Ayacucho wird zur digitalen Stadt

Autorin: Renata Barradas Gutiérrez

Initiativen zur digitalen Erfassung von Städten dienen der Sammlung wertvoller Daten und der Digitalisierung des gesamten städtischen Umfelds. Die Erstellung smarter Modelle unterstützt Prozesse zur Entscheidungsfindung und ermöglicht die Erbringung neuer urbaner Dienstleistungen. Die Lösungen von Hexagon's Geosystems zur mobilen Kartierung, also zur Erfassung der Realität aus der Luft und vom Boden sowie zur Verwaltung von Infrastrukturdaten werden zur Digitalisierung städtischer Zentren weltweit eingesetzt.

Weil 3D-Modelle helfen, die Wahrnehmung der Realität zu verbessern und als georeferenzierte digitale Grundlage für Tätigkeiten aller Art in einer Stadt dienen können, beauftragte die gemeinnützige Organisation Patronato Pikimachay das führende, global tätige Architektur- und Designstudio C95 Creative mit der Erstellung eines intelligenten digitalen Modells der Stadt Ayacucho in Peru.

Smart City Ayacucho

Die Experten von C95 Creative begannen 2017 mit der digitalen Modellierung der peruanischen Stadt in 3D. Zur Durchführung der präzisen digitalen Vermessung, welche die Grundlage für das digitale Stadtmodell bilden sollte, wurden georeferenzierte Punktwolken mit Bildern von 150 Blocks in der historischen Altstadt Ayacuchos erfasst. Mit einer Kombination aus mehreren Lösungen von Geosystems wurden binnen drei Tagen Daten aus einem 50-Kilometer-Umkreis zusammengetragen. Die Datenprodukte des gesamten Projekts wurden binnen sechs Monaten fertiggestellt.

„Zur Entscheidungsfindung für Stadtentwicklungsmaßnahmen in Smart Cities ist eine zuverlässige Datenbank essenziell. Wir waren in der Lage, wertvolle Datenbanken zur Katalogisierung, Restaurierung und Instandsetzung von Stätten unseres Kulturerbes zu erstellen. Wir werden unsere Augen weiterhin offenhalten und versuchen, neue Anwendungen für die Technologie von Leica Geosystems in unserem Sektor zu finden“, kündigt Irene Ibisate, Architektin und Verantwortliche für das Projekt Smart City Ayacucho bei C95 Creative, an.

Die Qualität und Präzision der mit Bildern überlagerten Punktwolke erlaubten C95 Creative die

• Erstellung eines 3D-Modells des gesamten Stadtzentrums

• Zusammenstellung eines Katalogs der wichtigsten Elemente der Stadt

• Durchführung einer Studie über die gegenwärtige Situation und den Erhaltungszustand

• Ermittlung des kulturellen Werts und erforderlicher Konservierungsmaßnahmen

• Erstellung einer aktuellen 3D-Katasterund Geometriedatenbank der Stadt mit tatsächlichen Abmessungen

• Erfassung von Videos und Bildern der Stadt als Grundlage für künftige Instandsetzungs- und Erweiterungstätigkeiten

„Die Reproduktion einer kompletten Stadt binnen weniger Monate mit BIM (Building Information Modeling) war eine enorme Herausforderung. Dank der Präzision, Erfassungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeit der Systeme von Leica Geosystems konnten wir die benötigten Daten in kürzester Zeit zusammentragen“, erklärt Ibisate. 

Digitalisierung kompletter Landstriche

Angesichts des kurzen Zeitfensters für die Datenerfassung und der großen Flächenausdehnung wurde ein schneller Scanner benötigt. Produkte von Geosystems zur Erfassung der Realität erhöhen die Flexibilität und Mobilität bei der Kartierung, Geopositionierung, Datenerfassung und Merkmalsextraktion von LiDAR- oder Fotogrammetriemessungen in schwer zugänglichen Bereichen mit Millimetergenauigkeit und machen sie agil und effektiv.

Bei der Erfassung des gesamten Stadtzentrums von Ayacucho begann C95 Creative mit dem Leica Pegasus:Two. Mit dieser mobilen Kartierungsplattform wurden binnen drei Tagen Daten aus einem 50-Kilometer-Umkreis zusammengetragen. Das Laserscanning zur Erhöhung der Detailgenauigkeit von Fußgängerzonen und Plätzen mit Kulturerbestätten erfolgte mit der Leica ScanStation P40.

