Wat CLARA is
Vertrekkend van een 3D-model van een stad voedt CLARA zijn stadsfysicasimulator op basis van
Computational Fluid Dynamics, versneld met machine learning, met live data uit aardobservatie, grondsensoren
en weersvoorspellingsdiensten. Zo levert het snelle en nauwkeurige digital twins van de stadsomgeving:
wind, luchtkwaliteit, temperatuur en binnenkort ook geluid.
Steden hebben dit detailniveau nodig omdat de omstandigheden van straat tot straat verschillen. Een hoek van
een gebouw maakt van een briesje gevaarlijke windstoten, een straatcanyon houdt verkeersvervuiling vast terwijl
de laan ernaast zuiver blijft, en een verhard plein kan enkele graden warmer zijn dan een beschaduwde
binnenplaats om de hoek. Data die over een hele wijk is uitgemiddeld, mist dit allemaal, en daarmee ook de
antwoorden die mensen en besturen echt nodig hebben: welke route, welk plein, welk gebouw.
Standaardtools stoppen ruim voor de straat. Regionale luchtkwaliteitsmodellen werken op resoluties van honderd
meter tot enkele kilometers1,
de weermodellen achter de gangbare wind- en temperatuurvoorspellingen op 1 kilometer of
meer2, satellietwaarnemingen
op honderd meter tot enkele
kilometers3, en
officiële geluidskaarten zijn statische documenten die maar om de paar jaar worden
hertekend4.
CLARA brengt de stad in beeld op 1 meter, straat per straat, gebouw per
gebouw, over al zijn lagen heen.
Nauwkeurigheid is het andere verschil. De meeste alternatieve diensten smeren sensormetingen over de kaart uit
met vereenvoudigde statistische modellen, of steunen op data alleen. CLARA werkt omgekeerd: zijn motor lost
de fundamentele natuurwetten op (windbeweging, verspreiding van
vervuiling, warmteoverdracht) op honderden miljoenen rekencellen, en gebruikt sensor- en satellietdata om in
te schatten wat de fysica alleen niet kan weten. Doordat CLARA op fysica steunt, is het nauwkeurig op
plaatsen waar geen enkele sensor staat, en voorspellend in omstandigheden die nooit zijn gemeten, ook in
scenario's die nog niet hebben plaatsgevonden.
1. Zo draait het Europese luchtkwaliteitsensemble Copernicus CAMS op ongeveer 10 km
(atmosphere.copernicus.eu),
en op interpolatie gebaseerde nationale diensten zoals RIO in België op 4 km
(Janssen et al. 2008, Atmospheric Environment).
2. Zo draait het wereldwijde ECMWF IFS-HRES-model op ongeveer 9 km
(ecmwf.int),
en nationale modellen met hoge resolutie zoals AROME op 1,3 km
(Météo-France).
3. Zo meet Sentinel-5P TROPOMI NO2 op 5,5 x 3,5 km
(Veefkind et al. 2012, Remote Sensing of Environment),
en brengen de thermische beelden van Landsat de oppervlaktetemperatuur in kaart op ongeveer 100 m
(NASA Landsat).
4. Strategische geluidskaarten onder EU-richtlijn 2002/49/EG worden om de vijf jaar herzien
(richtlijn omgevingslawaai).
