Sveučilište u Zagrebu Geodetski fakultet
University of Zagreb Faculty of Geodesy
Kačićeva 26; HR-10000 Zagreb, CROATIA
Web: www.geof.hr; Tel.: (+385 1) 46 39 222; Fax.: (+385 1) 48 28 081
- Studija -
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Voditelj:
Prof. dr. sc. Vlado Cetl, dipl. ing. geod.
E-mail: vcetl@geof.hr
Suradnici:
Dr. sc. Hrvoje Tomić, dipl. ing. geod.
Josip Lisjak, dipl. ing. geod.
Zagreb, 2013.
Studija
1
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Sadržaj
1.
UVOD ................................................................................................................... 4
2.
VRSTE 3D MODELA................................................................................................ 6
2.1.
Digitalni model reljefa ................................................................................................................... 6
2.2.
Digitalni model zgrada .................................................................................................................. 8
2.3.
Digitalni model površine ............................................................................................................... 8
3.
IZRADA 3D MODELA............................................................................................ 10
3.1.
Terestrička izmjera ...................................................................................................................... 10
3.2.
Aerofotogrametrija ..................................................................................................................... 12
3.3.
Lasersko skeniranje iz zraka ........................................................................................................ 14
3.4.
Sateliti ......................................................................................................................................... 15
3.5.
Postojeći kartografski podaci ...................................................................................................... 16
3.6.
Dubinomjeri ................................................................................................................................ 17
4.
FORMATI PODATAKA I SOFTVERI ZA 3D MODELE ................................................ 18
4.1.
Standardi formata podataka 3D modela ..................................................................................... 19
4.1.1. CityGML ........................................................................................................................................ 19
4.1.2. DXF ............................................................................................................................................... 22
4.1.3. GeoVRML ...................................................................................................................................... 25
4.1.4. KML............................................................................................................................................... 26
4.1.5. ESRI Grid ....................................................................................................................................... 28
4.1.6. Ostali formati ................................................................................................................................ 29
4.2.
Prikaz softvera ............................................................................................................................ 30
4.2.1. GIS softveri ................................................................................................................................... 30
4.2.1.1.
ArcGIS 10.1 for Desktop (3D Analyst ekstenzija) ................................................................ 30
4.2.1.2.
GeoMedia 3D i Geomedia Terrain ...................................................................................... 32
4.2.1.3.
Autodesk AutoCAD ............................................................................................................. 33
4.2.1.4.
Bentley Map ........................................................................................................................ 34
4.2.1.5.
MapInfo Vertical Mapper 3.7.............................................................................................. 35
4.2.1.6.
Global Mapper v14 ............................................................................................................. 36
4.2.1.7.
GRASS GIS ........................................................................................................................... 37
4.2.1.8.
SAGA ................................................................................................................................... 38
4.2.2. CAD softveri .................................................................................................................................. 39
4.2.3. Softveri za vizualizaciju ................................................................................................................. 39
4.2.3.1.
Google Earth ....................................................................................................................... 39
4.2.3.2.
Degree 3D ........................................................................................................................... 43
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
2
4.2.3.3.
3DField ................................................................................................................................ 44
4.2.4. Ostali softveri ............................................................................................................................... 44
4.2.5. Vrednovanje i usporedba softvera ............................................................................................... 45
5.
MOGUĆNOSTI PRIMJENE 3D MODELA ................................................................. 48
5.1.
Katastar i geodetski poslovi ........................................................................................................ 48
5.2.
Upravljanje imovinom i procjena nekretnina .............................................................................. 50
