Big data for urban planning: a comparative perspective between Singapore and Rwanda
Résumé (anglais)
This study falls within SDG Focus Goal 9: Industry, Innovation and Infrastructure — Target 9.1: Develop quality, reliable, sustainable and resilient infrastructure to support economic development and human well-being; Target 9.4: Upgrade infrastructure and retrofit industries to make them sustainable, with increased resource-use efficiency and greater adoption of clean and environmentally sound technologies; Target 9.c: Significantly increase access to information and communications technology and strive to provide universal and affordable access to the Internet. This study examines the comparative approaches to big data for urban planning in Singapore and Rwanda, focusing on how each country leverages digital technologies, data analytics, and spatial information systems to manage urban growth, enhance infrastructure efficiency, and promote sustainable development. The research analyzes the technological infrastructures, governance frameworks, and implementation strategies that characterize each country's approach to data-driven urbanism, while critically examining the transferability of models across vastly different contexts. A comparative analysis was conducted examining primary and secondary sources including government documentation, academic research, institutional reports, and news coverage covering recent developments to 2025-2026. Singapore presents a globally recognized model of advanced data-driven urbanism, where the "Smart Nation" vision has evolved into a comprehensive ecosystem of integrated digital infrastructure. At the heart of this system lies the Open Digital Platform (ODP), co-developed by GovTech and JTC, which serves as a "digital nervous system" enabling diverse urban systems—from elevators and energy sensors to security turnstiles and autonomous vehicles—to communicate through a unified platform . This convergence of Internet of Things (IoT) and Artificial Intelligence (AI), known as AIoT, allows infrastructure to self-optimize in real-time, automatically adjusting district cooling and lighting before crowds arrive . The Punggol Digital District exemplifies this integrated approach, where physical and digital infrastructure have been developed in tandem from the ground up, creating a "living laboratory" for urban innovation . Singapore's data-driven urbanism extends to sustainability through smart water meters deployed by the national water agency PUB, enabling real-time consumption tracking and early leak detection . In the social domain, the Government Assisted Living Ecosystem (GALE) connects seniors to 24/7 care via personal alert devices, demonstrating how big data can support inclusive urban development . Academic analysis suggests that Singapore's pandemic response, built upon the Smart Nation initiative, demonstrates a shift toward what researchers term an "environmental turn" in urban governance—the active shaping and management of urban spaces in real-time through always-on data collection, analysis, and automated responses . This approach, while effective, raises important questions about privacy and the balance between technological innovation and public trust. Rwanda presents a contrasting yet complementary picture of a rapidly developing nation strategically adopting big data tools to manage its unprecedented urbanization—the fastest in Southeast Asia—while charting its own path toward sustainable urban development. The country's partnership with Singaporean urban consultancy Surbana Jurong, which developed master plans for Kigali beginning in 2008 and for six other Rwandan cities in 2021, has been instrumental in building local expertise, with each iteration involving greater Rwandan participation . Recent concrete achievements demonstrate Rwanda's commitment to data-driven urbanism. The "Large-Scale Mapping and Urban Mobility Improvement project," a three-year collaboration with JICA completed in January 2025, produced high-resolution topographic maps, a 3D city model, and the Kigali Road Asset Management System (K-RAMS) for efficient road management . In April 2025, Rwanda launched KUBAKA, a new digital platform for building permit services that enables citizens, landowners, and investors to apply for and track permits in real-time, replacing the old system with streamlined "zero trip" processing . The Geo-Spatial Hub, adopted in Eastern Province in September 2025, uses satellite imagery to map every parcel of land, automatically notifying authorities when new structures appear on previously undeveloped land to help enforce master plans and reduce informal settlements . Research institutions are also contributing: ETH Zurich's Kigali Unplanned Neighbourhood Upgrading Tool (KUNUT) integrates GIS, data science, and scenario modeling to analyze and prioritize upgrading scenarios for informal settlements . Rwanda's 2025 National Urbanisation Policy provides the strategic framework for these initiatives, anchored on pillars of Coordination, Densification, Liveability, and Economic Growth . Both countries demonstrate significant commitment to leveraging big data for urban planning, yet with fundamentally different starting points and strategic orientations. Singapore's strength lies in its advanced, integrated technological ecosystem capable of real-time optimization across urban systems, yet faces challenges of privacy, public trust, and the societal implications of automated governance. Rwanda's strength lies in its strategic, phased adoption of targeted data tools that address concrete urban challenges—land administration, building permits, mobility—while building local institutional capacity, yet faces challenges of data gaps (as evidenced by incomplete land records in Eastern Province), infrastructure limitations, and the need to translate data into effective implementation. Neither country has fully resolved the tension between technological ambition and inclusive, citizen-centered development, though both offer valuable models for different stages of the data-driven urbanism journey. Effective integration of big data in urban planning requires: (1) clear strategic vision linking data initiatives to broader urban development goals; (2) robust digital infrastructure enabling data collection, integration, and analysis; (3) institutional capacity to manage and utilize data effectively; (4) governance frameworks addressing privacy, security, and ethical use; (5) partnerships that build local expertise rather than creating dependency; (6) attention to the needs of all citizens, including vulnerable populations; (7) mechanisms for public participation and trust-building; and (8) continuous learning and adaptation as technologies evolve.
