SMART ECO-CITY as an innovative platform for transforming environmental management tools: technological foundation, governance model, and prospects for Ukraine

Abstract

The article examines the concept of the “Smart Eco-City” as an innovative and integrated platform for the profound transformation of environmental management instruments in the context of the digital era, intensified global urbanization, and growing environmental risks. It is emphasized that modern urban ecosystems are characterized by high polystructural complexity, dynamism, and intricate interactions between social, economic, and natural components, which necessitates a shift from traditional, predominantly reactive approaches toward a proactive, predictive, and scientifically grounded model of environmental governance. The concept of a “Smart Eco-City” is presented as a synthesis of the technological potential of the Smart City – particularly the Internet of Things (IoT), Big Data systems, artificial intelligence, blockchain technologies, and digital monitoring platforms – with the ecological orientation of classical eco-cities aimed at minimizing environmental impact, optimizing resource use, and improving the quality of life for the population. The study substantiates the managerial architecture of the Smart Eco-City, based on the Quadruple Helix (QH) Model, which encompasses the interaction of government, business, science, and civil society and ensures polycentricity, transparency, inclusiveness, and high adaptability of managerial decisions. It is emphasized that the implementation of this model is especially relevant for Ukraine in the context of post-war territorial recovery, infrastructure modernization, the digitalization of governance, and the formation of an effective environmental safety system grounded in sustainable development principles. The research has significant scientific and practical potential, as it offers a methodological framework for implementing the Smart Eco-City as a key element of territorial planning strategies, institutional reforms, optimization of environmental monitoring, and the integration of modern digital technologies into environmental management.У статті розглянуто концепцію «Smart Eco-City» як інноваційну та інтегровану платформу для глибокої трансформації інструментів екологічного менеджменту в умовах цифрової епохи, інтенсифікації глобальної урбанізації та зростання екологічних ризиків. Наголошено, що сучасні міські екосистеми характеризуються високою поліструктурністю, динамічністю та складністю взаємодії соціальних, економічних і природних компонентів, що зумовлює потребу у відході від традиційних, переважно реактивних підходів до моделі проактивного, прогнозного та науково обґрунтованого управління. Концепція «розумного еко-міста» подається як синтез технологічного потенціалу Smart City – зокрема, інтернету речей (IoT), систем Big Data, штучного інтелекту, блокчейн-технологій та цифрових платформ моніторингу – з екологічною орієнтацією класичних еко-міст, спрямованих на мінімізацію впливу на довкілля, оптимізацію використання ресурсів та підвищення якості життя населення. У роботі обґрунтовано управлінську архітектоніку Smart Eco-City, що базується на Моделі Квадрупольної Спіралі (QH), яка охоплює взаємодію влади, бізнесу, науки та громадськості й забезпечує поліцентричність, прозорість, інклюзивність та високу адаптивність управлінських рішень. Підкреслено, що впровадження цієї моделі є особливо актуальним для України у контексті післявоєнного відновлення територій, модернізації інфраструктури, цифровізації урядування та формування ефективної системи екологічної безпеки на принципах сталого розвитку. Дослідження має значний науковий і практичний потенціал, оскільки пропонує методологічну основу для реалізації Smart Eco-City як ключового елементу стратегій територіального планування, реформування інституційних механізмів, оптимізації екологічного моніторингу та інтеграції сучасних цифрових технологій у сферу екологічного менеджменту.