5.3.
Prostorno planiranje i urbanizam ................................................................................................ 53
5.4.
Graditeljstvo i izdavanje dozvola ................................................................................................. 57
5.5.
Spomenici kulture i prirode ......................................................................................................... 60
5.6.
Poljoprivreda i šumarstvo ........................................................................................................... 62
5.7.
Zaštita okoliša ............................................................................................................................. 66
5.8.
Energetika ................................................................................................................................... 69
5.9.
Promet ........................................................................................................................................ 73
5.10.
Komunalni vodovi ....................................................................................................................... 75
5.11.
Upravljanje rizikom ..................................................................................................................... 77
5.12.
Turizam, geomarketing i mediji ................................................................................................... 80
6.
USPOREDBA 3D MODELA .................................................................................... 84
7.
ZAKLJUČAK I PREPORUKE .................................................................................... 87
8.
LITERATURA ........................................................................................................ 88
Prilozi:
Popis kratica i pojmova
Popis slika
Popis tablica
CD medij
Studija
3
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Sažetak
U velikom broju gradova diljem svijeta već su izrađeni 3D modeli, a sve više ih
poduzima korake ka tom cilju. Virtualni 3D modeli gradova su u prošlosti korišteni
uglavnom za vizualizaciju ili jednostavno grafičko pretraživanje gradskih prostora. U
današnje vrijeme pak sve veći broj korisnika u različitim područjima poput npr. zaštite
okoliša, planiranja i urbanizma, upravljanja nekretninama, upravljanja rizikom i dr.
zahtijeva dodatne podatke o gradskim objektima u standardiziranom modelu i načinu
prikaza. Razvojem tehnologija, kako mjernih tako i ICT-a, 3D podaci i 3D modeli
postaju sastavni dio infrastruktura prostornih podataka.
Interes za 3D podacima svakog dana je sve veći, a njihova uloga postaje iznimno
važna u donošenju odluka pri izgradnji, upotrebi i upravljanju s urbanom
infrastrukturom. Gradska upravna tijela, velike i male tvrtke kao i privatne osobe
imaju pristup 3D prostornim informacijama (strukturiranim i nestrukturiranim) u
različitim mjerilima i rezolucijama što dovodi do potrebe za njihovim integriranim
modeliranjem iznad, ispod i na površini zemlje. Društvo se suočava s važnom
promjenom paradigme prostornih podataka iz 2D u 3D. Dokaz tome može se jasno
vidjeti u rastućem interesu za 3D aplikacijama poput npr. Google Earth-a. Ta činjenica
je sama po sebi jasna jer svijet oko nas je nedvojbeno trodimenzionalan i većinu ljudi
više ne zadovoljavaju 2D prikazi bilo u poslovne ili njihove osobne svrhe.
Ova studija inicirana je od Grada Zagreba s ciljem da odgovori na nekoliko pitanja:
Kako se izrađuju 3D modeli? Kako se modeliraju 3D podaci te koji standardi i formati
se pritom koriste? Koji softveri se koriste za upravljanje 3D podacima? I konačno koje
su mogućnosti primjene 3D modela gradova te koristi od toga? Kroz odgovore na
postavljena pitanja, koji su dani u studiji, nameće se jasna potreba za uključivanjem
3D podataka i modela grada u Zagrebačku infrastrukturu prostornih podataka (ZIPP)
kao njenog sastavnog dijela. Upotreba 3D modela grada nudi brojne potencijalne
prednosti i koristi u održavanju gradske infrastrukture, uključujući jednostavnije i
učinkovitije upravljanje, smanjenje redundancije, olakšani pristup relevantnim
informacijama, jednostavniju komunikaciju itd. Međutim treba imati na umu kako
implementacija 3D modela grada i njegova upotreba nije jednostavna već se radi o
složenom, dugotrajnom i razvojnom procesu koji zahtijeva odgovarajuće resurse kao i
organizacijsku podršku.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
4
1. Uvod
Povećanje urbanog stanovništva i povećanje zahtijeva lokalne infrastrukture jedan je od
velikih izazova za lokalne vlasti diljem svijeta. Kako infrastruktura predstavlja sučelje
između ljudi i svijeta koji ih okružuje, bolji dizajn i učinkovitije upravljanje urbanom
infrastrukturom vodi ka poboljšanju kvalitete života i osigurava podršku održivom razvoju
i budućnosti. Urbana infrastruktura obuhvaća djelatnosti vezane uz planiranje,
projektiranje, izgradnju i uređenje naselja u tehničkom, estetskom, ekonomskom,
društvenom i pravnom smislu.
U svrhu učinkovitog upravljanja prostornim i ostalim informacijama povezanih s urbanom
infrastrukturom, gradovima su potrebne ažurne 3D prostorne informacije i 3D GIS sustavi.
Uloga takvih sustava je podrška u donošenju odluka pri izgradnji, upotrebi i upravljanju s
urbanom infrastrukturom. Prostorne informacije postale su nužno neophodna za brojne
aspekte urbanog razvoja, planiranje i upravljanje (FIG 2010).
U prošlosti su prostorni podaci bili uglavnom 2D međutim s razvojem tehnologija
prikupljanja prostornih podataka i zahtijeva korisnika, interes za 3D podacima je značajno
porastao. Prvi 3D modeli gradova počeli su se izrađivati krajem prošlog stoljeća praćeni s
dosta poteškoća. Naime alati za izradu, mogućnosti korištenja kao i adekvatni standardi
bili su tek u povojima i nedovoljno razvijeni za širu primjenu 3D modela. Izrada i
upravljanje 3D modelima još uvijek predstavlja novinu u usporedbi s klasičnom 2D
paradigmom. Prvi učinkoviti standard CityGML, koji će biti detaljno prikazan u studiji,
datira iz 2008. godine. Međutim iz današnje perspektive je vrlo jasno kako 3D modeli ne
služe samo za zabavu i vizualizaciju već postoji jasna potreba za njihovom primjenom u
