GISforum 2018, Wrocław, SHH, model 3D miasta
Blog Idea smart city Patronaty Przestrzeń Technologie Wywiady

Stanisław Biernat z SHH: 3D, czyli nowy wymiar miasta [wywiad]

Przy okazji GISforum, które odbyło się w listopadzie we Wrocławiu, rozmawiałem nie tylko z Głównym Geodetą Kraju (tutaj przeczytacie wywiad „Bez danych przestrzennych o odpowiedniej jakości nie ma miasta inteligentnego”) ale odbyłem też ciekawą dyskusję z dr. inż. Stanisławem Biernatem. Odpowiada on w spółce SHH za rozwój projektu modeli 3D miast. Oto efekt naszej rozmowy.


Bartosz Dominiak /Smart City Blog/: Rozmawiamy przy okazji GISforum we Wrocławiu, dorocznej imprezy gromadzącej twórców i użytkowników rozwiązań dedykowanych infrastrukturze informacji przestrzennej. Dotychczas standardem w miastach są rozwiązania GIS/mapowe – dwuwymiarowe. Tegoroczna impreza pokazała dynamikę i możliwości  zastosowania nowej jakości – modeli 3D.

GISforum 2018, Wrocław, SHH, model 3D miastaStanisław Biernat /SHH sp. z o.o./: Od wielu lat inicjatywa GISforum promuje rozwiązania i standardy systemów GIS w Polsce. Tegoroczna edycja ukazała szeroką gamę zastosowań modeli miejskich 3D – kilka lat naszych praktycznych doświadczeń w tym obszarze. Najlepiej pozycję modeli miejskich 3D na dzisiaj obrazuje – moim zdaniem – hasło: „Nowy wymiar miasta”, przy okazji mamy tutaj do czynienia z warstwę dosłowną hasła jak i tą symboliczną.

Modele 3D nie mają ambicji zastąpić mapowych rozwiązań 2D od lat rozwijanych i wykorzystywanych na co dzień przez urzędników i mieszkańców, ale wykorzystać nową jakość, potencjał i możliwości jakie niosą za sobą. Pamiętam pierwsze prezentację i rozmowy z decydentami jeszcze klika lat temu – zainteresowanie było duże, aczkolwiek towarzyszyła mu pewna ostrożność wynikająca z innowacyjności naszego podejścia do infrastruktury informacji przestrzennej 3D. Dzisiaj omawiając z wydziałami miast szeroką gamę praktycznych zastosowań modeli 3D wraz z ich integracją z wykorzystywanymi geoportalami mapowymi uzyskujmy dobry balans między możliwościami technologii a potrzebami użytkowników – muszę powiedzieć, że to zupełnie inna jakość interakcji. Dynamika zainteresowania modelami 3D w Polsce widoczna była także na tegorocznym GISforum w postaci ponad 200 uczestników jak i licznych prezentacji „Nowego wymiaru miasta” przez naszych klientów oraz partnerów. Jesteśmy dumni z tej swoistej społeczności budowanej od kilku lat wokół tematu i naszej marki – smart3Dcity, także na blogach oraz w mediach społecznościowych, do których śledzenia zachęcam.

W tym roku wdrożyliście dla Zarządu Geodezji i Katastru Miejskiego GEOPOZ z Poznania pierwszy w Polsce tak nowoczesny model 3D miasta. Dlaczego Poznań? Czy planowane są wdrożenia w kolejnych miastach?

GISforum 2018, Wrocław, SHH, model 3D miastaPoznań 3D – bo o nim mowa – to jeden z najciekawszych projektów GIS, które realizowaliśmy w ponad dwudziestoletniej historii naszej firmy. Pierwsze informacje o realizacji tego innowacyjnego projektu na forach internetowych spotkały się ze zwyczajową reakcją anonimowych recenzentów – „to się nie uda” „chcemy dobrze, wyjdzie jak zawsze” itp., natomiast patrząc na uzyskany efekt, ilość wizyt referencyjnych, dalszy rozwój tego projektu – myślę, że wspólnie z zespołem GEOPOZ „uciszyliśmy stadiony”, że pozwolę sobie użyć terminologii zaczerpniętej ze sportu. To jest niewątpliwy i realny sukces.

Dlaczego Poznań? – pierwszy nowoczesny prototyp modelu miejskiego zbudowaliśmy dla naszego miasta – Wrocławia, potem dla wielu kolejnych – ale to w Poznaniu w 2016 roku była: ta chwila, ten zespół i to coś, co wisiało w powietrzu, co zaowocowało wystartowaniem pierwszego takiego projektu w Polsce pod koniec 2017 roku. Geopoz miał już wcześniejsze doświadczenia z modelami 3D w zakresie opracowań fotogrametrycznych, pomysł i wizję wdrożenia modelu miejskiego 3D jak i jasno sprecyzowane obszary zastosowań i współpracy w tym zakresie z innymi wydziałami i jednostkami miejskimi. To tu zrodziło się hasło „Nowy Wymiar Miasta”, wykorzystane także w wyborczej kampanii samorządowej jesienią tego roku 😉. Wręczając na GISforum wyróżnienie dla zespołu i projektu Poznań 3D na ręce dyrekcji Geopozu oraz kierownictwa projektu podkreślałem elementy takie jak: wykorzystanie danych 3D – LiDAR, NMT, NMPT, wdrożenia narzędzi i procesów aktualizacji  modelu, zastosowanie otwartych standardów OGC – WMS, WFS, cityGML, integracja modelu z infrastrukturą danych przestrzennych 2D miasta, kompleksowa realizacja interaktywnego modelu miejskiego 3D, publikacja aktualnego modelu  w technologiach  webowych i mobilnych, konsekwentna realizacja koncepcji smart3Dcity, ale dla mnie osobiście to było docenienie odwagi bycia pierwszym, prekursorem i przekonania od początku, że „to się musi udać”.  A skoro się udało – oczywiście, planowane są wdrożenia w kolejnych miastach. Mam nadzieję, że w 2019 roku pojawi się ich kilka, ale może nie uprzedzajmy faktów.

Dla większości odbiorców trójwymiarowe modele miast są w oczywisty sposób bardziej atrakcyjne niż płaskie opracowania mapowe. Gdzie szukać zalet trzeciego wymiaru, skoro do tej pory radzono sobie w dwóch wymiarach? Jaka jest wartość dodana modeli 3D dla profesjonalistów na co dzień zajmujących się np. planowaniem zmian w przestrzeni miast?

GISforum 2018, Wrocław, SHH, model 3D miastaAtrakcyjność wizualna modeli 3D nie podlega dyskusji, natomiast może nawet bardziej znacząca jest ich intuicyjność i coś co my nazywamy „namacalnością”, która szczególnie ujawnia się w postaci wydruków na drukarkach 3D obszarów lub nawet całych miast. W historii modeli 3D występuje tu swoista parabola – powracamy do fizycznych modeli 3D, które można w razie potrzeby reprodukować z wirtualnych modeli miast. Pamiętam sprzed wielu lat swoją fascynację makietami 3D prezentowanymi nam – świeżo upieczonym studentom Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej. Dzisiaj mam takie modele 3D wydrukowane na biurku i zabieram je często na prezentacje – signum temporis!

Przykładów praktycznych przydatności modeli 3D jest wiele – ale przytoczę tutaj trzy znamienne sytuacje. Dzięki m.in. modelowi 3D na radzie miejskiej w Lublinie przegłosowano na jednej sesji sto kilkadziesiąt poprawek do planu miejscowego dzięki temu, że „wszyscy zobaczyli i zrozumieli o co chodzi planistom”, a dyskusja dotyczyła konkretnych sytuacji – jedna po drugiej. Drugi przykład to częste reakcje decydentów na prezentacjach modeli miast 3D – „nie jestem planistą, ale dzięki intuicyjnemu odbiorowi modeli 3D, udało mi się zrozumieć o wiele więcej z idei planistów, niż z prezentowanych opracowań MPZP w 2D, które wymagają specjalistycznej wiedzy”. Gdy dochodzi do spotkań partycypacyjnych z mieszkańcami – praktyka pokazuje, że modele 3D potrafią zdziałać cuda i interaktywnie włączyć mieszkańców w dyskusję oraz swoiste „szachy”, bo „widzą swój dom”, mogą poprzestawiać przygotowane elementy makiety zgodnie ze swoimi odczuciami obserwując efekt zmian od razu, czy usunąć z makiety elementy, które, wg społeczności nie powinny występować w „ich przestrzeni”. „Nowy wymiar miasta”? – niewątpliwie, poszedłbym nawet dalej z tym stwierdzeniem – „Nowy wymiar myślenia o mieście”, a żeby unaocznić siłę tego wymiaru dodam jeszcze jedno słowo: „Nowy wymiar WSPÓLNEGO myślenia o mieście” – to dzisiaj dzięki modelom 3D jest praktycznie realizowalne i takie podejście cechuje w moim przekonaniu w tym obszarze miasta inteligentne.

Miejscy planiści doskonale radzą sobie i będą radzili z opracowaniami w dwóch wymiarach. Natomiast już dzisiaj widać, że modele 3D niosą nową jakość ale także pozwalają sięgać po analizy i opracowania, które w 2D nie są w ogóle możliwe. Dysponowanie modelem 3D całego miasta (utrzymywanym w aktualności oczywiście) aktywizuje wiele ciekawych obszarów i pozwala na integrację wielu opracowań – bardzo dobrze pokazuje to projekt Poznań 3D. Na jesień – wraz z przedstawicielami kilku miast z Polski – miałem okazję uczestniczyć także w warsztatach zorganizowanych przez miasto Helsinki. To wspaniały przykład – co konsekwentnym podejściem i niekoniecznie astronomicznym budżetem czy licznym zespołem można uzyskać dzięki rozwojowi takiego projektu – Helsinki 3D+.

Jaka jest wartość dodana modeli 3D oraz gdzie szukać zalet trzeciego wymiaru? Coraz częściej profesjonaliści, a więc zarówno urzędnicy jak i projektanci uczestniczący w rozwoju miasta na wielu płaszczyznach (w wielu wymiarach)  dostrzegają nową jakość i „nowy wymiar” swoich miast, upatrując szans w wykorzystaniu modeli miejskich 3D w procesach: partycypacji społecznej, transparentnego komunikowania kierunków rozwoju miast, planowania i projektowania miast, rewitalizacji, inwentaryzacji infrastruktury podziemnej i budowy geologicznej, budowy modeli energetycznych, zarządzania ładem reklamowym, ochrony środowiska, usług ekosystemowych, symulacji zjawisk miejskich i wielu innych, budujących miasta inteligentne.

Czy wdrożenie modelu 3D jest procesem skomplikowanym i długotrwałym? Czy wymaga po stronie miast – beneficjentów takich rozwiązań specjalnych kompetencji i przygotowań?

Doświadczenia praktyczne pokazują, że proces i czas wdrożenia nie różni się generalnie od wdrażania innych systemów GIS. Oczywiście ma swoją specyfikę w postaci konieczności poznania specjalistycznych narzędzi informatycznych czy metod przetwarzania nowych, specyficznych dla formatów danych 3D. Są to znacznie większe wolumeny danych niż w GIS 2D, co trzeba uwzględnić planując wydajność architektury sprzętowej. Nieodzowna jest wiedza praktyczna w zakresie modeli 3D po obu stronach – ktoś kto nie uczestniczył w praktycznym tworzeniu modeli 3D będzie miał trudność z kompletowaniem specyfikacji wymagań, określaniem standardów itp. Uczestniczyłem w tym roku w kilku dialogach technicznych dotyczących zagadnień GIS 3D i niektóre spokojnie można by zakwalifikować do klasy monologów równoległych. Dlaczego? – bo nie da się przełożyć 1 do 1 doświadczeń z wdrożeń GIS 2D – to wymaga innych narzędzi oraz tzw. świadomości praktycznej 3D z którą nawet u doradców/ekspertów po stronie zamawiających bywa różnie, a to za sprawą nowości tego tematu

