[論文レビュー] Dynamic Map-based Data-Centric Approach for Tourism and Cultural Heritage Preservation Digital Twins

Falcão, João Spínola, Hohlenwerger, João G. Perrone+4 more|SPIRE - Sciences Po Institutional REpository|Feb 13, 2026

3D Surveying and Cultural Heritage被引用数 0

ひとこと要約

QGISベースのデータ中心デジタルツインによるスマートシティの観光・文化遺産管理、SalvadorのPelourinho Historic Centerで実証。IoT、社会データ、遺産データを統合し、リアルタイム監視とシナリオ分析を実現。

ABSTRACT

Tourism is an essential and growing economic activity worldwide, bringing benefits such as job creation, revenue generation, and tax revenue, and driving economic prosperity. Tourism activities may also have negative impacts on cities, including overtourism and pressure on housing and real estate markets. Cultural heritage is an essential asset of cities and countries that must be preserved. Cultural heritage, as an asset, is commonly explored through tourism activities and may have negative impacts, including physical degradation, commodification, and loss of authenticity. A digital twin is a data-driven virtual representation of a physical object, system, or environment. However, although digital twin technology has been widely adopted in manufacturing, Industry 4.0, and urban planning for smart cities, there remains a gap in specialized digital twins for tourism and cultural heritage management. This paper proposes a QGIS-based, data-centric approach to digital twin frameworks that supports the management, development, and deployment of tourism and cultural heritage services and applications in smart cities. The data-centric approach is embedded in a specialized digital twin focusing on the Salvador Historic Center - Pelourinho, a highly important cultural asset and tourism spot for the city of Salvador. Currently, Pelourinho faces a persistent challenge in sustaining tourism flux while safeguarding its cultural and heritage assets. Preliminary results indicate that the data-centric approach adopted by Pelourinho's DT facilitates data visualization, integrates data silos, and adequately supports management, enabling managers to address heritage preservation and conservation issues, control over-tourism, and implement urban resilience and climate adaptation measures.

研究の動機と目的

• 観光と文化遺産管理のための専門的デジタルツインのギャップを埋める。
• Pelourinhoに統合多様なデータソースを組み込むデータ中心のQGISベースデジタルツインアーキテクチャを開発する。
• 遺産保護と観光管理のためのリアルタイム監視、シナリオシミュレーション、予測的保全を実現する。
• データ集中化が都市のレジリエンスと気候適応の意思決定を支える方法を示す。

提案手法

• データ品質と量をアーキテクチャの中心とするデータ中心アプローチを採用する。
• 時系列データや地理参照データを格納・管理するPostgreSQL with PostGISバックエンドを使用する。
• IoTその他のデータをデータベースからQGISへのマッピング手法を用いてQGISレイヤにマッピングする。
• 空間SQLクエリとビューのためのService-Specific Data Processing and Analytics (SSDPA)モジュールを実装する。
• 五層のDTアーキテクチャ（物理世界、Data Hub、分析モデル、シミュレーションコア、可視化）を開発する。
• 観光フローと環境影響を分析するためにAI機能を用いたデータ処理とシナリオシミュレーションを適用する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 データ豊富なGISベースのデジタルツインはスマートシティ文脈で観光フロー、文化遺産保全、社会的幸福を総合的に扱えるか。
• RQ2 Pelourinhoのような遺産サイトの管理決定を支えるために異種データをどのように統合・地理参照化できるか。
• RQ3 データ中心アーキテクチャがリアルタイム監視、予測分析、シナリオ計画を可能にする役割は何か。

主な発見

• データ中心のDTはデータサイロの可視化と統合を可能にし、遺産保全と過剰観光の緩和を支援する。
• Pelourinho DTは観光客フローを監視し、渋滞のホットスポットを特定し、観光シナリオをシミュレートし、環境影響を評価できる。
• アーキテクチャはData Hubを通じてデータを集中化し、一貫した時空間分析と拡張可能な可視化を可能にする。
• 動的地図とダッシュボードは都市運営、観光計画、保存戦略の意思決定を支援する。