različite svrhe (Ulm 2010). Svijet oko nas je nedvojbeno trodimenzionalan i većinu ljudi
više ne zadovoljavaju 2D prikazi bilo u poslovne ili osobne svrhe.
Razvoj, kao i sve veća primjena 3D modela u upravljanju urbanom infrastrukturom
potaknuta je njihovom primjenom u područjima kao što su urbano planiranje, upravljanje
bukom, telekomunikacije, upravljanje rizikom, tržište nekretnina, promocija i turizam i dr.
3D model grada općenito je trodimenzionalni digitalni prikaz grada ili urbane sredine,
nastao na temelju podataka dobivenih iz višestrukih izvora (aerofotogrametrija, LIDAR,
satelitske snimke visoke rezolucije i dr.). 3D modeli gradova predstavljaju postojeće fizičke
objekte i njihove topološke i funkcionalne odnose. Mogu sadržavati velik broj objekata
različitih klasa, različitih modela podataka i struktura, a najčešće se dijele prema stupnju
detaljnosti prikaza objekata (engl. Level of Detail - LoD).
U posljednjih nekoliko godina, potrebe za izradom 3D modela rastu velikom brzinom, a
primjene takvih modela postaju sve šire. Virtualni 3D modeli gradova sve više se koriste
od strane lokalnih vlasti. Službenici na lokalnoj razini koji služe javnim interesima
svakodnevno su izloženi pritisku na koji način osigurati kontrolu ubrzane urbanizacije,
poboljšati kvalitetu života, osigurati održiv promet, osigurati energetske resurse, smanjiti
kriminal, pravovremeno reagirati u kriznim situacijama i sl. U upravljanju takvim
kompleksnim urbanim procesima 3D modeli gradova, kako sastavni dio lokalne
infrastrukture prostornih podataka (LIPP-a) imaju itekako značajnu i nezamjenjivu ulogu.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
5
Grad Zagreb je prepoznao potrebu za prostornim informacijama i tu svrhu započeo s
izgradnjom Zagrebačke infrastrukture prostornih podataka (ZIPP-a) čiji je cilj jednostavno
pronalaženje i pristup prostornim podacima i uslugama, koje su u vlasništvu Grada, te
njihovo učinkovito korištenje u svakodnevnom radu od strane gradske uprave i građana.
Jednu od temeljnih komponenti ZIPP-a čine i 3D podaci koji u posljednje vrijeme postaju
sve više dostupni, a cijena njihove izrade sve više pristupačnija. Upravo u tu svrhu
inicirana je izrada predmetne studije čiji je cilj ispitati mogućnosti primjene 3D modela u
upravljanju gradom i njegovom infrastrukturom.
Studija je podijeljena u više poglavlja. Na početku su dane osnovne definicije različitih 3D
modela te načini prikupljanja 3D podataka i izrade 3D modela. U nastavku je dan pregled
različitih standarda i formata te softvera koji se koriste u upravljanju 3D modelima.
Najznačajnije poglavlje odnosi se upravo na mogućnosti primjene 3D modela u različitim
slučajevima upotrebe kao i koristi od toga. Na kraju studije dan je zaključak i preporuke.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
6
2. Vrste 3D modela
Svaki model prostora zapravo je njegova aproksimacija koja ovisno o stupnju detalja
predstavlja vjeran ili manje vjeran prikaz stvarnosti. 3D modeli prostora posebno su
kompleksni jer površina terena je kontinuirana 3D ploha, koja se ne može jednostavno i
jednoznačno opisati poznatim matematičkim zakonima. 3D model predstavlja
matematičku reprezentaciju trodimenzionalnog prostora. U suštini radi se o skupu
podataka o točkama u 3D prostoru i drugih informacija koje računalo interpretira u
virtualni objekt koji se vizualizira na zaslonu ili nekom drugom izlaznom uređaju računala.
Za potpuno opisivanje bio bi potreban beskonačan broj mjerenih točaka na površini
terena. Današnje tehnologije mjerenja i modeliranja 3D podataka ipak ovisno o
zahtjevima omogućavaju izradu vrlo kvalitetnih 3D modela.
Kada se govori o 3D modelima najčešće se podrazumijevaju digitalni model visina (DEM),
digitalni model reljefa (DMR) ili digitalni model terena (DMT), digitalni model zgrada
(DMZ) i digitalni model površine (DMP) (INSPIRE Thematic Working Group Elevation
2012).
2.1. Digitalni model reljefa
DMR (engl. Digital Elevation Model – DEM ili digitalni model visina) predstavlja skup
točaka na površini Zemlje čije su prostorne koordinate pogodne za računalnu obradu
(Frančula 2004). Digitalni model reljefa koristi se kao naziv za digitalne topografske i
batimetrijske podatke vezane uz Zemljinu površinu, bez vegetacije i umjetno izgrađenih
objekata pravilno raspoređene po koordinatnim osima. Model je numerički definiran
nizom točaka s tri koordinate (X, Y i Z) u digitalnom obliku.
Službena definicija Državne geodetske uprave definira DMR kao numerički zapis položajno
i visinski određenih točaka i geometrijskih elemenata koji prikazuju reljef zemljišta i iz njih
izračunat matematički model površine Zemlje (digitalni model visina) (NN 109/2008).
Reljef je skupni naziv za sve oblike na Zemljinoj površini koji su nastali djelovanjem
prirodnih sila. Taj termin ne obuhvaća sve elemente digitalnog modela reljefa, pa je zbog
toga digitalni model reljefa neodgovarajući termin (Frančula i Lapaine 2008). Iz tog
razloga, u praksi se češće koristi termin DMT odnosno digitalni model terena. DMT opisuje
trodimenzionalni oblik Zemljine površine odnosno topografiju površine.
Raspored točaka u modelu može biti pravilan (engl. regular square grid - RSG) i nepravilan
(engl. triangulated irregular network - TIN). Kod pravilnog rasporeda se koristi kvadratna
mreža, a kod nepravilnog najčešće trokutna mreža. Kvadrati u RSG modelu mogu biti
podijeljeni na dva trokuta, što se naziva triangulirani RSG (engl. triangulated RSG - TRSG),
ili jednaka visina može biti dodijeljena cijelom kvadratu pa nastaje tzv. stepenasti model
RSG (engl. stepped RSG - SRSG) (Slika 1).
Odabir modela koji će se koristiti ovisi o dostupnosti podataka, izgledu terena, tehnikama
za analizu i obradu modela, potrebnom mjerilu i rezoluciji podataka i terena (Tomić i dr.
2009).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
7
Slika 1. TIN, stepenasti grid i triangulirani grid
Točke se kod DMR-a dobivaju neposrednom izmjerom na terenu, fotogrametrijskom
izmjerom, georeferenciranjem satelitskih podataka i digitalizacijom karata (točaka i
izohipsa - linija koje spajaju točke jednake nadmorske visine nad površinom mora).
Rezultat digitalnog modela može izgledati kao:

