The emergence of Industry 4.0 has resulted in the ubiquitous influence of the information revolution on various facets of human existence. Within this paradigm, the concept of a digital twin has garnered considerable attention due to its distinctive attributes of robust integrity, real-time synchronicity, and dynamic adaptability. Consequently, it has found widespread applications in various domains. This thesis aims to investigate the utilization of digital twin technology in the domain of Geoengineering. To achieve this objective, a systematic literature review was conducted, employing a comprehensive process of filtering and screening. As a result, 32 relevant articles were identified and subjected to content analysis techniques. The findings of this analysis were then categorized into 8 distinct subcategories of application. This study presents a comprehensive overview of representative studies within each subcategory, offering insights into their effectiveness and contributions. The primary findings suggest that digital twin applications hold significant potential to enhance various aspects of geoengineering. Noteworthy areas of application include Design and Planning, Real-time Monitoring, Risk Assessment and Disaster Management, Simulation and Optimization, as well as Training and Education. By examining the current representative studies in these fields, this research aims to elucidate the multifaceted roles and existing limitations of digital twin technology in the field of geoengineering.

L'emergere dell'Industria 4.0 ha portato all'influenza onnipresente della rivoluzione informatica su vari aspetti dell'esistenza umana. All'interno di questo paradigma, il concetto di gemello digitale ha raccolto una notevole attenzione grazie ai suoi attributi distintivi di integrità robusta, sincronia in tempo reale e adattabilità dinamica. Di conseguenza, ha trovato applicazioni diffuse in vari domini. Questa tesi si propone di studiare l'utilizzo della tecnologia dei gemelli digitali nel campo della geoingegneria. Per raggiungere questo obiettivo, è stata condotta una revisione sistematica della letteratura, impiegando un processo completo di filtraggio e screening. Di conseguenza, sono stati identificati 32 articoli rilevanti e sottoposti a tecniche di analisi del contenuto. I risultati di questa analisi sono stati poi classificati in 8 distinte sottocategorie di applicazione. Questo studio presenta una panoramica completa di studi rappresentativi all'interno di ogni sottocategoria, offrendo approfondimenti sulla loro efficacia e sui loro contributi. I risultati principali suggeriscono che le applicazioni del gemello digitale hanno un potenziale significativo per migliorare vari aspetti della geoingegneria. Tra le aree di applicazione degne di nota figurano la progettazione e la pianificazione, il monitoraggio in tempo reale, la valutazione del rischio e la gestione dei disastri, la simulazione e l'ottimizzazione, nonché la formazione e l'istruzione. Esaminando gli attuali studi rappresentativi in questi campi, questa ricerca mira a chiarire i molteplici ruoli e le attuali limitazioni della tecnologia digital twin nel campo della geoingegneria.

Digital twin applications in geo-engineering : a systematic literature review

Yang, Chunjun
2022/2023

Abstract

The emergence of Industry 4.0 has resulted in the ubiquitous influence of the information revolution on various facets of human existence. Within this paradigm, the concept of a digital twin has garnered considerable attention due to its distinctive attributes of robust integrity, real-time synchronicity, and dynamic adaptability. Consequently, it has found widespread applications in various domains. This thesis aims to investigate the utilization of digital twin technology in the domain of Geoengineering. To achieve this objective, a systematic literature review was conducted, employing a comprehensive process of filtering and screening. As a result, 32 relevant articles were identified and subjected to content analysis techniques. The findings of this analysis were then categorized into 8 distinct subcategories of application. This study presents a comprehensive overview of representative studies within each subcategory, offering insights into their effectiveness and contributions. The primary findings suggest that digital twin applications hold significant potential to enhance various aspects of geoengineering. Noteworthy areas of application include Design and Planning, Real-time Monitoring, Risk Assessment and Disaster Management, Simulation and Optimization, as well as Training and Education. By examining the current representative studies in these fields, this research aims to elucidate the multifaceted roles and existing limitations of digital twin technology in the field of geoengineering.
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
19-lug-2023
2022/2023
L'emergere dell'Industria 4.0 ha portato all'influenza onnipresente della rivoluzione informatica su vari aspetti dell'esistenza umana. All'interno di questo paradigma, il concetto di gemello digitale ha raccolto una notevole attenzione grazie ai suoi attributi distintivi di integrità robusta, sincronia in tempo reale e adattabilità dinamica. Di conseguenza, ha trovato applicazioni diffuse in vari domini. Questa tesi si propone di studiare l'utilizzo della tecnologia dei gemelli digitali nel campo della geoingegneria. Per raggiungere questo obiettivo, è stata condotta una revisione sistematica della letteratura, impiegando un processo completo di filtraggio e screening. Di conseguenza, sono stati identificati 32 articoli rilevanti e sottoposti a tecniche di analisi del contenuto. I risultati di questa analisi sono stati poi classificati in 8 distinte sottocategorie di applicazione. Questo studio presenta una panoramica completa di studi rappresentativi all'interno di ogni sottocategoria, offrendo approfondimenti sulla loro efficacia e sui loro contributi. I risultati principali suggeriscono che le applicazioni del gemello digitale hanno un potenziale significativo per migliorare vari aspetti della geoingegneria. Tra le aree di applicazione degne di nota figurano la progettazione e la pianificazione, il monitoraggio in tempo reale, la valutazione del rischio e la gestione dei disastri, la simulazione e l'ottimizzazione, nonché la formazione e l'istruzione. Esaminando gli attuali studi rappresentativi in questi campi, questa ricerca mira a chiarire i molteplici ruoli e le attuali limitazioni della tecnologia digital twin nel campo della geoingegneria.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/210335