Suoraan sisältöön

Helsingin 3D-kaupunkimalli poiki kymmeniä sovellusideoita

 

 

Helsingin avoimena datana julkaistu uuden sukupolven 3D-kaupunkimallit tarjoavat sovelluskehittäjille loputtomat mahdollisuudet kaupunkitiedon hyödyntämiseen. Semanttinen CityGML-kaupunkitietomalli sisältää tiedot Helsingin jokaisesta rakennuksesta sekä maanpinnasta ja vesistöistä. Helsingin kolmioverkkomallin avulla taas voi rakentaa haluamiaan kolmiulotteisia tietokonenäkymiä mistä tahansa Helsingin kolkasta.

Helsingin uudet 3D-kaupunkimallit esiteltiin ensi kertaa sovelluskehittäjille helmikuussa järjestetyssä Helsinki loves Developers -avokonttoritapahtumassa. Vastaanotto oli malleja esitelleen Helsingin kaupunginkanslian projektipäällikkö Jarmo Suomiston mukaan lämmin. Paikalla oli monikymmenpäinen joukko arkkitehdeistä pelisuunnittelijoihin, yrittäjiin ja kaupungin omiin työntekijöihin. Kun Suomisto ja hänen kollegansa Kari Kaisla saivat mallit esiteltyä, pääsi joukko tositoimiin, ideoimaan datalle uutta käyttöä.

”Paikalla oli tosi hyvä porukka, jotka katsoivat asiaa hyvin eri suunnista. Ideat olivat ilahduttavan monipuolisia”, Suomisto kehuu tilaisuuden jälkeen.

Kaupunkiympäristön digitaalinen mallinnus edennyt jättiharppauksin

Digitaalinen malli Helsingistä pohjautuu puolen kilometrin korkeudesta tehtyyn laserkeilaukseen. Tuloksena syntyy pistepilvi, joka kartoittaa kaupungin rakenteen 10 senttimetrin resoluutiolla. Kun dataan yhdistetään kaupungin kartta- ja paikkatietoaineistot sekä rekisterien tiedot, syntyy mittatarkka malli kaupungista.

Helsinkiä on 3d-mallinnettu jo 1980-luvulta alkaen, mutta nykytekniikalla mallin teko ei enää ole käsityötä. Helsingin semanttinen CityGML-tietomalli syntyi jo varsin vähällä ihmistyöllä. Esimerkiksi rakennusten eri pinnat luokitellaan automaattisesti katoksi, seiniksi ja ikkunoiksi.  Tietotekniikka osaa myös päätellä omin neuvoin, onko rakennuksen katto mansardi vaiko perinteinen harjakatto. Rakennusten lisäksi Helsingin malli sisältää tiedot pinnanmuodoista ja vesistöistä, pian myös kaupungin silloista ja puista.

Mallin avulla voi ratkoa ongelmia, joihin ei aiemmin ole ollut vastauksia.

”Voimme kysyä mallilta esimerkiksi, monestako ikkunasta tällä alueella on merinäkymä”, Suomisto kertoo avokonttorin kuulijoille.

Toinen sovellusesimerkki on kaupunkitapahtumien melumallinnus. Mallin avulla esimerkiksi ulkoilmakonserttien häiriöt voitaisiin kartoittaa jo ennalta. Helsinki etsii helppokäyttöisiä ratkaisuja mallien hyödyntämiseen tapahtumien järjestämisessä kevään 2017 Ultrahackissa.

Kolmioverkkomalli haastaa Applen ja Googlen

”Aluksi oli tarkoitus tehdä vain 3D-tietomalli, mutta koska meillä oli käytössä 50 000 ilmakuvaa Helsingistä, päätimme tehdä myös mesh-mallin kaupungista”, kertoo Suomisto.

Mesh- eli kolmioverkkomallia voi hyödyntää monenlaisissa visualisointitarpeissa. Kesällä 2015 otettujen ilmakuvien pohjalta koko Helsingin lähes 500 neliökilometrin pinta-ala saarineen voidaan teksturoida realistisesti. Tietomallin digitaaliset rakennukset saadaan näyttämään samalta kuin luonnossa, kun niiden seiniin ja kattoihin ”liimataan” ilmakuva kohteesta. Kolmioverkkomallissa ovat mukana kaupungin kaikki kuvaushetkellä paikallaan olleet kohteet, patsaista ja rakennuksista aina pysäköityihin autoihin.

Jarmo Suomisto kertoo, että kolmioverkkomalli on syntynyt pitkälti samalla tekniikalla kuin Google Earthin ja Apple-käyttäjille tutun Kartat-sovelluksen 3D-kaupunkimallit. Applen 3D-Helsinki on jo varsin vanhaa dataa. Esimerkiksi Kalasataman alue näyttää nykyisin luonnossa jo aivan toiselta kuin Macin ruudulla pyörivässä 3D-mallissa. Google Earthin uusin Helsinki-malli näyttää sen sijaan melko lailla samalta kuin kesällä 2015 ilmakuvattu Helsingin oma malli. Erojakin on. ”Meidän aineistomme on paljon mittatarkempi”, kertoo Suomisto.

Tämä on ymmärrettävää, koska tekijöillä ollut käytössään kaikki kaupunkimittaustieto. Mittatarkkuus on sitä luokkaa, että datan voi hakea kaupungin palvelimelta suoraan CAD-ohjelmaan, ja aloittaa suunnittelutyöt. Esimerkiksi tapahtumajärjestäjät voivat suunnitella alueen rajauksen, lavat, myyntikojut ja poistumistiet suoraan 3D-kolmioverkkomallin päälle.  

Avoimuus tärkeää

Pelkästään datan katselussa Googlen tai Applen palvelujen käytettävyys vetää varmasti pidemmän korren. Sovelluskehittäjien näkökulmasta kaupungin aineistolla on sen sijaan yksi aivan ylivoimainen valtti hihassaan. Tieto on avointa. Googlen ja Applen kaupunkimallien pohjatieto tiukasti yritysten omassa tietokannassa, Helsingin kaupungin 3D-mallin datan taas voi ladata kuka tahansa omalle koneelleen ja lähteä hyödyntämään sitä aivan uusilla tavoilla.

Tähän kannustavat myös Helsinki loves Developers -tilaisuudet. Kun osallistujat lätkivät workshop-työskentelyssä post-it-idealappujaan seinälle, oli lopputuloksena kaikkiaan 27 ideaa siitä, miten yhtä maailman edistyksellisintä 3D-kaupunkimallia voisi hyödyntää. Eräs idea oli 3D-mallin Helsinki-maisemien tuominen kuntosalien juoksumattojen näytöille. Mallia hyödyntävä tulva-analyysityökalu taas kertoisi, mitkä rakennukset ovat ensimmäisenä vaarassa, jos merenpinta tulevaisuudessa nousee ennustettua nopeammin. Jarmo Suomiston oma suosikki oli ajatus muulla Suomessa asuvien koululaisten virtuaalisesta luokkaretkestä Helsinkiin. 3D-Helsingin Suomenlinnassa on nopea piipahtaa vaikka koulutunnin aikana, kun Viaporin pommitus tulee puheeksi historian tunnilla.

Suomisto kertoo, ettei ideoita kerätty kaupungin toteutettavaksi, vaan kaikkien yhteiseen käyttöön.  

”Meillä on kädet täynnä omien pilottihankkeidemme kanssa.”

Kaupungilla on työn alla muun muassa 3D-kaupunkimallia hyödyntävä Helsingin aurinkoenergia-Atlas, verkkopalvelu joka kertoo rakennusten seinien ja kattojen aurinkoenergian tuottopotentiaalin.

3D-mallin rakentajat odottavatkin mielenkiinnolla, syntyykö datasta omien hyödyntämisprojektien lisäksi dataharrastajien tai ohjelmistoyritysten käsissä jotakin vallankumouksellista.

Seuraavan kerran 3D-Helsinkiä kaupataan sovelluskehittäjien käyttöön 21.-23.4.2017 järjestettävässä Ultrahack-tapahtumassa. Suomisto kertoo, että hackathonit ovat osa kaupungin kannustavaa avoimen datan politiikkaa.

”Ei se pelkästään riitä, että datat pannaan serverille ja sanotaan, että tehkää jotain. Olemme varanneet rahaa palkintoihin ja tarjoamme tukea kehittäjille.”

Pelkkä 3D-Helsingin penkominen saa helposti sovellusideat liikkeelle. Näin kävi toimittajallekin juttua kirjoittaessa. Latasin oitis kotikorttelin 3D-mallin omalle kovalevylle. Kun tiedoston avaa Sketchup-mallinnusohjelmassa, on ruudulla oma kotitalo. Vain muutamaa pieni detalji puuttuu.

”Talojen kaikkia ulokkeita ei mallissa ole, mutta geometria on hyvin ehjä. Yksityiskohtia on helppo lisätä itse”, Suomisto kannustaa.

Perheen juniori taitaa pian saada uuden leikkikalun, kotitalonsa 3D-tulosteen.
 

Teksti: Petja Partanen

 

 



26.02.2021 09:32