prikaz 3D linijama (linijama oblika i prijelomnicama)

prikaz pojedinačnim markantnim točkama – kotama

prikaz izohipsama i kotama (digitalni model visina)

prikaz profilima

hipsometrijski prikaz (hipsometrijskom skalom boja)

prikaz sjenčanim reljefom.
Slika 2 prikazuje hipsometrijski DMR 1:5000 za dio Grada Zagreba.
Slika 2. DMR Grada Zagreba 1:5000 (URL 1)
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
8
2.2. Digitalni model zgrada
DMZ (engl. Digital Building Model - DBM) nastaje prikupljanjem podataka o izgrađenim
objektima i najbolje se može opisati kao skup pojedinačnih 3D objekata koji nisu
međusobno povezani (Slika 3). U literaturi se često koristi i naziv Digitalni model
građevina.
Slika 3. Digitalni model zgrada
2.3. Digitalni model površine
DMR odnosno DMT je definiran kao kontinuirana površina u kojoj svaka točka u
položajnom smislu ima samo jednu pripadajuću visinu. To znači da nije moguće ispravno
modelirati teren kod zahtjevnih karakteristika reljefa kao što je okomita stijena ili kod
umjetnih objekata kao što su brane, mostovi, vijadukti i dr. Za tu svrhu koristi se DMP
odnosno digitalni model površine (engl. Digital Surface Model - DSM) (Slika 4).
Slika 4. Razlika između DMT-a i DMP-a (Escriu 2012)
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
9
DMP je topografski model Zemljine površine koji uključuje, objekte, vegetaciju, putove,
mostove i prirodnu površinu terena. Sadrži i druge geografske elemente (npr. padnice,
vode i sl.) Također može uključivati i ostale izvedene elemente o terenu poput nagiba,
zakrivljenosti, vidljivosti i dr. On nastaje spajanjem dvaju modela, DMT-a i DMZ-a.
DMP je također kontinuirani model, ali u kojem svaka točka u položajnom smislu može
imati jednu ili više pripadajućih visina. To se postiže spajanjem modela reljefa i objekata
na način da model objekata isključuje model terena na mjestima na kojima se nalazi i
obrnuto (Tomić i dr. 2012) (Slika 5).
Slika 5. Izrada i modeliranje DMP-a
Slika 6 prikazuje DMP 1:5000, rasterske podatke, za dio Grada Zagreba.
Slika 6. DMP Grada Zagreba 1:5000
Kada govorimo o 3D modelu grada podrazumijevamo DMP.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
10
3. Izrada 3D modela
3D modeli prostora izrađuju se iz prostornih podataka dobivenih različitim geodetskim
metodama: terestričkom izmjerom, aerofotogrametrijom, laserskim skeniranjem iz zraka,
satelitima, dubinomjerima, te iz postojećih kartografskih podataka. Točnost 3D modela
izravno ovisi o točnosti podataka iz kojeg se izrađuje.
3.1. Terestrička izmjera
U terestričke metode izmjere i prikupljanja 3D koordinata točaka u prostoru ubrajaju se:

