Senaatintori tuomiokirkkoineen ja yliopiston päärakennuksineen. Kiehtovaa liitelyä Helsingin tuttujen ja tuntemattomien tienoiden yllä. Suunta kohti kotipihaa – miltä se näyttää kaupungin uudessa 3D-mallissa? Jo pelkkää mallia jaksaisi tutkailla tuntikausia. Vaan mitä kaikkia mahdollisuuksia malli tarjoaakaan, kun se on julkaistu avoimena datana ja sitä saa hyödyntää vapaasti osana omia projektejaan?

Helsingin kaupunki julkaisi vuoden 2016 lopussa koko kaupungin kattavat 3D-kaupunkimallit: älykkään semanttisen kaupunkitietomallin ja visuaalisesti korkeatasoisen kolmioverkkomallin. Mallit tarjoavat huikeita mahdollisuuksia kaupunkitiedon analysointiin ja visualisointiin esimerkiksi vaihtoehtoisten energianlähteiden käytön mahdollisuuksista, kasvihuonekaasupäästöistä tai liikenteen ympäristövaikutuksista.

Avoimena datana julkaistut 3D-kaupunkimallit olivat helmikuun Helsinki Loves Developers avoimen datan avoimen konttorin teemana. Mallista oli kiinnostunut laaja joukko ihmisiä arkkitehdeistä yliopiston henkilökuntaan ja pelisuunnitteijoista yrittäjiin ja kaupungin omiinkin työntekijöihin. Erilaisia käyttöideoita mallille tuntui olevan yhtä paljon kuin osallistujiakin.

Uuden sukupolven kaupunkimallit

Semanttinen kaupunkitietomalli on enemmän kuin kolmiulotteinen kuva tietokoneen näytöllä. Mallin kohteet sisältävät ominaisuustietoa itsestään. Semantiikan avulla tietokone ymmärtää esimerkiksi, mitkä osat kuvaavat rakennuksen kattoa tai seiniä. Tietoa tarvitaan, kun määritetään vaikkapa aurinkoenergiatuotannon mahdollisuuksia kaupungin rakennusten katoilla.

Molemmissa malleissa näkyy koko kaupunki saarineen, yhteensä yli 500 neliökilometrin alueelta. Malleja voidaan käyttää yhdessä kaupungin kartta-, paikkatieto- ja rekisteriaineistojen kanssa. Lisäksi semanttisen mallin tietosisältöä voidaan rikastaa rajattomasti erilaisten analyysien ja simulaatioiden avulla.

”Mallista saadaan vastaus tietosisällön mukaan vaikkapa kysymyksiin, montako puuta tai rakennusta alueella on, monestako ikkunasta on merinäköala tai montako tuntia vuodessa aurinko voisi teoriassa paistaa tietylle terassille”, projektipäällikkö Jarmo Suomisto Helsingin kaupunginkansliasta kertoo.

”Mallien avulla voidaan tehdä laskelmia ja visualisoida vaativia, nimenomaan koko kaupungin kattavia analyysejä. Malleja voidaan soveltaa myös elinkeinoelämän, matkailun, navigaation, pelastustoimen, televerkkojen rakentamisen sekä kiinteistöhallinnan ja aluesuunnittelun tarpeisiin”, Suomisto jatkaa.

Kaupunkitietomalli perustuu avoimeen maailmanlaajuiseen CityGML-standardiin ja mallityössä on käytetty useita avoimen lähdekoodin sovelluksia. Sama standardi on käytössä useissa muissakin eurooppalaisissa kaupungeissa, jolloin kaupunkien välillä on helppoa tehdä yhteistyötä ja yhteen kaupunkiin tehdyt sovellukset toimivat helposti muuallakin.

Kaupunkimallin käyttömahdollisuuksia

Jarmo Suomisto on eri aihealueita ristiintaulukoimalla kartoittanut jo satoja 3D-mallin käyttömahdollisuuksia. Koska tässä – kuten muutenkin avoimen datan käytössä – vain mielikuvitus on rajana, kerättiin avokonttorin lopuksi osallistujilta lisää ideoita 3D-mallien käyttöön. Ideoita syntyi lyhyessäkin ajassa runsaasti:

• Työkalu reittisuunnitteluun. Esim. Helsingin keskustaan tuleminen autolla ja parkkihallin etsiminen jännittää erityisesti muualta tulevia. 3D-mallin avulla reittiä voisi tarkastella jo etukäteen. Samalla tavalla voisi laatia myös muita reittisuunnitelmia.
• Malmin lentokenttään liittyvien sosiaalisen median viestien analysointityökalu. Työkalulla voisi visualisoida ja analysoida palautetta.
• Rakennusten remontoinnin simulointityökalu. Auttaa myös päätöksenteossa.
• Tavaraliikenteen logistiikan suunnittelutyökalu.
• Ilmanlaadun simulointityökalu. Esimerkiksi Mechelininkadulta kaadettiin lehmuksia, jotta ilma vaihtuisi siellä paremmin. Työkalulla voisi simuloida, kuinka ilma liikkuu rakennusten välissä. Sitä voisi käyttää myös isojen, Kalasataman tapaisten kokonaisuuksien suunnitteluun ja mallintaa kuinka esim. tuuli vaikuttaa rakennuskokonaisuuksiin.
• Pohjamateriaalia rakennushistoriaoppaaseen ja kaupunkitarinoille. Todellisen maailman rakennuksiin voisi sijoittaa QR-koodeja ja niitä etsien harrastaa geokätköilyä kaupungissa rakennuksilla. Opas olisi hyvä myös turisteille.
• 3D-luokkaretki erityisesti muualla Suomessa asuville lapsille. 3D-malli tarjoaa helpon tavan kokea Helsinkiä ja tutustua vaikka historiallisiin kohteisiin, joita käsitellään sillä hetkellä opetuksessa.

