیریت میراث شهری
نویسنده: شهباز غفوری
میراث شهری بخش جداییناپذیر سرمایه فرهنگی و تاریخی اجتماع است. بناها، شهرها و محدودههای تاریخی حامل ریشهها، حافظه جمعی و نشانههای تمدنی هستند؛ که نقش مهمی در شکلگیری توسعه و تداوم فرهنگ ایفا میکنند. اما این بناها همواره در معرض تهدیدهایی چون فرسودگی، بلایای طبیعی، تغییرات اقلیمی و توسعه شهری قرار دارند. در چنین شرایطی، ابزارهای نوین دیجیتال فرصتهای بیسابقهای برای مستندسازی، حفاظت و مدیریت هوشمند این میراث فراهم میکنند. یکی از نوآورانهترین این ابزارها، شبیهسازی دیجیتال دوگانه یا همان Digital Twin است.
دیجیتال توین یا دوقولوی دیجیتال مفهومی است که در ابتدا در صنایع مهندسی و تولیدی توسعه یافت؛ بهعنوان یک مدل مجازی پویا که نسخهای دیجیتال از یک شیء یا سامانه فیزیکی ایجاد میکند. این مدل دیجیتال نهتنها تصویر ثابتی از وضعیت فعلی ارائه میدهد، بلکه بهصورت پیوسته دادههای واقعی را از طریق حسگرها و فناوریهای اسکن بهروزرسانی میکند. به این ترتیب، نسخه دیجیتال میتواند وضعیت لحظهای و پیشبینی آینده شیء یا ساختمان را بازتاب دهد.
در حوزه شهرسازی و میراث فرهنگی، شبیهسازی دیجیتال دوگانه امکان بازآفرینی دقیق ساختارها و بناهای تاریخی را فراهم میسازد. از طریق اسکن سهبعدی با لیزر، فوتوگرامتری و فناوریهای واقعیت افزوده، میتوان مدلی دقیق و پرجزئیات از بنا ایجاد کرد. سپس این مدل با دادههای محیطی مانند رطوبت، دما، ارتعاشات یا جریان بازدیدکنندگان پیوند میخورد و یک سیستم پویا برای نظارت و مدیریت شکل میگیرد.
نخستین مزیت این فناوری، مستندسازی دقیق و بینقص از بناهای تاریخی است. بسیاری از آثار ارزشمند در معرض خطر تخریب یا نابودیاند؛ اما نسخه دیجیتال میتواند بهعنوان آرشیوی زنده و پویا باقی بماند. در صورت آسیب یا حتی تخریب کامل، امکان بازسازی بر اساس مدل دیجیتال وجود خواهد داشت. نمونههایی از این رویکرد را میتوان در پروژههای بازسازی میراث جهانی یونسکو مشاهده کرد.
از سوی دیگر، دیجیتال توین ابزاری برای مدیریت کارآمد میراث نیز هست. مدیران و متخصصان میتوانند با کمک این مدلها وضعیت سازهای بنا را پایش کنند و بهصورت پیشدستانه اقدامات حفاظتی انجام دهند. به عنوان مثال، اگر حسگرها افزایش رطوبت در یک بخش از بنا را نشان دهند، سیستم هشدار داده و امکان مداخله سریع فراهم میشود. به این ترتیب، هزینههای نگهداری کاهش یافته و طول عمر بنا افزایش مییابد.
شبیهسازی دیجیتال دوگانه همچنین بستری برای آموزش و تجربه عمومی فراهم میکند. بازدیدکنندگان میتوانند از طریق واقعیت مجازی و واقعیت افزوده، بناهای تاریخی را به شکلی تعاملی تجربه کنند؛ حتی در شرایطی که دسترسی فیزیکی به این بناها امکانپذیر نیست. این موضوع در زمان پاندمی کووآیدی۱۹ (کرونا) اهمیت ویژهای یافت، زیرا امکان بازدید مجازی از آثار تاریخی بدون نیاز به حضور فیزیکی فراهم شد.
از منظر تحقیقاتی، دیجیتال توین به پژوهشگران اجازه میدهد که سناریوهای مختلف را آزمایش کنند. مثلاً تأثیر تغییرات اقلیمی بر یک مسجد تاریخی یا اثر ارتعاشات ناشی از مترو بر یک کاخ قدیمی را میتوان به کمک مدلهای دیجیتال شبیهسازی کرد. این شبیهسازیها به تصمیمگیریهای استراتژیک در زمینه حفاظت و مدیریت کمک شایانی میکند.
یکی دیگر از فرصتهای ارزشمند، پیوند دیجیتال توین با اقتصاد گردشگری است. مدلهای دیجیتال میتوانند تجربههای گردشگری نوینی خلق کنند و منبع درآمدی برای حفاظت بناها باشند. بازدیدهای آنلاین، فروش بلیت مجازی و توسعه بازیها یا تجربههای آموزشی مبتنی بر بناهای تاریخی، نمونههایی از این رویکرد هستند.
با وجود همه مزایا، اجرای شبیهسازی دیجیتال دوگانه با چالشهایی نیز همراه است. هزینههای بالای فناوریهای اسکن و مدلسازی، نیاز به زیرساختهای دادهای قوی، مسائل حقوقی و مالکیت دادهها، و لزوم همکاری میان نهادهای مختلف از جمله چالشهای مهم به شمار میروند. همچنین باید توجه داشت که نسخه دیجیتال هرگز نمیتواند جایگزین تجربه زیسته و فیزیکی از حضور در بنا شود، بلکه تنها ابزاری برای تکمیل و حفاظت است.
در نهایت، دوقولوی دیجیتال (دیجیتال توین) فرصتی نوین برای شهرسازی و میراث فرهنگی است؛ فرصتی که میان گذشته، حال و آینده پل میزند. این فناوری نهتنها به ما امکان حفاظت و نگهداری دقیقتر از میراث میدهد، بلکه راههای تازهای برای بازخوانی، تجربه و آموزش ایجاد میکند. پیوند میان فناوریهای دیجیتال و ارزشهای فرهنگی، افق تازهای را برای شهرسازی معاصر و مدیریت میراث فرهنگی میگشاید؛ افقی که در آن تاریخ و آینده در کنار هم، در یک بستر دیجیتال پویا، زنده و فعال باقی میمانند.