UrbanSense : integrating human perception into urban digital twin – a campus-scale case study of perceived conviviality and urban pollution

Résumé

Dans un contexte d’urbanisation croissante, les jumeaux numériques urbains (Urban Digital Twins - UDTs) ont émergé comme des outils puissants pour simuler, surveiller et planifier les villes. Toutefois, la plupart des UDTs existants demeurent principalement techniques, se concentrant sur les infrastructures physiques, les capteurs et les données environnementales, tout en négligeant les perceptions subjectives des citoyens qui vivent et expérimentent les espaces urbains.

Cet article propose un nouveau cadre conceptuel centré sur l’humain pour les UDTs, intégrant des données de perception humaine au sein de modèles urbains 3D standardisés. La méthodologie proposée a été testée sur le campus de l’Université de Liège en Belgique, où les itinéraires piétons ont été segmentés et évalués à travers une enquête de terrain portant sur dix facteurs perceptifs (sept liés à la convivialité et trois liés à la pollution). Les résultats de l’enquête ont été normalisés et agrégés afin de produire des scores de perception pour chaque segment.

Ces scores ont ensuite été traités au sein d’une chaîne de traitement dédiée et visualisés sur une plateforme web personnalisée nommée UrbanSense, développée sur la base de CesiumJS. Les résultats démontrent que les données subjectives peuvent être collectées, traitées et intégrées de manière systématique dans les UDTs, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la planification participative et une analyse urbaine plus inclusive.

Le cadre proposé met en évidence la faisabilité d’évoluer vers des UDTs standardisés, évolutifs et centrés sur l’humain, permettant ainsi de combler la lacune entre la modélisation technique et l’expérience vécue des citoyens.

Abstract

Given the rapid urbanization currently underway worldwide, Urban Digital Twins (UDTs) have emerged as powerful tools for simulating, monitoring, and planning cities. However, most existing UDTs remain primarily technical, focusing on physical infrastructures, sensors, and environmental data, while overlooking the subjective perceptions of citizens who perceive urban spaces. This article introduces a novel human-centric framework for UDTs that integrates human perception data into standardized 3D city models. The proposed methodology was tested on Sart-Tilman Campus University of Liège in Belgium, where pedestrian routes were segmented and assessed through a field survey involving ten perceptual factors (seven conviviality-related and three pollution-related). Survey results were normalized and aggregated into perception scores for each segment. These scores were then processed in a dedicated pipeline and visualized in a custom web platform named UrbanSense, based on CesiumJS. Results demonstrate that subjective data can be systematically collected, processed, and integrated into UDTs, offering new opportunities for participatory planning and more inclusive urban analysis. The proposed framework highlights the feasibility of moving toward standardized and human-centric UDTs, bridging the gap between technical modeling and citizens’ lived experiences.

Para citar este artículo

Acerca de: Sara TETOU

Acerca de: Imane JEDDOUB

Acerca de: Rafika HAJJI

Acerca de: Roland BILLEN