Rzeczywistość rozszerzona w modelach struktury Górnośląsko‑Zagłębiowskiej Metropolii
Studenci i studentki Wydziału Architektury Politechniki Śląskiej w ramach zajęć z przedmiotu Projektowanie urbanistyczne — Struktura miasta pod kierunkiem dr hab. Tomasza Bradeckiego przygotowali obszerną publikację „Modele struktury Metropolii GZM”. A co w niej znajdziecie? Analizę struktury funkcjonalno‑przestrzennej Górnośląsko‑Zagłębiowskiej Metropolii w rzeczywistości rozszerzonej, modele 3D oraz możliwe scenariusze jej rozwoju. Publikacja w języku polskim i angielskim ma pomóc zrozumieć, czym jest Metropolia oraz jaką ma strukturę i potencjał.
Publikacja „Modele struktury Metropolii GZM”, która w całości dostępna jest do pobrania online, została wykonana pod redakcją zespołu w składzie: dr hab. Tomasz Bradecki (pomysłodawca i inicjator całego cyklu), Jakub Ludwig, Błażej Mól, dr hab. Krzysztof Kafka.
Jest to już trzecie publikacja z cyklu poświęconemu modelom struktury miast. Inicjatywa została zapoczątkowana w ramach zajęć dydaktycznych w 2018 roku. Dotychczas w takiej formule wykonano ogólne analizy miast Górnośląskiego Związku Metropolitalnego (2018), Bolonii (2019), Aachen (2020) oraz szczegółowe opracowania na temat Zabrza (2021) i Gliwic (2022).
„Modele struktury Metropolii GZM”, zespół autorów
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
Autorska metoda stosowana w ramach cyklu wykorzystuje dane o miastach, które są przedstawiane w formie modeli przestrzennych 3D z wykorzystaniem technologii rzeczywistości rozszerzonej (augmented reality), a także modeli fizycznych.
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
analiza GZM
Celem publikacji jest przedstawienie, analiza i synteza danych o Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii. Aby umożliwić porównanie zależności pomiędzy różnymi elementami wchodzącymi w skład metropolii, autorzy wykorzystali model komórkowy siatki kilometrowej oraz granice dzielnic każdej z gmin metropolii. Rezultatem jest syntetyczny obraz metropolii złożonej z kilkudziesięciu dzielnic. Grupa badawcza, aby porównać właściwości dzielnic, pracowała w formule PBL (Project Based Learning) z wykorzystaniem oprogramowania GIS, modeli 3D, modeli w rzeczywistości rozszerzonej, a także sztucznej inteligencji.
prezentacja publikacji „Modele struktury Metropolii GZM”
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
Tak o publikacji napisał prof. Alessandro Camiz z Uniwersytetu Ozyegin w Turcji:
Celem publikacji, zarówno w języku angielskim, jak i polskim, jest wyraźne podzielenie się z szerszą społecznością, nie tylko lokalną, lecz także międzynarodową, zaawansowanymi narzędziami przyjętymi w celu analizy i reprezentowania Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii. Ponadto warto dodać kilka słów o obszarze GZM, który przedstawiony, wydaje się wprowadzać innowacyjny model osadniczy, zaludniony innowacyjną zabudową i strukturą urbanistyczną. Być może ten rozproszony organizm metropolitalny proponuje się jako ważną alternatywę dla miasta zwartego, w formie miasta krajobrazowego (citta'paesaggio).
O publikacji pozytywnie wypowiedział się też o prof. Mateusz Gyurkovich z Politechniki Krakowskiej
[...] Przyjęto właściwe, współczesne metody badawcze (w tym zastosowano QGIS i AI), wyznaczone cele osiągnięto, a ponadto zaprezentowano je w przedstawionej do recenzji publikacji w sposób nowatorski [...]. Przedstawione wyniki badań i symulacji — tytułowe „modele” rozwoju GZM — są bardzo interesujące i pokazują dojrzałość badawczą i projektową autorów. Przedstawiona do oceny publikacja jest pełnowartościową pozycją naukową, kolejnym głosem w dyskusji nad przyszłością polskiej przestrzeni zurbanizowanej.
instrukcja obsługi modeli i zestawienie kodów QR
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
Druga szczególnie interesująca treść dotyczy definicji minimalnej jednostki odniesienia, zwanej w tej publikacji „dzielnice”. Każde modelowanie tak złożonego zjawiska, jakim jest miasto, wymaga pewnego poziomu abstrakcji, aby zredukować analizowane zmienne do skończonej liczby obliczalnej. Analiza zjawiska miejskiego tak rozległego, jak obszar metropolitalny GZM wymaga podziału całości na części, czyli zastosowania kartezjuszowskiej rozprawy o metodzie: podziału złożonego problemu na wiele prostych problemów — prof. Lamberto Amistadi z Uniwersytetu Bolońskiego.
analiza zależności rozkładu funkcjonalnego i model analizy GZM na podstawie metody Kevina Lyncha
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
czym jest metropolia?
