3Dkunta-projekti on edennyt aikataulun mukaisesti ja valmistuu kesäkuussa 2019. Valittujen 14 kpl kaupunkimallin kohdeluokan ominaisuustiedot ja soveltuvilta osin myös sallitut arvot on määritelty CityGML-standardin saatavilla olevan viimeisimmän version mukaisesti. Standardista löytyy vielä 35 kpl muita kohdeluokkia, joita ei nyt käyty läpi. Määriteltyjä ominaisuustietoja tuli lopulta 258 kpl. Sallittujen arvojen listalle tuli 227 riviä.

Lähtökohtana kansainvälinen yhteensopivuus

Kohdeluokkina on suoraan CityGML version 2.0 kohdeluokat englanninkielisinä. Ominaisuustietokentillä on sovitun mukaisesti nyt englanninkieliset nimet ja niiden suomenkieliset vastineet. Ominaisuutta selventävät kuvauskentät löytyvät suomeksi. Tietojen vastaavuus valmisteilla olevaan JHS-210 suositukseen ja IFC-standardin määrityksiin on myös selvitetty. Ominaisuustiedot on valittu saatavilla olevien kansainvälisten suositusten mukaisesti ja listaa on laajennettu niiltä osin, kun kansainvälisiä suosituksia ei ole saatavilla.

Kuvausten ja arvolistojen määrittelyssä tukeuduttiin olemassa oleviin nimikkeistöihin, joita myös laajennettiin tarpeen mukaan. Lopputulos on dokumentoitu ja lisätyönä on tarkoitus viedä työn tulokset myös Yhteentoimivuusalustaan (yhteentoimiva.suomi.fi), jolloin tuotettua käsitemallia voidaan hyödyntää helpommin muissakin hankkeissa.

Standardoinnin kustannukset

Työtä käsiteltiin seitsemässä työpajassa, joihin osallistui kerralla 15-53 henkeä. Konsultin käyttämä työmäärä oli koko hankkeessa suunnitelman mukaisesti 169 henkilötyöpäivää, ja nopeasti arvioiden työpajatyöskentelyyn osallistuvat käyttivät työaikaa noin 60 henkilötyöpäivää ja ohjausryhmäkin yhteensä viitisen työpäivää. Lisäksi kehitystyön tulosten arviointiin osallistui neljä yritystä ja myös viranomaistahoja, joiden voidaan arvioida käyttäneet testaamiseen ja raportointiin toiset kymmenisen työpäivää. Kaiken kaikkiaan työmäärä on siis lähes 250 henkilötyöpäivää, jolle voidaan antaa rahallisena arvona jonkin verran yli 150.000 Euroa. Yhden kohdeluokan määrittelyn kustannus on siis reilut 10.000 Euroa.

Seuraavaksi tarvitaan käyttökokemuksia

Nyt kun määrittely on valmis, on ensiarvoisen tärkeää, että sitä myös lähdetään käyttämään. Haaste onkin nyt heitetty kunnille tai oikeastaan kaikille toimijoille. Määrittely on otettava käyttöön, jotta syntyvät kaupunkimallit ovat tulevaisuudessa yhteentoimivia riippumatta siitä, missä kunnassa ne on tuotettu. Käyttöönotto ja kokemusten jakaminen on tärkeää jatkossakin, koska määrittelyä joudutaan myös varmasti kohentamaan käyttökokemusten mukana. On myös odotettavissa, että tarve määrittelyn laajentamiseen tulee vastaan ennemmin tai myöhemmin.

Menetelmää testattiin myös käytännössä

Kehitystyö perustuu siis CityGML-standardin määrittelemän struktuurin tai tuttavallisemmin formaatin käyttöön tiedonsiirrossa. Kaupunkimallitietojen käyttöä eri tarkoituksiin testattiin tällä hetkellä saatavilla olevien CityGML-aineistojen avulla, Espoo, Helsingin, Kuopion, Turun ja Vantaan aineistoilla. Vaikka määrittelyn mukaisia ominaisuustietoja ei vielä juurikaan ole, saatiin testauksissa arvokasta tietoa tämän päivän mahdollisuuksista ja rajoitteista. Testattavat käyttötapaukset liittyivät kaupunkisuunnitteluun, kunnallistekniikan suunnitteluun ja mallien käyttöön turvallisuusviranomaisten tarpeisiin.