• Koulumatkasimulaatio eri olosuhteissa. Tarkoituksena tehdä koulutiensä aloittavan koulumatka mahdollisimman turvalliseksi. Lapselle voisi jo etukäteen simuloida matkaa, käydä reittiä läpi ja opetella turvallista liikkumista.
• Laajennetun todellisuuden tuomat mahdollisuudet. 3D-kaupunkimallin ja kännykän kameran kuvien yhdistäminen.
• Datavisualisointialusta. Tilastojen visualisointi 3D-mallin päällä – uusi, ehkä mielenkiintoisempi lähestymistapa tilastoihin.
• Enemmän tietoa rakennuksista, mallin rikastaminen runsaammalla määrällä rakennusten ominaisuustietoja, kuten esim. hissit.
• Reitin optimointi kiinteistöjen sisäänkäynneille. Monia toimijoita kiinnostaa esim. tontilleajokohdat, rakennusten sisäänkäynnit sekä rakennuskerrostieto.
• Pelillinen palautealusta rakennuksista ja kaupungista. Jos ei esim. pidä jostain rakennuksesta, voi mennä hajottamaan sen. Lisäksi kaupunkia voisi rakentaa haluamallaan tavalla samaan tapaan kuin Minecraftissa.
• Interaktiivinen kaupunkitapahtumasuunnittelusovellus, jossa voi mallintaa tulevan tapahtumansa ja hakea siihen saman alustan kautta lupaa. Alustaa voisi käyttää myös tapahtuman markkinointiin.
• Kartanopettelutyökalu lapsille. 3D-malli on lapselle helpompi tapa hahmottaa omaa ympäristöään kuin symbolinen kartta. Esim. esikoululaiset voisivat tutustua omaan alueeseensa. Kun omaa aluetta on tarkastellut ensin lintuperspektiivistä 3D-mallin avulla, on helpompi siirtyä käyttämään myös tavallista karttaa.
• Melusaasten ennustustyökalu. Esim. satamien ja eläintarhan läheisyydessä tai suurtapahtumien yhteydessä.
• Alusta ilmanlaatutiedon keräämiseen joukkoistetusti sekä sen visualisoimiseen.
• Pohjamateriaalia elokuvaan tai peliin, esim. seikkailupelialusta tai lento Helsingin yllä.
• Kysyntä/tarjontakone soteen.
• Kaupunkisuunnittelijoiden Tinder.
• Onnettomuustilanteiden simulointialusta. Esim. jos sattuu onnettomuus, jossa leviää ilmavirtojen mukana myrkkykaasua kaupunkiin.
• Suunnitteilla olevien kaupunkibulevardien simulointi.
• Työkalu vanhuspalveluiden suunnitteluun esim. saavutettavuuden osalta.
• Pysäköintikapasiteetin optimointi. Malliin voisi yhdistää ilmakuvia ja analysoida pysäköintialueiden käyttöastetta päivä- ja yöaikaan.
• Kimppakyytien sekä tavarakuljetusten optimointityökalu. Eri tyyppisiä kuljetuksia voisi yhdistää niihin automatkoihin, joita ihminen kuitenkin tekee esim. kodin, työn ja harrastusten välillä.
• Tulva-analyysityökalu – mitä esim. rantojen rakennuksille tapahtuu, jos merenpinta nousee. Tai mitä maanalaisille tiloille tapahtuu rankkasateella.
• Maisemia ja pelillisyyttä kuntoiluun. Juoksumatolla juostessa voisi katsella 3D-mallia ja juosta sen sisällä. Maisemia voisi rikastaa jollain juoksijaa kiinnostavalla tiedolla (pelillisyys / oppiminen / turismi).

Helsingin 3D-työ jatkuu

Helsingin 3D-kaupunkimallin työstäminen ja rikastaminen jatkuu. Malliin ollaan tänä vuonna lisäämässä tietoa kaupungin kaduista, puista ja silloista. Nykyisen mallin kuvat on otettu kesällä 2015; tänä vuonna Helsingistä otettaneen uudet viistoilmakuvat, jotka päivitetään malliin.

Jarmo Suomisto on tyytyväinen avokonttorin antiin. ”Avokonttorin tunnelma oli avoimen keskusteleva ja rakentava. Ihmiset olivat hienosti mukana ideointiosiossa, kiitos heille kaikille! Työ kaupunkimallien parissa jatkuu leveällä rintamalla, ja Helsingin kaupunkimallit ovat mukana myös kevään Ultrahackissa”, kertoo Suomisto.

Heräsikö sinulla ajatuksia tai kysymyksiä aiheesta? Haluatko hyödyntää 3D-mallia omassa palvelussasi? Onko sinulla lisää ideoita mahdollisista käyttötapauksista? Voit olla meihin yhteydessä joko suoraan sähköpostitse (hri [at] hel.fi) tai kirjoittaa kommenttisi alle.