Mots-clés: Big data, urban planning, smart cities, digital transformation, Singapore, Rwanda, Open Digital Platform, Geospatial Hub, KUBAKA, SDG 9, sustainable urbanization, data governance.
Résumé (français)
Cette étude examine les approches comparatives de l'utilisation des mégadonnées pour la planification urbaine à Singapour et au Rwanda, en se concentrant sur la manière dont chaque pays exploite les technologies numériques, l'analyse de données et les systèmes d'information spatiale pour gérer la croissance urbaine, améliorer l'efficacité des infrastructures et promouvoir le développement durable. La recherche analyse les infrastructures technologiques, les cadres de gouvernance et les stratégies de mise en œuvre qui caractérisent l'approche de chaque pays en matière d'urbanisme axé sur les données, tout en examinant de manière critique la transférabilité des modèles à travers des contextes radicalement différents. Une analyse comparative a été menée en examinant des sources primaires et secondaires, y compris la documentation gouvernementale, la recherche académique, les rapports institutionnels et la couverture médiatique couvrant les développements récents jusqu'en 2025-2026. Singapour présente un modèle mondialement reconnu d'urbanisme avancé axé sur les données, où la vision de "Smart Nation" a évolué vers un écosystème complet d'infrastructure numérique intégrée. Au cœur de ce système se trouve la Plateforme Numérique Ouverte (ODP), co-développée par GovTech et JTC, qui sert de "système nerveux numérique" permettant à divers systèmes urbains—des ascenseurs et capteurs d'énergie aux tourniquets de sécurité et véhicules autonomes—de communiquer via une plateforme unifiée . Cette convergence de l'Internet des Objets (IoT) et de l'Intelligence Artificielle (IA), connue sous le nom d'AIoT, permet aux infrastructures de s'auto-optimiser en temps réel, ajustant automatiquement le refroidissement des quartiers et l'éclairage avant l'arrivée des foules . Le Quartier Numérique de Punggol illustre cette approche intégrée, où les infrastructures physiques et numériques ont été développées de concert dès la base, créant un "laboratoire vivant" pour l'innovation urbaine . L'urbanisme axé sur les données de Singapour s'étend à la durabilité grâce aux compteurs d'eau intelligents déployés par l'agence nationale de l'eau PUB, permettant un suivi de la consommation en temps réel et une détection précoce des fuites . Dans le domaine social, l'Écosystème d'Assistance Gouvernementale pour les Personnes Âgées (GALE) connecte les seniors à une assistance 24h/24 via des dispositifs d'alerte personnels, démontrant comment les mégadonnées peuvent soutenir un développement urbain inclusif . L'analyse académique suggère que la réponse de Singapour à la pandémie, construite sur l'initiative Smart Nation, démontre un "tournant environnemental" dans la gouvernance urbaine—la gestion et la modulation en temps réel des espaces urbains grâce à une collecte, une analyse et des réponses automatisées de données en continu . Cette approche, bien qu'efficace, soulève d'importantes questions sur la vie privée et l'équilibre entre innovation technologique et confiance publique. Le Rwanda présente un tableau contrasté mais complémentaire d'une nation en développement rapide adoptant stratégiquement des outils de mégadonnées pour gérer son urbanisation sans précédent—la plus rapide d'Asie du Sud-Est—tout en traçant sa propre voie vers un développement urbain durable. Le partenariat du pays avec le cabinet de conseil urbain singapourien Surbana Jurong, qui a développé des plans directeurs pour Kigali à partir de 2008 et pour six autres villes rwandaises en 2021, a été déterminant dans le renforcement de l'expertise locale, chaque itération impliquant une plus grande participation rwandaise . Des réalisations concrètes récentes démontrent l'engagement du