Kaikissa käyttötapauksissa kaupunkimalliaineiston todettiin tuovan parhaiten lisäarvoa visuaalisen tarkastelun osalta. Vaikka tietojen suora lukeminen ei vielä toimi useimpien välineiden osalta, löytyy tiedonsiirtoon tarvittavia apuvälineitä. Tavoitteen mukaisesta helposta tiedonsiirrosta ei kuitenkaan vielä voida puhua.

Seuraavan sukupolven 3D-kaavoitus

Kaavoituksen ja aluekehittämisen tehtävissä IFC-standardi on vakiintumassa suunnittelun ja rakentamisen työvaiheisiin. Kun kaupunkimalli toimii suunnittelun lähtötietona CityGML-formaatissa, joudutaan tämä nykytilannetta kuvaava malli konvertoimaan IFC-muotoon. Suora luku ei vielä ole todellisuutta, joten apuohjelmistojen käyttö on välttämätöntä. Tieto ei tässä välity täydellisesti ja paras hyöty aineistosta oli siten lähinnä visualisointimahdollisuudet. Ominaisuustiedoista saatiin lisäarvoa ainakin käyttötarkoituksen osalta.

Maankäyttö- ja rakennuslain uudistus on käynnissä ja sen tukemiseksi visioidaan myös tulevaisuuden maankäyttöpäätösten toimintamallia. Yhteys nyt kehittyviin kaupunkimalliaineistoihin on ilmeinen. Tulevaisuudessa suunnitelmien visualisointi tulee perustumaan yhä selvemmin kolmiulotteiseen malliin nykytilanteesta. Kun kunnat nyt luovat ensimmäisiä versioitaan kaupunkimalleista, on kaavoitus yksi tärkeimmistä käyttökohteista. Voiko kaupunkimalli tarjota kaavoittajalle jatkossa valmiit ja riittävät lähtötiedot?

Saako infrasuunnittelu kaupunkimallista 3D-lähtötiedot?

Kunnallistekniikan suunnitteluprojekteissa lähtötietomallin muodostaminen on suunnittelijalla ensimmäinen työvaihe. Tyypillisimmissä suunnitteluohjelmistoissa ei vielä ole CityGML-formaatin lukuun toimivaa ratkaisua. Tiedot joudutaankin siis konvertoimaan apuohjelmien kautta. Kun samat tiedot ovat jo saatavilla valmiiksi CAD-formaateissa, ei kaupunkimallista ole nykyprosessissa juurikaan hyötyä. Lähtötietomallin muodostamisessa tehdään tänään myös paljon kokemukseen perustuvaa tulkintaa. Esimerkiksi maanalaisten johtojen osalta korkeustiedot täytyy tulkita, koska 3D-mallinnettuja johtoverkkoja ei käytännössä ole olemassa. Työmenetelmien, lähtötietojen ja välineiden tulee siis vielä kehittyä, jotta CityGML -kaupunkimallista olisi isompaa hyötyä kunnallistekniikan suunnittelukohteissa. Tässäkin kohtaa hyöty syntyy vielä lähinnä visualisointitehtävissä.

Kunnallisteknisten suunnittelutehtävien tarvitsemien lähtötietojen standardointi on myös tunnistettu oleelliseksi kehityskohteeksi. Vielä jäi epäselväksi, miten hyvin kaupunkimallit voivat palvella infrastruktuurin suunnittelua ja onko nyt toteutettu määrittely soveltuva. Määriteltyjen kohteiden nimikkeistö harmonisoitiin nyt parhaan tiedon varassa yhteensopivaksi. Näiltä osin ei vielä löytynyt valmista työmenetelmää. Väistämättä tulee mieleen, että InfraGML-kehitykseen tulisi tutustua tarkemmin.

Turvallisuusviranomaisten tarpeet

Kaupunkimallit tuovat lisäarvoa jo nyt myös turvallisuusviranomaisten toimintaan. Varautuminen erilaisiin tilanteisiin voidaan simuloida kaupunkimallien avulla. Samoin operatiivinen toiminta hyötyy mahdollisuudesta tarkastella kohdetta nopeasti ja havainnollisesti. Olemassa olevaa testiaineistoa toimitettiin sekä viranomaisille että simulointiratkaisuja toimittavalle yritykselle. Käytettävät työvälineet eivät tässäkään pystyneet lukemaan sisään suoraan CityGML-formaattia, mutta tiedonsiirto saatiin auttavasti toteutettua apuohjelmien avulla.