tahimetrija

GNSS

terestrički laserski skeneri.
Tahimetrijska metoda podrazumijeva izmjeru kuta i duljine između stajališne i ciljne točke
totalnom mjernom stanicom, a visina ciljne točke se određuje mjerenjem vertikalnog kuta
ili zenitne udaljenosti (Slika 7).
Slika 7. Totalna mjerna stanica (tahimetar) i određivanje visina
Tahimetrijska metoda je pogodna za izradu 3D modela prostora manjeg područja.
Kod GNSS-a najčešće se koriste dvije metode: RTK (engl. Real time Kinematic) i DGPS
(engl. Differential GNSS). Određivanje koordinata svodi se na primanje signala s GNSS
satelita i određivanja pozicije u prostoru (Slika 8).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
11
Slika 8. GNSS prijemnik i određivanje 3D koordinata
Uspostavom državne mreže referentnih GNSS stanica Republike Hrvatske (CROPOS)
olakšana je izmjera i određivanje koordinata točaka s ortometrijskim (nadmorskim)
visinama uz korištenje modela geoida (URL 2). Svrha CROPOS sustava je omogućiti
određivanje položaja u realnom vremenu s točnošću od 2 cm u horizontalnom te 4 cm u
vertikalnom smislu na čitavom području države. Kao i kod tahimetrijske, GNSS metode su
pogodne za manja područja.
U novije vrijeme za izradu 3D modela objekata i površina na manjem području koriste se
terestrički laserski skeneri (Slika 9).
Slika 9. Terestrički laserski skener
Njihov princip rada temelji se na tahimetriji, odnosno mjerenju horizontalnog i vertikalnog
kuta te udaljenosti do pojedine točke prostora. Rezultat skeniranja je skup
trodimenzionalnih koordinata XYZ točaka koji se naziva oblak točaka (Slika 10).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
12
Slika 10. Oblak točaka (engl. Point Cloud)
Prostorna udaljenost između susjednih snimljenih točaka unutar oblaka točaka ovisi o
blizini objekta snimanja i tehničkoj specifikaciji samog instrumenta. Većina današnjih
skenera može snimiti vrlo guste oblake točaka, pa je tako moguće dobiti točke na
snimljenom objektu međusobno udaljene tek jedan milimetar (Matijević i Roić 2002 ).
3.2. Aerofotogrametrija
Ovom metodom se podaci o prostoru dobivaju kroz proces zabilježbe, mjerenja i
interpretacije zračnih snimaka. Metoda je pogodna za izradu DMT-ova većih područja. 3D
model se dobiva stereofotogrametrijskom restitucijom odnosno 3D fotogrametrijskim
kartiranjem iz zračnih snimaka (stereoparova) (Slika 11).
Slika 11. 3D model iz aerofotogrametrije
Studija
13
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Osnovni princip stereofotogrametrije je da se isto područje snima sa dva snimka uz
odgovarajući uzdužni i poprečni preklop (Slika 12), a 3D model se formira upravo u
preklopu tih snimaka.
Slika 12. Aerofotogrametrijsko snimanje
Iz orijentiranih stereoparova (Slika 13) (stereomodela) na stereoinstrumentima, izmjerom
se kartiraju topografski objekti pridruživanjem objektnim cjelinama, grupama i objektnim
vrstama (klasama) sukladno odgovarajućoj specifikaciji ili standardu. U Hrvatskoj je
usvojen CROTIS (engl. Croatian Topographic Information System). CROTIS je model
organizacije topografskih podataka kojim je propisana klasifikacija topografskih podataka
pri njihovu prikupljanju, obradi, točnosti, načinu prikazivanja i prijenosu. Stupio je na
snagu 2002, odlukom ravnatelja Državne geodetske uprave Republike Hrvatske.
Slika 13. Stereopar
Studija
14
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
3.3. Lasersko skeniranje iz zraka
Ova metoda se afirmirala u posljednjih desetak godina kao potpuno automatizirana i
izuzetno učinkovita metoda prikupljanja prostornih podataka (Gajski 2007). U literaturi se
uobičajeno koristi pojam laserska altimetrija ili LiDAR (engl. Light Detection and Ranging)
(Slika 14).
Slika 14. LiDAR
Obzirom na veliku učestalost mjerenja i do 200 kHz, u kratkom je vremenu moguće
detaljno izmjeriti oblik površine terena i objekata na njoj. U svrhu dobivanja položajnih
koordinata uz laser se koristi i inercijalni sustav (engl. Inertial Navigation System) te GNSS
(najčešće GPS) senzor koji istovremeno određuje (opaža) i položaj.
Osnovna prednost prema standardnim fotogrametrijskim metodama leži u tome da je za
izmjeru neke točke dovoljno prikupiti podatke samo jednog snimališta. Nije potreban uvid
u istu točku i sa susjednog snimališta u nizu, kao što je to slučaj kod aerofotogrametrije.
Na taj način je moguće posebno kvalitetno izmjeriti plohu terena u šumovitim područjima
i gradovima. Rezultat skeniranja je kao i kod terestričkih laserskih skenera oblak točaka
(Slika 15).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
15
Slika 15. LiDAR oblak točaka, Trg maršala Tita (URL 3)
Sama izrada 3D modela (DMP-a) iz oblaka točaka zahtijeva daljnju obradu kroz