Rwanda en faveur d'un urbanisme axé sur les données. Le "Projet de cartographie à grande échelle et d'amélioration de la mobilité urbaine," une collaboration de trois ans avec la JICA achevée en janvier 2025, a produit des cartes topographiques haute résolution, un modèle 3D de la ville et le Système de Gestion des Actifs Routiers de Kigali (K-RAMS) pour une gestion efficace des routes . En avril 2025, le Rwanda a lancé KUBAKA, une nouvelle plateforme numérique pour les services de permis de construire qui permet aux citoyens, propriétaires fonciers et investisseurs de demander et de suivre les permis en temps réel, remplaçant l'ancien système par un traitement simplifié "zéro déplacement" . Le Hub Géo-Spatial, adopté dans la Province de l'Est en septembre 2025, utilise l'imagerie satellite pour cartographier chaque parcelle de terrain, notifiant automatiquement les autorités lorsque de nouvelles structures apparaissent sur des terrains auparavant non développés afin de faire respecter les plans directeurs et réduire les établissements informels . Les institutions de recherche contribuent également : l'ETH Zurich a développé l'Outil de Réhabilitation des Quartiers Non Planifiés de Kigali (KUNUT), qui intègre les SIG, la science des données et la modélisation de scénarios pour analyser et prioriser les scénarios de réhabilitation des établissements informels . La Politique Nationale d'Urbanisation 2025 du Rwanda fournit le cadre stratégique pour ces initiatives, ancrée sur les piliers de Coordination, Densification, Qualité de Vie et Croissance Économique . Les deux pays démontrent un engagement significatif en faveur de l'exploitation des mégadonnées pour la planification urbaine, mais avec des points de départ et des orientations stratégiques fondamentalement différents. La force de Singapour réside dans son écosystème technologique avancé et intégré capable d'optimisation en temps réel à travers les systèmes urbains, mais fait face à des défis de confidentialité, de confiance publique et d'implications sociétales de la gouvernance automatisée. La force du Rwanda réside dans son adoption stratégique et progressive d'outils de données ciblés qui répondent à des défis urbains concrets—administration foncière, permis de construire, mobilité—tout en renforçant la capacité institutionnelle locale, mais fait face à des défis de lacunes dans les données (comme en témoignent les dossiers fonciers incomplets dans la Province de l'Est), de limitations infrastructurelles et de la nécessité de traduire les données en mise en œuvre efficace. Aucun des deux pays n'a pleinement résolu la tension entre l'ambition technologique et le développement inclusif centré sur le citoyen, bien que tous deux offrent des modèles précieux pour différentes étapes du parcours de l'urbanisme axé sur les données. L'intégration efficace des mégadonnées dans la planification urbaine nécessite : (1) une vision stratégique claire liant les initiatives de données aux objectifs plus larges de développement urbain ; (2) une infrastructure numérique robuste permettant la collecte, l'intégration et l'analyse des données ; (3) une capacité institutionnelle à gérer et utiliser efficacement les données ; (4) des cadres de gouvernance abordant la confidentialité, la sécurité et l'utilisation éthique ; (5) des partenariats qui renforcent l'expertise locale plutôt que de créer une dépendance ; (6) une attention aux besoins de tous les citoyens, y compris les populations vulnérables ; (7) des mécanismes de participation publique et de renforcement de la confiance ; et (8) un apprentissage et une adaptation continus à mesure que les technologies évoluent.
Mots-clés: Mégadonnées, planification urbaine, villes intelligentes, transformation numérique, Singapour, Rwanda, Plateforme Numérique Ouverte, Hub Géo-Spatial, KUBAKA, ODD 9, urbanisation durable, gouvernance des données.