Valtakunnallinen yhteensopivuus

Kansallinen maastotietokanta (KMTK) tähtää peruspaikkatietojen kokoamiseen valtakunnalliseen koontitietokantaan. Valtakunnallisia peruspaikkatietojen teemoja ovat rakennukset ja rakenteet, liikenneverkko, hydrografia-, maanpeitto- ja korkeussuhdetiedot. Myöhemmin on tarkoitus ottaa mukaan myös maanalaisia kohteita. Osa kaupunkimalleihin kerätystä tiedosta on kiinnostavia myös KMTK-konseptin kannalta, joten nyt määriteltävien käsitemallien yhteensovittaminen on tarpeen. Samanaikaisesti etenevä JHS-210-suositus rakennusten ja rakenteiden mallintamiseksi liittyy myös 3Dkunta-määrittelyihin. Näitä standardointitöitä koordinointiinkin koko hankkeen ajan. 3Dkunta-projektissa työ keskittyi tärkeimmin CityGML-kohdeluokitukseen liittyvien ominaisuustietojen sovittamiseen kuntien käytäntöihin. JHS-210 puolestaan tuo mukaan kohteiden muodostamisohjeita, joten työt täydentävät mukavasti toisiaan.

Tähtäimessä kunnan digitaalinen kaksonen

Muodostuuko kaupunkimalleista kuntien uusi peruspaikkatietovarasto? Laajeneeko tietosisältö ja muodostaako se lopulta digitaalisen kunnan kaksosen? Visio on, että kuntien edelleen varsin kaksiulotteinen tapa ylläpitää ja käyttää peruspaikkatietojaan, muuttuu nyt kattavasti 3D-maailmaan. Ottaen huomioon, että näitä tietoja käytetään hyvin monessa kunnan prosessissa ja niitä toimitetaan myös monille muille toimijoille, on edessä vielä paljon työtä. Käytännössä JHS178-suositus tulee päivittää. Ihannetilanne olisi, jos kaikki kuntien tänään ylläpitämät tiedot saataisiin määriteltyä ripeästi ja näin voisi työtapojen ja välineiden kehitys tuottaa yhteentoimivia ratkaisuja. Samanaikaisesti yhteentoimivuus tulisi varmistaa myös valtakunnallisella tasolla muidenkin teemojen osalta. Nopeasti arvioituna määriteltäviä kohdeluokkia voisi olla satakunta. Tukeutumalla aiemmin kuvattuun kustannuslaskelmaan, olisi käsitemallin standardointityön kustannus miljoonan euron paikkeilla. Tällä voidaan luoda perusta rakennetun ympäristön valtakunnalliselle digitaaliselle rekisterille ja tietoalustalle, jota tuoreessa hallitusohjelmassakin haetaan.

Tarvitaan myös kohteiden muodostamisohjeet

Siirryttäessä 3D-työskentelyyn on myös ratkaistava, miten geometriatietojen ylläpito tehdään yhdenmukaisesti. Tarvitaan siis muodostamisohjeet kaikille kohdeluokille. Nykyinen tapa ylläpitää paikkatietoja kunnissa on ohjeistettu JHS185-suosituksessa. Tämä tuleekin nyt päivittää vastaamaan muuttuvaa maailmaa. Päivitystyön selkärankana tulee olla todelliset tarpeet. Kun kaavoitus siirtyy 3D-maailmaan, on sen seurana tulossa myös kiinteistömuodostus samaan tilanteeseen. Rakentamisen valvonnassa kehitys on jo käynnissä, eikä tarvitse pitkään odottaa muita toimintoja, kuten kunnossapito ja omaisuudenhallinta.

Paljon on opittu, ja vielä on opittavaa

3Dkunta-projekti vietiin läpi kymmenessä kuukaudessa. Hankkeen asettamaan tavoitteeseen on päästy, mutta samalla on opittu digimurroksen haasteellisuutta. Kunnan peruspaikkatiedot muodostavat rakennetun ympäristön viranomaisprosessien selkärangan. Ne ovat myös keskeinen tietovarasto niin rakentamisessa kuin käytön aikaisissa tehtävissä, sekä kunnissa että yhteistyökumppanien prosesseissa. Nyt olisi paikallaan saada aikaiseksi realistiseen aikajänteeseen sidottu yhteinen ponnistus, jolla nostetaan tietomalleihin perustuvat työtavat tehostamaan kaupungistuvaa yhteiskuntaa. Kolme vuotta voisi olla riittävä aikajänne, jos saamme kaikki puhaltamaan samaan hiileen.

Juha Saarentaus, Geowise Oy, CEO