Uuden teknologian, kuten tekoälyn ja pelimoottorien, tuomat mahdollisuudet muokkaavat digitaalisen kaupungin teknistä kokonaisuutta ja hyödyntämisen mahdollisuuksia jatkuvasti. Helsingin digitaalinen kaksonen, kuten myös todellinen kaupunki, kehittyy jatkuvasti.

HRI järjesti tammikuussa 2024 HRI Loves Developers: Digitaalinen kaksonen -kehittäjätapaamisen. Tapahtumassa esiteltiin Helsingin kaupungin kaupunkimalleja ja digitaalista kaksosta sekä niiden hyödyntämistä kaupunkiympäristön toimialan palveluissa ja innovatiivisissa kokeiluissa. Puhujat kertoivat kaupunkimallien historiasta, nykytilasta ja tulevaisuudesta, ketteristä kokeiluista, kasvillisuuden mallintamisesta, pelimoottorien hyödyntämisestä ja digitaalisten kaksosten tulevaisuudesta.

Aiheeseen johdatteli Kari Kaisla Helsingin kaupungin data ja analytiikka -tiimistä. Kaisla kertoi, että Helsingillä on jo 38 vuoden kokemus 3D-mallien hyödyntämisestä. Helsinki on laatinut erilaisia kaupunkimalleja, kuten semanttiset kaupunkitietomallit, CAD-pohjaiset pienemmän alueen mallit ja 3D-kaupunkimallin, joka on avoin ja yleiskäyttöinen malli koko kaupungista. Helsingin 3D-kaupunkimalli on tuotettu automaattisesti laserkeilausaineistosta ja ilmakuvista ja sitä päivitetään säännöllisesti. Kaupungin 3D-malli on Helsingin energia- ja ilmastoatlassaatavissa myös avoimena datana. Malleilla pyritään tukemaan kaupungin kehitystä ja strategisia tavoitteita. Helsingin energia- ja ilmastoatlas on yksi esimerkki, jossa 3D-mallien käyttöä on testattu laajasti.

Digitaalisten kaksosten ketterät kokeilut kaupunkiympäristön toimialalla

Kaupunkiympäristön toimialan tavoitteena on ollut tehostaa kaupunkimallin hyödyntämistä toimialan operatiivisessa toiminnassa. Kaupungingeodeetti Tiina Talvitie pohti, mikä on kaupunkien kyvykkyys hyödyntää digitaalisia kaksosia kaupunkien päivittäisessä arjessa ja miksi hyödyntäminen takkuaa. Kaupunkiympäristön toimialalla havainnollisia ketteriä kokeiluja on tehty ydintoiminnan todellisiin käyttötapauksiin perustuen. Niissä on hyödynnetty palveluiden omaa tietoa, tunnistettu todellisia käyttäjätarpeita ja pyritty kytkemään tiedon hyödyntämistä ydintoiminnan omiin prosesseihin. Ketterien kokeilujen toimintamalli etenee ideoinnista konseptointiin ja edelleen käyttäjälähtöisiin kokeiluihin. Toiminta käynnistyi vuonna 2021 ja on nyt jatkuvaa toimintaa. Useita kokeiluita on edennyt tuotekehitysvaiheeseen asti.

Suunnittelija Tiina Mehtonen kaupunkiympäristön toimialalta kertoi asemakaavoituksen ketteristä kokeiluista. Hän käsitteli asemakaavan tietomallin visualisointia ja tietoa kaupunkimalleissa. Asemakaavasuunnitelmia voidaan havainnollistaa paremmin, kun kaavoitusprosessissa tuotettu tieto tuodaan näkyväksi kaupunkimalleihin. Tämä sujuvoittaa suunnitteluyhteistyötä ja tukee päätöksentekoa. Kaupunkimalleissa voidaan hyödyntää asemakaavan tietokantaa automaattisesti, visualisoida asemakaavan tavoitteita, osallistaa asukkaita ja sidosryhmiä, tehdä vertailuja ja analyyseja eri vaihtoehdoista ja kehittää ja testata uusia työkaluja ja menetelmiä.

Samalta toimialalta lupa-arkkitehti Pekka Niemonen kertoi, miten rakennusvalvonta on hyödyntänyt kaupunkimalleja kokeiluissa. Rakennushankkeen yhdessä toimitettavan tietomallin ja kaupunkimallin yhdistelmää on kokeiltu ennen rakennuslupaprosessia kaupunkikuvatyöryhmässä havainnollistavana aineistona. Rakennuslupaprosessissa laki velvoittaa kuntaa järjestämään rakennushankkeen naapureille tilaisuuden esittää mielipiteensä hankkeesta. Yhdistelmämallin käyttö voisi mahdollistaa uusia keinoja tämän velvollisuuden täyttämiseen. Niemosen mukaan yhdistelmämalli tarjoaa naapurien kuulemiseen mahdollisuuden esitellä rakennushanketta helpommin ymmärrettävässä kaupunkiympäristössä, kerätä palautetta yhdistelmämalliin linkitetyn palautejärjestelmän kautta sekä yhdistää ja vertailla erilaisia tietolähteitä ja näkökulmia.

