瑞士的一個多學科團隊通過創新的ScanVan對錫安市進行建模，從理論，技術和法律角度探索了城市數字化的未來。

ScanVan是一個為期四年的項目，旨在開發一種將城市數字化的新技術，并于2021年3月完成。這是EPFL數字人文實驗室（HES-Industrial Systems Research Institute of HES-）的研究人員與瑞士的三方合作。 SO Valais / Wallis以及蘇黎世大學的ITSL（信息技術，社會和法律中心），由SNSF大數據研究國家計劃資助。團隊領導了該項目，從其理論構想和對未來社會和商業應用的探索到實際實施。

ScanVan在信息和通信技術領域又向前邁出了重要的一步：以3D形式制作城市模型。當前大多數掃描系統都使用可伸縮的激光系統或基于標準相機的攝影測量方法，這些方法并非萬無一失，需要多次掃描。ScanVan團隊開發了一種全向球面采集系統，該系統與專用算法相關聯，可確保較高的掃描和攝影測量計算效率。該系統安裝在移動的車輛（ScanVan）中，以規則的增量生成球形圖像。在實踐中，ScanVan只需要經過一條街道即可獲取足夠的數據以進行三維復制。尼爾斯·哈默爾（Nils Hamel）解釋了相機背后的邏輯：

“目標是利用一種可以看到其周圍整個球體的設備來一次捕獲場景的各個方面。這樣的策略極大地減輕了圖像連通性的問題，因為彼此接近的捕獲在每種情況下都保證了很大的重疊。從而簡化了圖像采集后的連通性圖，這極大地促進了采集活動，并使攝影測量學更接近用于連續3D和4D映射的逼真的超現代技術。”

ScanVan的相機?DHLAB / EPFL

這些進步使得可以考慮定期掃描整個城市，從而創建城市的4D表示形式（3D +時間）。ScanVan團隊使用車輛的原型制作了錫安市的完全對齊模型，從而對該技術進行了測試。EPFL小組研究了第一個理論模型和計算模型。由Pierre-AndréMudry領導的HES-SO Valais / Wallis團隊負責制造創新的球形攝像機，并為車輛配備了相關的數據處理硬件和軟件。Pierre-AndréMudry解釋了ScanVan技術的發展：

彌合理論與現實應用之間的鴻溝需要一種綜合的方法論，在這種方法論中，我們研究所的應用技術技能可以補充在EPFL開發的技術。在這個項目中，我們已經反復證明了基礎科學與應用科學之間成功的協同作用如何是有益的，例如使用數學上定義的后視鏡，該后視鏡可以在實際約束下制造，并成功地集成到移動車輛的采集系統中。”

EPFL的Cosandey廣場的數字化?DHLAB / EPFL

2020年，蘇黎世大學加入了該項目，以研究高分辨率3D模型的開發可能引起的隱私問題。弗洛倫特·圖文寧（Florent Thouvenin）和他的團隊思考了如何確保ScanVan收購技術與瑞士法規對個人身份數據的保護合規。采用了“設計有隱私”的方法來創建處理管道和勘探接口。這包括自動算法處理以模糊個人和車輛的可識別數據，以及附加的人為控制以提高公眾的透明度。

“用球面圖像生成3D城市模型是一種非常有趣的技術方法。但是，借助攝像機收集公共空間中的數據會使人們在圖像中發現自己。因此，必須遵守各種法律，包括數據保護法律。如果我們從開發開始就遵循“設計有隱私”的方法，則可以大大簡化這種合規性。通過采用這種方法，我們針對瑞士和歐盟現行的數據保護法對技術進行了分析。然后，我們提出了設計注意事項并建議了行動，以克服項目期間發現的法律問題。”

盡管ScanVan仍處于原型階段，但它將對依賴城市數字化的服務的商業部署和管理產生未來影響，例如自動駕駛汽車程序：可以與流動性實驗室Sion-Valais進行鏈接。ScanVan是一個相當緊湊且可擴展的系統，它為地方政府和企業提供了更大的可能性，要求其相對于城市數字化等當前的龐然大物，在數據管理方面擁有更大的自主權。它還將允許以更加本地化和公眾負責的方式來管理有關人們隱私的決策。對于EPFL數字人文實驗室主任弗雷德里克·卡普蘭（FrédéricKaplan）而言，當今大多數城市正處于一個轉折點：

“在不久的將來，將自動管理定期更新的數字化雙胞胎的城市與仍依賴舊的地理信息系統的城市之間將有很大的分歧。前者將采用基于自我完善信息系統的發展戰略，該系統可用于多種新服務。借助其4D模型，這些城市將能夠部署增強現實界面，自我優化的物流和其他自動駕駛汽車，這些汽車將相應地產生更精確的實時表示。他們將在過去和未來之間保持永久的聯系。其他城市將保持對上個世紀城市空間的靜態了解。”

ScanVan?DHLAB / EPFL