Poznań Mieszkalnictwo

Trójwymiarowy model miasta – miejskie dane z nowej perspektywy

Typ innowacji Mieszkalnictwo

Lokalizacja Polska

Wielkość miasta Duże (powyżej 100 tys. mieszkańców)

Źródło finansowania Środki własne miasta (Zarząd Geodezji i Katastru Miejskiego GEOPOZ)

Krótki opis rozwiązania

Inspirując się rozwiązaniami wdrożonymi w Berlinie, Rotterdamie czy Helsinkach¹, Poznań postanowił zlecić opracowanie modelu miasta 3D w celu usprawnienia procesów zarządzania gospodarką i polityką przestrzenną. Trójwymiarowa mapa przedstawia nie tylko poznańskie budynki i elementy infrastruktury (tj. wiadukty czy mosty), ale również warstwy zieleni. Model 3D umożliwia prezentowanie w efektywny, ale jednocześnie przejrzysty sposób zmian zachodzących w przestrzeni miejskiej oraz pozwala w lepszym stopniu egzekwować prawo budowlane, realizować projekty rewitalizacyjne i dbać o środowisko².

W połowie 2017 roku poznański GEOPOZ ogłosił przetarg na projekt³. W ramach procesu przetargowego wygrała oferta polskiej spółki wyspecjalizowanej w systemach informacji geograficznej (SIP, ang. GIS). Projekt został zrealizowany w okresie październik 2017 – czerwiec 2018, ale podlega ciągłej aktualizacji⁴. Model dostępny jest dla wszystkich mieszkańców, urzędników administracji, inwestorów czy pracowni architektonicznych na dedykowanej platformie internetowej: http://sip.poznan.pl/model3d/#/legend.

Problem

Planami zagospodarowania przestrzennego objęte jest jedynie ok. 30% powierzchni kraju, co często prowadzi do nieuregulowanego rozwoju. Chaos przestrzenny generuje milionowe straty finansowe (m.in. poprzez nieefektywny transport publiczny, długie sieci przesyłania generujące straty energetyczne i nierównomierne rozmieszczenie usług publicznych)⁵
Niewystarczająco przejrzyste narzędzia prezentowania informacji przestrzennych utrudniające zrozumienie charakteru i dynamiki rozwoju przestrzeni miejskiej⁶
Potrzeba stworzenia efektywnego narzędzia do zarządzania sytuacjami kryzysowymi tj. rozprzestrzenianie się różnego rodzaju zanieczyszczeń czy powodzi
Prawo budowlane wymagające dodatkowych narzędzi do analizy skuteczniejszego egzekwowania jego przepisów
Zmiany klimatyczne wymagające skuteczniejszego dbania o zieleń miejską. Model 3D warstw zieleni pozwala na lepszą ochronę środowiska
Standardowe mapy i plany 2D nie odzwierciedlają wszystkich dostępnych danych o przestrzeni, przez co są trudniejsze do odczytania niż modele 3D⁷

Model 3D udostępnia nie tylko trójwymiarowe wizualizacje obiektów miejskich, ukształtowania terenu miasta, warstw zieleni i zjawisk przestrzennych, ale również pozwala na tworzenie wieloaspektowych analiz 3D i opartych na nich opracowań tematycznych.

Jarosław Zawadzki, zastępca dyrektora Zarządu Geodezji i Katastru Miejskiego GEOPOZ ds. SIP (systemów informacji przestrzennej)

System wykorzystywany jest w procesach konsultacji społecznych związanych z gospodarką przestrzenną i ochroną środowiska

Szczegółowy opis rozwiązania

Koncepcja budowy trójwymiarowego modelu Poznania wraz z narzędziami do jego aktualizacji i publikacji jest unikalna w skali kraju i może się stać wzorcem dla innych polskich miast. Model 3D udostępnia trójwymiarowe wizualizacje obiektów miejskich, ukształtowania terenu miasta, warstw zieleni i zjawisk przestrzennych. Pozwala także na tworzenie wieloaspektowych analiz 3D i opartych na nich opracowań tematycznych. Jednostki miejskie, mieszkańcy, pracownie architektoniczne i inwestorzy mogą korzystać np. z analiz statystycznych pokazujących gęstość zaludnienia, z bazy PESEL w siatce kwadratów oraz analiz urbanistycznych prezentujących dopuszczalną wysokość zabudowy określoną w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego, wysokość budynków istniejących i projektowanych obiektów w przestrzeni. Ciekawą funkcją modelu jest również możliwość tworzenia analiz środowiskowych, takich jak prezentacja potencjału solarnego budynków, czy wizualizacja rozkładu hałasu pochodzącego z mapy akustycznej w przestrzeni trójwymiarowej. Konstrukcja informatyczna modelu 3D umożliwia integrację wiele analiz z różnych dziedzin (np. analizy architektoniczno-urbanistyczne wraz z analizą środowiska, z elementami mapy nasłonecznienia bądź poziomów hałasu).

