Ações e medidas para a modernização digital da Administração Pública, diante de um mundo cada vez mais digital, seguem exigindo soluções criativas e colaborativas. No texto anterior da série Futuro Digital, exploramos caminhos possíveis para fomentar os chamados ecossistemas de inovação a partir de parcerias estratégicas. 

No sexto texto da série, vamos explorar soluções inovadoras que auxiliam gestores públicos à simularem soluções e anteciparem medidas de forma digital. Isso é possível em razão de uma estrutura que é chamada de gêmeos digitais, o que representa um avanço para uma gestão pública mais conectada e preparada para os desafios contemporâneos.

Quer entender melhor o que significa gêmeos digitais? Então, siga a leitura!

Afinal, o que são gêmeos digitais? 

Gêmeos digitais de cidades são réplicas digitais altamente precisas de ambientes urbanos reais, atualizadas continuamente com dados do mundo físico. Na prática, funcionam como espelhos digitais das cidades, capazes de refletir em tempo real o funcionamento de ruas, semáforos, prédios, sistemas de mobilidade, sensores de chuva e outros componentes urbanos. 

Isso permite que gestores públicos visualizem o que está acontecendo na cidade com alto nível de detalhe e façam simulações para antecipar cenários futuros. Essa definição pode se confundir com outras tecnologias mais conhecidas, como os modelos tridimensionais (3D) e os sistemas CAD (Computer-Aided Design). 

Porém, existem diferenças importantes, enquanto os modelos 3D e CAD geram representações estáticas, os gêmeos digitais são modelos vivos. Ou seja, os gêmeos digitais integram dados em tempo real para simular, prever e responder à mudança no ambiente urbano.

Para que isso seja possível, os gêmeos digitais utilizam uma combinação de tecnologias, sendo duas especialmente importantes: o GIS (Sistema de Informações Geográficas) e a Internet das Coisas (IoT). 

O GIS permite mapear e organizar informações geográficas da cidade, como ruas, edificações, áreas de risco ou redes de infraestrutura, de forma estruturada e analítica. Por sua vez, a IoT possibilita a coleta constante de dados por meio de sensores espalhados pelo território, captando informações sobre clima, trânsito, uso de energia, fluxo de pessoas, entre outros.

Esse conjunto de dados alimentam o gêmeo digital, que passa a representar com precisão diferentes elementos da cidade. Isso permite criar simulações sofisticadas sobre o comportamento urbano, testar políticas públicas e antecipar situações de risco, transformando o espaço digital em um laboratório de gestão da cidade. Com eles é possível: 

• Simular cenários de risco climático ou de desastres naturais, como alagamentos e deslizamentos;
• Testar previamente os impactos de novas políticas públicas ou alterações na infraestrutura urbana;
• Coordenar respostas mais rápidas e eficazes a emergências, como no caso de incêndios;
• Reduzir custos operacionais com intervenções mais precisas e planejamento preventivo;
• Melhorar a comunicação com a população, oferecendo acesso visual e transparente a projetos urbanos.

Casos Internacionais: o que já está sendo feito? 

Diversas cidades ao redor do mundo já vêm utilizando gêmeos digitais para enfrentar desafios urbanos e melhorar a tomada de decisão pública. Esses exemplos demonstram a versatilidade da tecnologia e sua capacidade de adaptação às diferentes realidades locais.

Na Estônia, a cidade de Tallinn tem se destacado ao desenvolver uma representação digital do seu território com foco no planejamento urbano. A capital estoniana integra seu gêmeo digital ao projeto GreenTwins, uma iniciativa em parceria com Helsinque (Finlândia), que busca criar modelos digitais detalhados das cidades, com atenção especial para áreas verdes e suas interações com o ambiente urbano.

Gêmeo Digital de Tallinn

O projeto diferencia-se por incluir a modelagem digital de elementos naturais, como parques, árvores e redes hídricas, permitindo que mudanças na paisagem sejam simuladas e analisadas de maneira inovadora. Além disso, utiliza dados geográficos e de mobilidade urbana para avaliar, por exemplo, os efeitos de alterações no uso do solo, o comportamento da vegetação ao longo do tempo ou o impacto de novas construções sobre áreas verdes existentes.

