El futuro urbano: gemelos digitales

Ya se trate de Singapur, Milán u otras grandes ciudades del mundo, la apuesta por los gemelos digitales urbanos permite comprender y gestionar el urbanismo moderno con una eficiencia inédita.
Las ciudades se han convertido en organismos de una complejidad creciente. No solo son cada vez mayores debido a su capacidad para atraer capital y talento, sino que se convierten en polos tecnológicos donde la información obtenida a través de sensores crece exponencialmente y el ritmo de cambio se acelera de forma constante.
En la era de las smart cities, una de las maneras de dar sentido a toda esa amalgama de información es el uso de réplicas virtuales que convergen en un ecosistema urbano inteligente: los gemelos digitales.

Estas representaciones dinámicas, que se nutren de datos en tiempo real, permiten simular, analizar y optimizar la operación urbana de forma inédita. Por tanto, no se trata solo de modelado 3D o visualización: un gemelo digital urbano es una plataforma viva que conecta sensores, plataformas de gestión, inteligencia artificial y participación ciudadana.

Además, en este artículo te contamos qué son estos gemelos digitales urbanos, qué ventajas aportan, veremos cinco ejemplos recientes y ahondaremos en las claves para su adopción y sus desafíos.

¿Qué es un gemelo digital urbano y cuáles son sus ventajas?

Un gemelo digital de ciudad o urbano es una réplica virtual multimodal del territorio urbano (viviendas, redes de transporte, infraestructuras, sensores ambientales, redes de servicios, etc.) que se actualiza con datos en tiempo real y permite simular diversos escenarios.
Mientras que un mero modelo 3D proporciona geometría y visualización, el gemelo digital integra múltiples capas de información: movilidad, consumo energético, calidad del aire, flujos hídricos, clima urbano o sensores IoT, entre otros.

En consecuencia, los beneficios que ofrece son amplios y significativos:

• Monitorización continua y datos en tiempo real: gracias a sensores distribuidos por toda la ciudad, el gemelo digital puede recibir y procesar información inmediata sobre tráfico, contaminación, estado de redes o comportamiento de la infraestructura.

• Simulación y planificación predictiva: los ayuntamientos pueden ejecutar escenarios hipotéticos, como el incremento de población, el cierre de calles o eventos climáticos extremos, y anticiparse a los impactos.

• Optimización de recursos y reducción de costes: permite intervenciones más eficientes. Por ejemplo, se puede optimizar el alumbrado público, el riego urbano o la gestión energética.

• Mejora de la sostenibilidad y eficiencia energética: ayuda a identificar zonas de consumo elevado y aplicar medidas correctivas.

• Participación y transparencia ciudadana: además, mejora la comprensión de las políticas y promueve la participación en la toma de decisiones.

• Resiliencia ante crisis: ante inundaciones, olas de calor o incidentes urbanos, simula el comportamiento del sistema para optimizar respuestas y reducir tiempos de reacción.

Sin embargo, esta nueva tecnología entraña riesgos y dificultades: interoperabilidad de datos, gobernanza, privacidad, costes de implantación y mantenimiento, y la necesidad de talento técnico especializado.

Cinco ejemplos recientes de gemelos digitales de ciudades

Virtual Singapore (Singapur)

La iniciativa Smart Nation Singapore sitúa a Singapur en el epicentro de las ciudades del futuro. Gracias a su enfoque integral, el país ha creado una infraestructura virtual que integra datos, sensores urbanos e inteligencia artificial para planificar, analizar y anticipar decisiones de política urbana.
Por consiguiente, este modelo convierte a Singapur en un referente global de gobernanza inteligente.

Milano Digital Twin (Italia)

El proyecto de gemelo digital metropolitano de Milán cubre más de 1.500 km² e involucra a 133 municipios. Asimismo, está liderado por el Ayuntamiento junto a empresas de geoinformación como CGR SpA, CycloMedia, Esri Italia y SIT Srl.
Combina imágenes aéreas, nubes de puntos Lidar y datos de mapeado móvil. Los vuelos con el sensor Leica CityMapper-2 lograron una resolución de 5 cm y una densidad superior a 55 puntos/m².
La red de control terrestre alcanzó precisiones de milímetros, garantizando la calidad geométrica.
En consecuencia, el sistema ofrece ortofotos, modelos DTM/DSM y nubes de puntos clasificadas en 11 categorías.

DTCC – Digital Twin City (Suecia)

Suecia impulsa un proyecto nacional orientado a mejorar la planificación, construcción y operativa urbana mediante gemelos digitales.
De este modo, combina sostenibilidad, inteligencia artificial y datos geoespaciales con el objetivo de crear ciudades integradas e inteligentes conectadas mediante modelos abiertos.

Gemelo digital de Helsinki (Finlandia)

Helsinki desarrolla uno de los gemelos urbanos más avanzados del mundo, compuesto por un modelo 3D visual y otro semántico que integra datos técnicos sobre edificios, infraestructuras y medio ambiente.
De hecho, esta herramienta permite simular escenarios de cambio climático y evaluar el rendimiento energético de la ciudad.

Gemelo digital de Madrid (España)

El Ayuntamiento de Madrid desarrolla una plataforma de gemelo digital basada en tecnología BIM y 3D/5D, como parte de su estrategia Madrid Capital Digital (2023-2027).
Su arquitectura, interoperable y abierta, busca integrar datos municipales y externos para gestionar infraestructuras y servicios urbanos en tiempo real.
Entre sus primeros casos de uso destacan la movilidad, los grandes eventos y la planificación urbana.

Iniciativas europeas complementarias

Gemelo digital de Bolonia (Italia)

Bolonia desarrolla un gemelo digital cívico, centrado en la gobernanza ética del dato y la participación ciudadana.
Además, está financiado con 7 millones de euros del PNRR y fondos europeos, y coordinado por la Fundación Bruno Kessler, la Universidad de Bolonia, CINECA y la Fundación de Innovación Urbana.
Los casos de uso incluyen movilidad, energía, urbanismo y cambio climático, garantizando el cumplimiento de las directrices europeas de inteligencia artificial fiable.

Plataformas habilitadoras: el papel de Snap4City

Más allá de los casos concretos, la adopción de gemelos digitales urbanos se apoya en plataformas que permiten la integración de datos IoT, GIS y BIM, la analítica avanzada y la visualización 2D/3D.
En este sentido, destaca Snap4City, solución open source “Powered by FIWARE” desarrollada por el DISIT Lab de la Universidad de Florencia.
Ganadora del PCP Select4Cities, está presente en decenas de ciudades europeas y facilita el despliegue de gemelos digitales mediante flujos Apache NiFi y microservicios Node-RED, promoviendo interoperabilidad y escalabilidad.

Gemelos digitales a todas las escalas

En conclusión, los gemelos digitales urbanos muestran el potencial de aunar tecnologías físicas y digitales para entender mejor el mundo y afrontar los retos del futuro.
A mayor escala se encuentran los gemelos digitales del planeta Tierra, capaces de analizar información climática global, mientras que en niveles menores ya se aplican a edificios, infraestructuras o incluso a la vegetación urbana.
Por otro lado, a medida que la inteligencia artificial y la sensorización IoT avanzan, los gemelos digitales mejorarán en análisis predictivo y detección en tiempo real, consolidándose como herramientas esenciales para la planificación y la sostenibilidad de las ciudades inteligentes.

Más información: 

• GIM International (2024). Milan’s Digital Twin Project.
  Artículo técnico que describe el gemelo digital metropolitano de Milán, su desarrollo por el Ayuntamiento y cuatro empresas de geoinformación, la precisión milimétrica de los datos Lidar y fotogramétricos, y el uso del sensor híbrido Leica CityMapper-2.
  https://www.gim-international.com/content/article/milan-s-digital-twin-project

• Fondazione Innovazione Urbana (2023). Bologna Digital Twin.
  Proyecto cívico promovido por el Ayuntamiento de Bolonia que integra gobernanza ética de datos, participación ciudadana e inteligencia artificial para abordar desafíos urbanos como movilidad, energía, planificación y cambio climático.
  https://www.fondazioneinnovazioneurbana.it/en/project/bolognadigitaltwin

• DISIT Lab – Universidad de Florencia (2024). Snap4City Smart City Platform.
  Plataforma open source basada en FIWARE que permite crear gemelos digitales urbanos y cuadros de mando 2D/3D. Se utiliza en decenas de ciudades europeas y fue ganadora del concurso Select4Cities.
  https://www.snap4city.org

• Gobierno de Singapur (2025). Smart Nation Singapore.
  Estrategia nacional que integra IA, sensores urbanos, datos abiertos y participación ciudadana, proporcionando el marco institucional del gemelo digital Virtual Singapore.
  https://www.smartnation.gov.sg

• Ayuntamiento de Madrid (2024). Gemelo Digital de Madrid.
  Proyecto municipal incluido en la estrategia Madrid Capital Digital (2023-2027), con arquitectura abierta e interoperable para integrar datos urbanos, optimizar servicios y mejorar la planificación.
  https://gemelo.madrid.es/es/