Publikacja wraz z modelami pomaga zrozumieć, czym jest metropolia, jaką ma strukturę i potencjał. Warto zwrócić uwagę na opracowania z wykorzystaniem GIS i aktualnych danych GUS. Syntetyczny model metropolii 15-minutowej obrazuje dostępność różnych odległych dzielnic. Ciekawy jest model błękitno-zielonej infrastruktury, który pokazuje jak duży zielony, potencjał ma metropolia. Zrealizowano także analizy metropolii na podstawie teorii Kevina Lyncha, która w sposób klasyczny jest wykorzystywana do interpretacji miast. Zespół autorski opracował także możliwe scenariusze rozwoju metropolii (pozytywny i negatywny).
próby wykorzystania sztucznej inteligencji do kreowania obrazów przyszłości
© Wydział Architektury Politechniki Śląskiej
Załączone opracowania graficzne można by uznać za abstrakcyjne, jednak systematyzują one wiedzę na temat danych i demonstrują zróżnicowanie struktury metropolii w sposób graficzny i przestrzenny. Daje to możliwość doświadczania i rozumienia metropolii jako całości. Twórcze wykorzystanie danych przestrzennych w GIS oraz ich wizualizowanie to wyzwanie łączące dziedziny planowania, urbanistyki, architektury, a także sztuki. Modele, które zostały wykonane w ramach opracowania danych, należy uznać za eksperymentalne [...]. Przedstawione modele są w istocie graficznymi prezentacjami wyników z przeprowadzonych analiz. Pierwszym istotnym wnioskiem jest wykazanie wysokiego stopnia zróżnicowania całej metropolii. Modele wskazują na ogromne dysproporcje we wskaźnikach demograficznych, urbanistycznych, środowiskowych i przestrzennych. Dysproporcje te występują przede wszystkim między rdzeniem metropolii a jej obszarami zewnętrznymi. Analizy wykazały jednak także wysoki stopień zróżnicowania pomiędzy miastami samego rdzenia, a nawet pomiędzy poszczególnymi dzielnicami, czy nawet mniejszymi obszarami w obrębie pojedynczego miasta, czy gminy. Wnioski te potwierdziły zasadność przyjęcia na wstępie referencyjnej siatki ortogonalnej wyodrębniającej pojedyncze „piksele” danych. Potwierdziły one także słuszność tezy koncepcji metropolii dzielnic. Za kamień milowy niniejszego opracowania należy uznać koncepcję GZM jako powiązanych ze sobą dzielnic. W opracowaniu punktem wyjścia wyznaczenia dzielnic były zasięgi jednostek pomocniczych administracyjnych. W dalszych krokach dokonane zostały pomiary zmierzające do stwierdzenia, czy dzielnice te można uznać za podstawę do budowy systemu miasta lub dzielnicy 15-minutowej. Obrazuje to potencjał metropolii, który wciąż może być eksplorowany i rozwijany. Model błękitno-zielonej infrastruktury zaprzecza stereotypowemu wizerunkowi Śląska jako terenu wyłącznie związanego z przemysłem. Eksperymenty tworzenia scenariuszy przyszłości metropolii można uznać za atrakcyjnie wizualnie, jednak niepełne. Próby wykorzystania sztucznej inteligencji do kreowania obrazów przyszłości okazały się skuteczne w przypadku konkretnych lokalizacji, natomiast nie dały właściwych rezultatów w skali gminy czy całej metropolii — podsumowują dr hab. Tomasz Bradecki i dr hab. Krzysztof Kafka.
Wszystkie opracowane modele można zobaczyć pod poniższymi adresami (wystarczy kliknąć na nazwę):
- przyrost i ubytek ludności,
- model gęstości zaludnienia,
- model udziału powierzchni zabudowy,
- model funkcjonalno-przestrzenny,
- model sumy długości dróg,
- model schematu komunikacji publicznej,
- model liczby samochodów na siatce kilometrowej,
- model błękitno-zielonej infrastruktury,
- model metropolii 15-minutowej,
- model udziału zabudowy w terenach zurbanizowanych,
- model analityczny wg teorii K. Lyncha,
- model kierunków rozwoju metropolii,
- model struktury funkcjonalno-przestrzennej.