Já em Seul, na Coreia do Sul, o uso do gêmeo digital é marcado por sua escala e abrangência. A cidade criou um modelo que integra mais de 600 mil estruturas, incorporando dados sobre infraestrutura, condições climáticas e fluxo de tráfego. A iniciativa avançou ao implementar um gêmeo digital hiper-realista com alta precisão e resolução, capaz de simular cenários em tempo real e apoiar decisões em áreas como segurança contra desastres, prevenção de riscos, mobilidade e uso do solo. O projeto-piloto, iniciado no distrito de Yeouido, inclui simulações de tráfego por veículos autônomos, controle urbano por câmeras e testes de políticas públicas em um ambiente virtual idêntico ao real.

Nos Estados Unidos, Des Moines adotou uma abordagem voltada para o planejamento comunitário e o desenvolvimento econômico. A cidade criou um gêmeo digital com base em tecnologia de varredura a laser, capaz de mapear edificações, topografia, postes de luz e até árvores com alta precisão. Essa representação virtual tem sido utilizada para orientar a criação de hortas comunitárias, planejar a localização de placas e estimar sombras de estruturas e vegetação, otimizando o uso do espaço urbano

Gêmeo Digital de Des Moines

Por que isso importa para as cidades brasileiras?

Gêmeos digitais podem representar uma virada de chave para a forma como as cidades brasileiras enfrentam seus desafios urbanos mais urgentes. Alagamentos recorrentes, expansão desordenada, falhas na mobilidade e pressão por políticas públicas mais eficazes são problemas que exigem uma gestão mais inteligente, integrada e baseada em dados. 

Nesse contexto, os gêmeos digitais oferecem uma infraestrutura promissora para simular cenários, antecipar riscos e melhorar a tomada de decisões com mais precisão e transparência. Muitas cidades brasileiras já contam com ativos que podem servir de base para a construção dessas réplicas digitais: dados geoespaciais, mapas de uso do solo, sensores ambientais, plataformas de mobilidade e sistemas de gestão urbana.

Mas transformar esse potencial em realidade depende de um passo a mais: a capacidade de integrar diferentes bases de dados, garantir interoperabilidade entre sistemas, manter atualizações em tempo real e romper com estruturas fragmentadas dentro da gestão pública. Isso significa superar barreiras técnicas, institucionais e operacionais que ainda limitam o avanço de soluções digitais mais complexas.

Diante disso, gêmeos digitais devem ser tratados como uma oportunidade estratégica. Eles não se restringem à inovação tecnológica, mas dizem respeito à maneira como o poder público pode se antecipar aos problemas e entregar serviços mais eficientes.

Para muitos municípios, um bom ponto de partida pode ser a implementação de projetos-piloto em áreas críticas, como zonas de risco ambiental, centros urbanos densos ou regiões com infraestrutura precária. Com o apoio de universidades, startups, setor privado e financiamento internacional, esses projetos podem servir como base para soluções mais amplas.

Gêmeos digitais, portanto, devem ser vistos como instrumentos para uma gestão urbana mais humana e responsiva. Em tempos de mudanças climáticas, escassez de recursos e pressão por resultados, essa tecnologia pode ser uma aliada fundamental para transformar a forma como o setor público planeja, executa e comunica suas ações.

Ainda assim, o caminho não é simples. A implementação de gêmeos digitais nos territórios brasileiros exige superar obstáculos como a falta de infraestrutura digital em muitos municípios e a fragmentação de dados entre órgãos. Outro risco é o desenvolvimento de soluções isoladas por diferentes setores da gestão, como mobilidade, meio ambiente e segurança, sem articulação entre si, o que dificulta a construção de modelos realmente integrados.

Superar essas barreiras exige colaboração e parcerias estratégicas entre diferentes setores – incluindo, ainda, as chamadas techs. Mas os benefícios são significativos: cidades mais inteligentes, decisões mais bem informadas e uma gestão pública mais preparada para os desafios do presente e do futuro.

E você, gestor? Já pensou em como os gêmeos digitais podem ajudar sua cidade a responder melhor aos desafios urbanos, ambientais e sociais? Se quiser continuar aprofundando seus conhecimentos sobre o futuro digital, continue acompanhando a Plataforma Rede Juntos!