„Auf keinen Fall könnte ein solches Vorhaben mit herkömmlichen Tools und Technologien umgesetzt werden. Die Geschwindigkeit und Präzision der Produkte von Leica Geosystems haben uns erlaubt, bei voller Kenntnis der Situation vor Ort große Teile der Arbeit am Schreibtisch zu erledigen“, sagt Maria Pascual als BIM-Verantwortliche bei C95 Creative. 

Die Daten wurden bearbeitet und im Format imp. pts in die BIM-Software Autodesk Revit exportiert. Leica Cyclone, die 3D-Software zur Auswertung von Punktwolkendaten, wurde zur Nachbearbeitung der Punktwolken eingesetzt. Für die Erstellung eines BIM-Models verwendete das Team Leica CloudWorx und Leica JetStream zur besseren Modellierung und Integration der Punktwolke in das Autodesk-Revit- Modell.

„Die Nutzung der Punktwolken als Datenbank war die einzige Möglichkeit, ein Projekt dieser Größenordnung umzusetzen. Die Erstellung unseres BIM-Modells mit einem leistungsfähigen Produkt wie JetStream beschleunigte und stärkte diesen Prozess. Die Qualität und Präzision dieser Softwares haben dem Projekt einen echten Mehrwert verliehen. Dadurch konnte eine umfangreiche Datenbank angelegt werden, die in mehreren Formaten und für verschiedene Plattformen verfügbar ist“, so Pascual zufrieden.

Kulturerbe und mehr

Stadtplaner, Bauunternehmen und Behörden benötigen eine dynamische Repräsentation ihrer Stadt mit georeferenzierten Daten, welche die Realität abbilden und als Basis für ihre Tätigkeit dienen.

3D-Modelle erlauben die Dokumentation, Verwaltung, Anpassung und Instandhaltung des kulturellen Erbes einer Stadt. Zur Einhaltung der UNESCO-Standards und für die Aufnahme des historischen Stadtzentrums von Ayacucho in die Liste des UNESCO-Weltkulturerbes müssen Wiederherstellungs- und Sanierungsmaßnahmen ergriffen werden. Ein digitales Modell der Stadt legt den Grundstein zur Schaffung eines nachhaltigeren, effizienteren städtischen Umfelds als Voraussetzung für die soziale und wirtschaftliche Entwicklung.

Die von C95 Creative generierten 3D-Modelle bilden die Grundlage für architektonische Interventionen, denkmalschützerische Bewertungen und die Rekonstruktion geschützter Baudenkmäler der Stadt, um sie vor dem Verfall zu bewahren.

Darüber hinaus dienen die Datenprodukte aber auch anderen Zwecken:

• Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR)

• Vorabvisualisierung von Plänen

• Urbane Simulationen

• Touristische Anwendungen

• Untersuchungen zur Stadtentwicklung 

Das volle Potenzial digitaler Realitäten ausschöpfen

Für C95 Creative zählt Perfektion bis ins Detail. Als international führendes Unternehmen im Architektur- und Bausektor setzt C95 Creative deshalb schon seit langer Zeit auf Messsysteme von Leica Geosystems. 

„Mit den Lösungen von Leica Geosystems zur Erfassung der Realität hat C95 die idealen Tools für seinen BIM-Workflow gefunden. Mit dem Pegasus:Two lassen sich in kurzer Zeit großflächig Daten sammeln. Die P40 wird aufgrund ihrer Präzision und Geschwindigkeit für Innenausstattung, Sanierung, Restaurierung, Bautechnik und Architektur eingesetzt. In Verbindung mit dem BLK360 dient sie zur Erfassung von Bestandsmodellen und Daten besonderer Objekte. Zudem werden die Punktwolken für verschiedene digitale Vermessungstätigkeiten, zur Datensammlung für Simulationen und Protokolle sowie für VR und AR verwendet“, erläutert Pascual.

Um am Ball zu bleiben, Prozesse zu verbessern, die Qualität zu steigern und seinen Projekten einen Mehrwert zu verleihen, wird sich C95 Creative bei seiner Arbeit auch weiterhin an den neuesten Technologien von Geosystems orientieren.