Erityissuunnittelija Lauri Lemmenlehti puolestaan käsitteli kasvillisuuden luomista digitaaliseen kaksoseen. Hän kertoi luonnonympäristön mallintamisesta: mitä on tehty vuosien aikana ja mikä on kasvillisuuden mallintamisen iso kuva. Hän on tehnyt luonnonympäristön mallintamista pelimoottorilla ja tutkii, kuinka kaupungin paikkatietoa ja kasvillisuusmallinnuksia voi yhdistää. Jatkossa hän haluaa kehittää mallintamista niin, että se ottaisi huomioon kasvillisuuden ajallisen kehittymisen sekä verkostovaikutukset ja kasviyksilöiden merkityksen verkostojen toteutumiseen ja kehittymiseen.

Kokemuksia kaupungin palveluiden visualisoinnista kaupunkimalliin

Forum Virium Helsingistä Juho-Pekka Virtanen esitteli, millaisia innovatiivisia kokeiluja kaupunkimalleilla on Forum Viriumissa tehty. Hän kävi läpi kolme esimerkkiä: kaupunkimallit ja rajapinnat, pelimoottoriympäristöt ja kaupunkiympäristön pistepilvet.

Kaupunkimallien ja rajapintojen osalta kehitettiin Palvelututka-niminen esimerkkisovellus, jossa 3D-kaupunkimallin yhteyteen visualisoidaan kaupungin palvelutarjontaa. Pelimoottoriympäristöistä hän totesi, että niissä interaktioita ja animointeja on helppo toteuttaa, esimerkkinä reaaliaikaiset julkisen liikenteen sijainnit. Esimerkkinä kaupunkiympäristön pistepilvistä hän kertoi, että Kalasataman alueelta on tuotettu erittäin tiheä demopistepilvi. Kalasataman alueen pistepilvi on tuotettu yhdistämällä viistoilmakuvaus, laserkeilaus, maalaserkeilaus ja drone-ilmakuvaus. Pistepilvi on väritetty, luokiteltu, georeferoitu ja yhdistetty kaupunkimalliin. Siinä on noin 300 miljoonaa pistettä ja se mahdollistaa tarkan maastomallin luomisen. Pistepilvi on avoimesti ladattavissa ja siitä on tehty tiheä kolmioverkkopinta pelimoottoriympäristöjä varten.

Tilaisuuden päätteeksi Tapani Heino kaupunginkanslian data ja analytiikka -tiimistä pohti digitaalisten kaksosten tulevaisuutta ja kertoi Helsingin kaupungin mahdollisista uusista digitaalisista kaksosista. Hän esitteli muilta sektoreilta, kuten syöpähoidoista ja älykkäistä satamista, erilaisia sovellusalueita, joissa digitaalisia kaksosia käytetään jo menestyksekkäästi. Hän myös pohti digitaalisten kaksosten määritelmää ja kypsyysasteita sekä niiden sovittamista kiinteämmin osaksi tietojohtamista ja päätöksentekoa.

Haasteita kehityspuolella on Heinon mielestä moninaisesti mm. datan saatavuuden, yhteentoimivuuden ja laadun sekä kehityksen kompleksisuuden kanssa. Digitaaliset kaksoset voivat auttaa kaupunkeja saavuttamaan kestävän kehityksen tavoitteita, tarjota uusia tapoja visualisoida, simuloida ja analysoida kaupunkiympäristöä, mahdollistaa uusia liiketoimintamalleja ja innovaatioita, ratkaista monimutkaisia ongelmia, säästää kustannuksia ja tehostaa prosesseja.

Tapahtuman materiaalit ja tallenne

Tapahtumasta tehtiin tallenne, joka löytyy HRI:n Youtube-kanavalta.

• Hami Kekkonen – Tervetuloa: esitysmateriaalit / tallenne
• Kari Kaisla – Helsingin kaupunkimallit: esitysmateriaalit / tallenne
• Tiina Talvitie, Tiina Mehtonen ja Pekka Niemonen – Kaupunkimalli kaupunkiympäristön toiminnan ytimessä – digitaalisten kaksosten ketterät kokeilut: Tiina Talvitien, Tiina Mehtosen ja Pekka Niemosen esitysmateriaalit / tallenne
• Lauri Lemmenlehti – Kasvillisuus kaupunkimalleissa: esitysmateriaalit / tallenne
• Juho-Pekka Virtanen – Innovatiiviset kokeilut kaupunkimalleilla: esitysmateriaalit / tallenne
• Tapani Heino, Lauri Lemmenlehti, Juho-Pekka Virtanen ja Jukka Alander – Kaupunkimallit ja pelialustat -keskustelu: esitysmateriaalit / tallenne
• Tapani Heino – Digitaalisten kaksosten tulevaisuus? esitysmateriaalit / tallenne

Artikkeli on kirjoitettu osittain Microsoft 365 Copilot -tekoälyavustajalla tapahtuman tallenteen pohjalta. Tekstin on tarkastanut useampi henkilö.