W większości miast istnieją wyspecjalizowane zespoły utrzymujące sprawnie działające rejestry i systemy GIS. Specjaliści są w stanie zdiagnozować posiadane zbiory danych (oraz ich ewentualne braki) służące do stworzenia modelu 3D, zbudować mapę swoich potrzeb oraz niezbędnych narzędzi jak i procesów przetwarzania i udostępniania, które będą integrowane w modelu 3D. Prowadzimy szeroko zakrojone doradztwo w tym zakresie jak i zapraszamy miasta do udziału w praktycznych warsztatach omawiających poszczególne etapy tworzenia modelu, stosowane standardy i związane z nimi wyzwania. Kolejna edycja odbędzie się w połowie lutego 2019 roku – już dzisiaj zapraszamy zainteresowane miasta, poprzednia edycja cieszyła się dużym zainteresowaniem.

W swojej prezentacji podczas GISforum poruszył Pan temat potrzeby standaryzacji w obszarze tworzenia i prezentacji informacji przestrzennych w 3D. Czy tego typu podejście może przyczynić się do popularności tego typu rozwiązań? Kto miałby takie standardy przygotować?

GISforum 2018, Wrocław, SHH, model 3D miastaW ramach GISforum oraz kilku innych Konferencji prezentowałem nasze dość przekrojowe doświadczenia z integracji oraz standaryzacji informacji przestrzennej 3D. Niezmiennie narzędzie, którym jestem zafascynowany do zastosowań 3D to FME firmy Safe Software do przetwarzania danych. Elastyczność dobranych ścieżek, rozumienie wielu standardów oraz formatów, transparentność tworzenia procesów przetwarzania danych i możliwość ich rozwoju w miarę rosnących potrzeb – tak dzisiaj muszą być budowane modele miejskie 3D.

Ciągle brak jest jednoznacznych standardów tworzenia systemów GIS 3D choć dostępne są najlepsze praktyki z kilku wdrożeń, ale przyjmując standardy OGC takie jak: WMS, WFS, cityGML bazę 3dcityDB oaz środowisko cesium.js do prezentacji danych możemy być pewni bezpieczeństwa technologicznego rozwoju naszej inwestycji i przyjęcia dobrej bazy technologicznej jako podstawy. Tak powstają najlepsze wdrożenia na świecie, nie inaczej było w Poznaniu.

Wyjdźmy trochę w przyszłość. Miejskie modele 3D uzupełnione o elementy sztucznej inteligencji i zasilone dużymi ilościami danych miejskich z wielu obszarów mogłyby być wykorzystywane do niemal realistycznego modelowania miasta w zależności od zadanych zmiennych parametrów przestrzennych. Działania z modelami 3D miast trochę przypominają grę SimCity, tylko dzieje się to w prawdziwym mieście – realne?

Technologie takie jak: bigdata, streaming, sztuczna inteligencja, IoT, blockchain, pojazdy autonomiczne i wiele innych na pewno mają i będą mieć wpływ na miejskie systemy IT. Futurologia? – w żadnym wypadku, to już się dzieje powoli i rozwija w szybkim tempie.. Technologia nie jest celem ale środkiem do rozwijania inteligentnych miast….i na pewno w tym nie przeszkodzi.

Simcity? – po tym pytaniu chyba wrócę do gry (śmiech) – daje ona poczucie panowania nad naszym wirtualnym miastem, a z drugiej strony narzuca odpowiedzialność za jego utrzymanie i rozwój. W rzeczywistym świecie – miasta „nie mogą przegrać” – smartcity to przede wszystkim mądrzy i otwarci na zmiany włodarze i decydenci, którzy potrafią ocenić, jakie elementy przyczynią się do rozwoju ich miast, a co za tym idzie – przełożą się na zadowolenie ich mieszkańców.

Korzystając z okazji – pozostaje mi życzyć wszystkim Wesołych Świąt, a w Nowym 2019 Roku – otwartości, dobrych decyzji oraz  nowoczesnych modeli miast 3D.

Dziękuję bardzo za rozmowę.