Trójwymiarowy model stolicy Wielkopolski obejmuje nie tylko budynki, ale także obiekty przestrzenne, mające istotny wpływ na układ przestrzenny miasta. Publikowana jest także warstwa zieleni w postaci chmury punktów LiDAR (ang. LightDetection And Ranging) oraz modeli drzew będących wynikiem analizy chmury punktów. Portal służący do przeglądania modelu 3D Poznania jest wykonany w technologii responsywnej, dzięki czemu można z niego korzystać także na urządzeniach mobilnych⁸.

W ramach projektu utworzone zostały dwa stopnie uszczegółowienia danych. Pierwszy poziom LOD1 (ang. Level of detail 1) przedstawia podstawę obiektu oraz jego dach w formie brył o jednakowej wysokości. Dokładniejszy kształt budynków wraz ze strukturą dachów przedstawia kolejny poziom - LOD2 (ang. Level of detail 2). Oba poziomy podlegają ciągłej aktualizacji⁹.

Model 3D wspiera działania miasta w zakresie planowania i zagospodarowania przestrzennego, podejmowania decyzji dotyczących gospodarki nieruchomościami, ochrony środowiska czy bezpieczeństwa publicznego. Wykorzystywany jest w procesach konsultacji społecznych związanych z gospodarką przestrzenną, ochroną środowiska i rewitalizacji, wzbogaca oferty dla inwestorów planujących uruchomić inwestycje na terenie miasta, ułatwia tworzenie planów ewakuacji ludności czy symulację skutków klęsk żywiołowych (tj. powódź bądź zanieczyszczanie chemiczne powietrza). W zakresie ochrony środowiska zapewnia tworzenie analiz dotyczących rozprzestrzeniania się hałasu, fal elektromagnetycznych oraz zanieczyszczeń powietrza¹⁰.

Model 3D to rozwiązanie nowoczesne i innowacyjne w skali kraju: wspomaga działania miasta w zakresie planowania i zagospodarowania przestrzennego, podejmowania decyzji dotyczących gospodarki nieruchomościami czy bezpieczeństwa publicznego. Wspiera on konsultacje społeczne związane z gospodarką przestrzenną, ochroną środowiska i rewitalizacją; wzbogaca oferty dla inwestorów. W zakresie ochrony środowiska zapewni tworzenie analiz dotyczących rozprzestrzeniania się hałasu, fal elektromagnetycznych oraz zanieczyszczeń powietrza¹¹

Patrycja Lamprycht, Zarząd Geodezji i Katastru Miejskiego GEOPOZ

Poznań: Trójwymiarowy model miasta – miejskie dane z nowej perspektywy

Korzyści

Wspomaganie planowania przestrzennego, użyteczne narzędzie dla urzędników, architektów i urbanistów
Stały monitoring zmian krajobrazu i urbanistycznej panoramy miasta
Wsparcie procesów rewitalizacyjnych i regeneracyjnych
Wsparcie procesów partycypacji społecznej związanych z gospodarką przestrzenną i ochroną środowiska poprzez stworzenie przejrzystego oraz łatwego w użyciu narzędzia do wizualizacji projektów i zachodzących zmian
Możliwość dokonywania analiz przestrzennych w 3D (np. modele akustyczne, rozkład jakości powietrza)
Stworzenie zbioru danych 3D, który poszerza funkcjonalność systemu informacji przestrzennej (SIP, ang. GIS) miasta o kolejne zasoby dostępne dla jednostek miejskich, mieszkańców oraz innych podmiotów
Dokładna prezentacja danych przestrzennych, o których mowa w ustawie o infrastrukturze informacji przestrzennej¹², dotyczących przestrzennej lokalizacji budynków, zagospodarowania przestrzennego, ukształtowania terenu czy adresów
Model 3D umożliwia zbadanie potencjału solarnego na dachach budynków miejskich do wykorzystania w produkcji energii słonecznej¹³
Udostępnienie rozbudowanych e-usług: zaawansowanych wizualizacji przestrzennych zbiorów danych 3D, w tym chmur punktów; narzędzi wspierających partycypację społeczną w procesie planowania przestrzennego i ochrony środowiska; analiz przestrzennych danych 3D (m.in. zacienienie, nasłonecznienie); prezentacji wyników analiz przestrzennych, w tym: potencjału energii słonecznej, mapy akustycznej oraz fakultatywnie innych analiz środowiskowych (np. rozchodzenia się fal elektromagnetycznych); pobierania danych w formatach zgodnych z przyjętymi standardami (według organizacji Open Geospatial Consortium)¹⁴

Rekomendacje

Usystematyzowanie zbierania danych dotyczących przestrzeni miejskiej (tj. ewidencja gruntów i budynków, ortofotomapy) według przejrzystego harmonogramu i regulacji
Stworzenie modelu 3D przestrzeni miejskiej, który będzie przejrzysty, ogólnodostępny i działający na urządzeniach mobilnych
Objęcie przestrzeni miejskiej planami zagospodarowania przestrzennego
Wykorzystywanie modeli 3D w rozstrzyganiu sporów dotyczących prawa budowlanego bądź kwestii związanych z ochroną środowiska
Wykorzystanie modeli 3D do analiz przestrzennych poziomu zanieczyszczeń bądź hałasu

Przypisy: