Подземные трубы, состояние дорог, нагрузка на электросети и последствия строительства новых домов – всё это можно изучать с помощью цифровой копии города. Создание таких систем предусмотрено в Казахстане, сообщает El.kz.
Под обычной городской улицей скрывается целое хозяйство: водопровод, канализация, электрические кабели, газовые трубы и линии связи. У каждой сети свой владелец, своя документация и история ремонтов. Когда происходит авария, коммунальным службам приходится собирать эти сведения, выяснять расположение коммуникаций и искать повреждённый участок.
Цифровой двойник позволяет объединить разрозненную информацию в одной системе. На трёхмерной модели города можно увидеть здания, дороги и подземные сети, изучить их технические характеристики и, если установлены соответствующие датчики, получать сведения об их состоянии. Некоторые системы способны рассчитывать последствия строительства, прогнозировать подтопления и обнаруживать признаки неисправностей.
Подобные технологии уже применяют в Сингапуре, Хельсинки и Роттердаме. В Казахстане ранее сообщали о разработке цифровых двойников городов, включая Алматы.
Что компьютер знает о вашем доме
В Хельсинки любой желающий может открыть трёхмерную модель города и изучить энергетические характеристики зданий. В системе Energy and Climate Atlas собраны сведения об отоплении, строительных материалах, ремонтах и расчётном энергопотреблении.
Особенно любопытна возможность проверить крышу собственного дома. Программа учитывает её форму, расположение и затенение соседними зданиями, после чего рассчитывает, сколько солнечной энергии она может получать. Такие расчёты выполнены почти для миллиона поверхностей крыш и стен. Собственники недвижимости могут использовать результаты при планировании установки солнечных панелей.
В Роттердаме цифровая карта ещё подробнее воспроизводит городскую среду. В муниципальной системе отображаются здания, деревья, фонари и инженерные коммуникации. Здесь можно измерить расстояние между объектами или посмотреть, какую тень отбросит соседний дом в определённое время суток.
Для жителей это возможность заранее оценить последствия новой застройки. Для архитекторов и городских служб – инструмент, позволяющий изучать территорию до начала работ. В Казахстане тем временем обсуждают, как цифровые технологии меняют жилые комплексы и управление зданиями.
Под землёй тоже есть своя карта
В Великобритании проблему поиска подземных коммуникаций решили с помощью National Underground Asset Register. В электронном реестре собраны сведения о расположении более 3,2 миллиона километров труб и кабелей.
Масштаб задачи становится понятнее, если посмотреть на статистику. Ежегодно в стране происходит около 60 тысяч случайных повреждений подземных коммуникаций. Экскаватор может задеть электрический кабель, дорожные рабочие – повредить водопровод, а ремонт одной сети способен нарушить работу соседней.
Британская система позволяет подрядчикам заранее изучить расположение коммуникаций, принадлежащих разным организациям. Вместо запросов в несколько компаний специалисты получают необходимые сведения через единый сервис. В Казахстане El.kz ранее рассказывал об оцифровке инженерных сетей Алматинской области.
Однако электронная карта не отменяет обследования на месте. Если трубу когда-то перенесли, но изменения не внесли в документацию, цифровая модель сохранит прежние координаты.
Можно ли предупредить аварию водопровода
Для этого одних чертежей недостаточно. К инженерным сетям подключают датчики, которые измеряют давление, расход воды и другие параметры. Программа анализирует показания и отмечает отклонения от обычного режима работы.
Например, внезапное падение давления может указывать на утечку. Получив предупреждение, диспетчер направляет специалистов проверить подозрительный участок. Для оценки риска будущих аварий дополнительно используют сведения о возрасте труб, материалах и предыдущих повреждениях. Отдельное направление цифровизации коммунального хозяйства связано с внедрением умных счётчиков воды.
В Сингапуре национальное водное агентство PUB применяет цифровой мониторинг для защиты города от подтоплений. В каналах и водоотводных сооружениях установлено более тысячи датчиков уровня воды. Их показания поступают в диспетчерский центр, где специалисты отслеживают ситуацию и при необходимости отправляют аварийные бригады.
Особую роль играет метеорологический радар. Он позволяет прогнозировать распределение осадков на ближайшие 30 минут. Сопоставляя прогноз с уровнем воды в каналах, специалисты определяют участки, которым угрожает затопление. В Казахстане El.kz также писал о создании цифровой системы моделирования паводков и о причинах подтопления левого берега Астаны.
При этом сингапурская система мониторинга представляет собой самостоятельный комплекс. Такие данные могут использоваться в цифровом двойнике, но само наличие датчиков ещё не означает, что в городе создана полноценная виртуальная модель.
Что произойдёт, если во дворе построят многоэтажку
Новый жилой комплекс меняет жизнь окружающего района ещё до заселения первых жильцов. Для него потребуются дополнительные мощности водоснабжения, отопления и электроснабжения. Увеличится количество автомобилей, а соседние здания могут оказаться в тени.
Цифровое моделирование позволяет проверить эти последствия на стадии проектирования. Инженеры рассчитывают нагрузку на коммуникации, транспортные специалисты изучают движение машин, архитекторы оценивают освещённость прилегающей территории.
В Роттердаме, например, можно заранее посмотреть, как изменится затенение после появления нового здания. Для этого в цифровой модели воспроизводят геометрию застройки и рассчитывают положение солнечного света.
Но возможности такой проверки зависят от наполнения системы. Трёхмерное изображение дома само по себе ничего не скажет о свободной мощности электросети. Для инженерных расчётов потребуются дополнительные данные и специализированные модели.
Почему цифровой город иногда ошибается
Точность цифрового двойника определяется качеством информации, которую в него загружают. Если в реальности трубу заменили, а в базе остались сведения о старой, программа покажет устаревшую картину. То же касается перестроенных дорог, новых зданий и перенесённых коммуникаций.
Власти Роттердама открыто сообщают, как часто обновляют городскую модель. Информация о зданиях актуализируется ежегодно или раз в два года. Сведения об уличных объектах и инженерных сетях поступают из муниципальных систем ежемесячно.
Для создания точной геометрии города используют аэрофотосъёмку, лазерное сканирование LiDAR и геодезические измерения. Однако узнать степень износа трубы по изображению невозможно. Такие характеристики устанавливают при обследованиях или получают с измерительного оборудования.
Поэтому наиболее сложная часть создания цифрового двойника связана со сбором, проверкой и постоянным обновлением инженерных данных.
Что уже делают в Казахстане
В Алматы для первого этапа создания цифрового двойника выбрали микрорайон Жас Канат. Здесь планируют провести инвентаризацию инженерных коммуникаций, уточнить их расположение и перевести техническую информацию в электронный формат.
По данным Региональной службы коммуникаций Алматы, оцифровку сетей пилотной территории рассчитывают завершить к марту 2027 года. Полное внедрение и интеграцию системы также запланировали на следующий год. В проекте участвуют китайская компания SUTPC и казахстанская Qala AI.
У Алматы уже есть цифровые инструменты, которые впоследствии могут стать частью общей модели. Для управления электросетями применяется система SCADA, в теплоснабжении развивается проект “Цифровые теплосети”, а географическую информацию о городе объединяет портал iAlma. El.kz ранее сообщал о проекте Almaty Smart City и сотрудничестве Алматы с китайскими специалистами.
Отдельные технологии проверяют на уровне районов. Так, в Алмалинском районе тестируют цифровой контроль уличного освещения и качества уборки территории. Более широкий контекст этой работы отражён в публикации El.kz о развитии умных городов Казахстана.
Ещё один проект готовят для Алатау в Алматинской области. В сентябре 2026 года Alatau City Authority заключила меморандум с южнокорейскими компаниями AST Holdings и ILJOO GnS. Стороны договорились проработать применение цифрового двойника и интернета вещей в управлении будущим городом.
У Алатау есть особенность: значительная часть инфраструктуры создаётся с нуля. Поэтому сведения о коммуникациях можно собирать ещё во время строительства, сразу формируя их цифровую документацию. Пока проект находится на стадии подготовки пилотного решения.
Будет ли цифровой двойник следить за жителями
Всё зависит от того, какие городские системы объединят на одной платформе. Для моделирования водопровода нужны характеристики труб и показания датчиков давления. Для расчёта солнечного потенциала крыши достаточно геометрии здания и сведений о его расположении.
Совсем другая категория информации появляется при подключении видеонаблюдения и технологий распознавания лиц. В Астане такие решения рассматриваются в рамках развития систем городской безопасности. El.kz подробно рассказывал о проекте “Умный город” в Астане.
Поэтому при объединении городских данных необходимо отдельно определять, кто получает доступ к информации и как она защищается. Особенно это касается персональных сведений и технической документации на объекты инфраструктуры.
В Великобритании, например, доступ к реестру подземных коммуникаций ограничен уполномоченными специалистами и организациями. Подробные сведения о расположении инженерных сетей не публикуются для свободного использования.
Когда цифровые двойники появятся в казахстанских городах
В Послании от 28 октября 2026 года Президент Касым-Жомарт Токаев поручил Правительству и акиматам разработать цифровые двойники городской инфраструктуры. Такие системы предполагается использовать для управления городскими ресурсами и планирования развития населённых пунктов.
Единого срока завершения проектов для всех городов пока не названо. Разработчикам предстоит собрать техническую документацию, проверить расположение инженерных сетей и обеспечить обмен информацией между коммунальными предприятиями. На El.kz также выходил материал о методике Smart City / Smart Region.
Ближайший конкретный этап намечен в Алматы. После завершения инвентаризации коммуникаций микрорайона Жас Канат полученные сведения должны войти в цифровую модель городской инфраструктуры. Результаты проекта покажут, какие инженерные задачи система сможет решать на практике и насколько подготовлены городские данные для её дальнейшего расширения.