interpolaciju karakterističnih točaka objekata pri čemu je važan čimbenik gustoća
mjerenih točaka po objektu. Prostorna rezolucija (gustoća) prikupljenih podataka LiDARom obično se kreće od 1 do 10 točaka po m².
3.4. Sateliti
Opažanje zemljine površine moguće je primjenom senzora smještenih na satelitima.
Obzirom na izvore energije ti uređaji mogu biti pasivni i aktivni. Pasivni uređaji registriraju
emitirana ili reflektirana zračenje objekata na površini Zemlje, dok aktivni koriste vlastiti
izvor energije koja se odašilje prema površini Zemlje odakle se njezin reflektirani dio
prima i registrira (radari).
Najčešće korišteni podaci u praksi za izradu DMR-a su podaci SRTM (Slika 16) (engl.
Shuttle Radar Topography Mission).
Slika 16. DMR iz SRTM podataka za dio Hrvatske
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
16
Podaci SRTM-a dostupni su javnosti od kraja 2003. godine i pokrivaju širine na području
60˚ sjeverne i 54˚ južne geografske širine. Za područje Hrvatske dostupni su podaci 3˝x3˝
(92 m x 66 m) u datotekama koje pokrivaju područje 1˚x1˚. Također dostupan je i DMR
izrađen iz tih podataka na rezoluciju 30˝x30˝ (Bašić i Buble 2007). Deklarirana točnost
podataka SRTM-a je 16 m za visinsku i 20 m za horizontalnu komponentu, a stvarna
točnost je još i bolja. Općenito, satelitskim metodama se mogu izrađivati 3D modeli
velikih područja, ali sa smanjenom točnošću.
Povećanjem prostorne rezolucije satelitskih senzora u novije vrijeme moguće je izrađivati
i 3D modele iz satelitskih snimaka i to na principu stereofotogrametrije. Slika 17 prikazuje
3D model grada izrađen temeljem satelitskih snimaka sa Quickbird satelita čija je prostora
rezolucija 70 cm (Kocaman i dr. 2006).
Slika 17. 3D model grada iz Quickbird satelitskih snimaka
Sateliti visoke rezolucije te razvoj novih algoritama za procesiranje tih podataka
nesumnjivo otvaraju nove mogućnosti u izradi 3D modela površina. Objekti modelirani iz
satelitskih podataka pružaju prednosti u različitim aplikacijama, gdje su dovoljne glavne
značajke zgrada i krovne konstrukcije. 3D objekti dobiveni i QuickBird-om čija je rezolucija
70 cm ili IKONOS-om s rezolucijom od 1m mogu predstavljati važan sloj u GIS bazi
podataka za simulacije prirodnih katastrofa, u planiranju, analizi mikroklime i dr.
3.5. Postojeći kartografski podaci
Iz postojećih analognih kartografskih podataka moguće je izrađivati DMR odnosno DMT.
U tu svrhu je sa analognih izvornika potrebno digitalizirati slojnice (izohipse) i kote (visine)
prikazanih karakterističnih točaka. Slojnice su na analognoj karti prikazane kao linije s
određenom ekvidistancijom (Slika 18).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
17
Slika 18. Prikaz reljefa na HOK-u (Hrvatska osnovna karta M 1:5000) slojnicama i kotama
Svaka slojnica sadrži beskonačan broj točaka na istoj visini. Kod digitalizacije se slojnica
vektorizira određenim brojem točaka. Najčešće se radi o točkama infleksije uzduž slojnice,
a pravilo je kako digitalna slojnica ne smije odstupati od njene odgovarajuće analogne
slojnice.
3.6. Dubinomjeri
Dubinomjeri (engl. Echo Sounder) su uređaji koji se koriste za mjerenje dubina temeljem
kojih je moguća izrada 3D modela morskog dna (Pribičević 2005). Metoda je poznata i kao
batimetrija (određivanje dubina) i dio je hidrografije. Osim na moru batimetrija se koristi i
na kopnu kod rijeka, jezera i dr. Kombiniranjem mjerenja dubinomjera s GNSS mjerenjima
moguće je izrađivati 3D modele morskog dna, jezera ili rijeke (Slika 19).
Slika 19. 3D model jezera iz batimetrijskih mjerenja
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
18
4. Formati podataka i softveri za 3D modele
U 3D modeliranju potrebno je obaviti slijedeće radnje u svrhu izrade DMR-a, DMZ-a ili
DMP-a (Weibel i Heller 1991):
1. Prikupljanje podataka (konstrukcija modela)
2. Manipuliranje podacima (poboljšanje i modificiranje konstruiranog modela)
3. Interpretacija (analize 3D modela, dobivanje novih informacija)
4. Vizualizacija
5. Aplikacija (specijalizirana primjena u određenim područjima/strukama).
Imajući u vidu proces 3D modeliranja i zadatke, te s obzirom na svrhu i način korištenja,
softvere koji podržavaju rad s trodimenzionalnim modelima možemo načelno podijeliti
na:
1. Softveri za modeliranje i analize
a. GIS bazirani
b. CAD bazirani
2. Softveri za vizualizaciju
3. Ostali softveri.
U primjeni za upravljanje gradom zasigurno prednost imaju 3D modeli u GIS okruženju.
Iako su inicijalno 3D modeli bazirani na CAD tehnologiji gdje su točnost mjera i geometrija
presudni, CAD softverima nedostaje sposobnost za analizom prostornih podataka.
Za razliku od CAD softvera, GIS alati u kombinaciji s 3D modelom omogućuju:

prostorne analize informacija iz višestruko integriranih izvora podataka

prostorno lociranje informacija, npr. pronalaženje lokacije prema koordinatama ili
prema udaljenosti od drugih sadržaja

vizualizaciju informacija učinkovitije i intuitivnije

davanje odgovora na pitanja brže i točnije

učinkovitije planiranje posla i aktivnosti.
DMR/DMZ/DMP modeli uglavnom sadrže podatke o većim površinama (općine, gradovi,
regije), a u upravljanju gradom za objekte na terenu i sam teren su vezani i mnogi
atributni odnosno opisni podaci. Zbog toga je od presudne važnosti za učinkovito
evidentiranje i analiziranje imati 3D model povezan s bazom podataka i podržan GIS
softverom što predstavlja optimalan način korištenja 3D modela u upravljanju gradom.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
19
4.1. Standardi formata podataka 3D modela
Pri izboru softvera za rad s 3D modelima, treba voditi računa o mogućnosti podržavanja
trenutnih standarda formata podataka. U nastavku je dan prikaz nekih relevantnih
standarda.
4.1.1. CityGML
CityGML je otvoreni model podataka i format baziran na XML jeziku za pohranu i
razmjenu virtualnih 3D modela gradova (URL 4). To je aplikacijska shema za GML verziju
3.1.1, međunarodni standard za razmjenu prostornih podataka razvijen od strane Open
Geospatial Consortiuma (OGC-a) (URL 5) i podržan od ISO TC211 tehničkog odbora (URL
6). Trenutna verzija CityGML 2.0.0 objavljena je u travnju 2012. godine.
Cilj CityGML-a je definiranje zajedničkih osnovnih entiteta, atributa i relacija u 3D
modelima gradova. Ovo je osobito važno za ekonomično upravljanje i održavanje 3D
modela, omogućujući ponovnu upotrebu istih podataka jednog 3D modela u različitim
područjima primjene. CityGML uključuje geometrijski model (Slika 20) i tematski model.
Slika 20. Geometrijski model CityGML-a u UML-u
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
20
Geometrijski model sadrži konzistentnu i homogenu definiciju geometrijskih i topoloških
svojstava prostornih objekata, dok tematski model primjenjuje geometrijski model za
različite tematske sadržaje – DMP, karakteristična mjesta (zgrade, mostovi, tuneli),
vegetacija, korištenje zemljišta, transport, itd.
Prostorne objekte koji nisu obuhvaćeni moguće je modelirati prema konceptu generičkih
objekata i atributa (Slika 21).
Slika 21. Model generičkih objekata i atributa
CityGML razlikuje 5 razina detalja (LoD – Levels of Details), pri čemu objekti sa većom
razinom LoD-a postaju detaljnije prikazani uzimajući u obzir i geometriju i tematiku (Slika
22). CityGML datoteke mogu, ali i ne moraju, sadržavati višestruke reprezentacije (i
geometrije) za pojedini objekt u različitim LoD simultano.
Slika 22. Razina detalja (LoD) definiranih u CityGML-u
Studija
21
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Tablica 1 prikazuje karakteristike LoD podjele 3D modela od LoD 0 do LoD 4.
Tablica 1. Karakteristike LoD podjele 3D modela
LOD0
LOD1
LOD2
LOD3
LOD4
Obim podataka
Veća područja
Regije i
gradovi
Dijelovi gradova
i područja
zadatka
Pojedinačni
modeli
Pojedinačni
modeli
Apsolutna
točnost (XY/Z)
<LOD1
5m/5m
2m/2m
0.5m/0.5m
0.2m/0.2m
Stupanj
generalizacije
Maksimalni
stupanj
generalizacije
Blokovi
generalizirani
h objektata >
6×6m/3m
Pojedinačni
generalizirani
objekti>4×4m/2
m
Pojedinačni
generalizirani
objekti>2×2m/
1m
Modelirani
konstruktivni
elementi
objekta
Struktura krova
-
Ravni krov
Standardni
tipovi krova i
orijentacija
Stvarna
struktura
krova
Stvarna
struktura
krova
Standardni
objekti u
urbanim
sredinama
-
Samo važni
objekti
Standardni
objekti
Stvarni objekti
Modelirani
stvarni objekti
Vegetacija
-
Važni veći
objekti
Standardni
objekti viši od
6m
Standardni
objekti viši od
2m
Modelirani
stvarni objekti
Upotreba
zemljišta
-
>50×50m
>5×5m
<LOD2
<LOD2
U kojoj LoD razini izraditi model ovisi prvenstveno o njegovoj namjeni. Primjerice, ukoliko
se želi napraviti analiza utjecaja buke u gradu koristit će se LoD 1 model, no ukoliko se
gradi značajni objekt (hotel, muzej, dvoranu, stadion, naselje) i želimo ga se prezentirati
javnosti ili tržištu, trebalo bi ga modelirati u razini LoD 4 (Novaković i dr. 2009).
CityGML definira geometriju, semantiku i prikaz topografskih objekata u urbanim ili
ruralnim područjima. Objekti se dijele u tematske cjeline (Slika 23).
Slika 23. UML prikaz CityGML tematskih cjelina
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
22
Osnovne prednosti CityGML-a u odnosu na ostale formate su sljedeće:

Reprezentacija semantike i odnosa među objektima (fokus na semantici i topologiji
izuzetno je važan za mnoge aplikacije)

Interoperabilnost (mogućnost razmjene 3D modela između različitih sustava)

Osnovni model (CityGML semantički definira objekte, atribute i relacije koje su
koriste u većini aplikacija).
Osnovni model usklađen je s europskim katastarskim i topografskim modelima i može se
višestruko koristiti u različitim aplikacijama. Za specifične aplikacije poput navigacije u
zatvorenom prostoru i sl., osnovni model je moguće nadograditi odgovarajućim objektima
i njihovim obilježjima pomoću ADE (Application Domain Extension) mehanizma. CityGML
je implementiran kao aplikacijska shema GML verzija 3.1.1 (GML3).
CityGML je implementiran u mnogim softverskim rješenjima i koristi se u mnogim
projektima u svijetu. U nacionalnim insfrastrukturama prostornih podataka (NIPP-ovima)
brojnih zemalja (Nizozemska, Njemačka, Francuska, itd.) služi kao platforma za prijelaz sa
2D na 3D. CityGML također je preuzet u INSPIRE-u za modeliranje 3D zgrada (INSPIRE
Thematic Working Group Building 2012).
S obzirom da je CityGML temeljen na GML jeziku, može se koristiti u širokoj lepezi GML
kompatibilnih OGC web servisa za pristup podacima, procesiranje i katalogiziranje kao
WFS, WPS i Catalog Service.
4.1.2. DXF
Drawing Interchange Format (DXF) je format za razmjenu 2D i 3D prostornih podataka.
Razvio ga je Autodesk kao podršku interoperabilnosti između AutoCAD softvera i drugih
CAD softvera. DXF datoteke mogu biti u ASCII ili u binarnom obliku, no ASCII oblik je u
praksi rašireniji.
DXF datoteka se sastoji od kodova i njima pridruženih vrijednosti. Svakom elementu
podataka, odnosno njegovoj vrijednosti u DXF datoteci prethodi cijeli broj koji se naziva
group code. On definira koji element podataka slijedi te njegovo značenje. DXF se tako
sastoji od sekcija koje čine grupa zapisa, a koji su kombinacija koda i vrijednosti. Tako
doslovno sve informacije i podaci koje korisnik definira u crtežu, mogu biti zapisani u DXF
datoteci, i to u slijedećoj strukturi:

HEADER sekcija – sadrži opće informacije o crtežu

CLASSES sekcija – sadrži podatke o klasama instanci koje se pojavljuju u ostalim
sekcijama datoteke

TABLES sekcija – sadrži definicije raznih tablica simbola

BLOCKS sekcija – sadrži definicije blokova koji su umetnuti u crtež

ENTITIES sekcija – sadrži zapise o geometrijskim objektima u crtežu

OBJECTS – sadrži zapise o objektima bez geometrije – svi objekti koji nisu entiteti
niti simboli su zapisani u ovoj sekciji
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM

23
THUMBNAILIMAGE sekcija – sadrži zapise o slici (prikazu) crteža (ova sekcija je
neobvezna).
U specifikaciji DXF formata razlikuju se pojmovi objekt i entitet. Entiteti su prostorni
objekti s geometrijom, dok objekti iz sekcije OBJECTS nemaju geometrijsku niti grafičku
reprezentaciju. Tu npr. spadaju rječnici. Ovo je važno imati na umu zbog razlika u
korištenju terminologije u različitim specifikacijama.
Kod INSPIRE-a primjerice (u generičkom konceptualnom modelu i podatkovnim
specifikacijama) pod pojmovima „feature“ i „spatial object“ podrazumijevaju se svi objekti
koji mogu biti povezani s prostorom dok se kod ISO 19100 grupe normi pojam „spatial
object“ koristi za prostorni podatak, odnosno objekt s geometrijom ili topologijom.
DXF format podataka nema jasno definiranu shemu za topološka ili tematska svojstva 3D
modela (kao CityGML), no podržava pohranjivanje 3D geometrije, i to u obliku 3DSOLID
(ispunjena) ili 3DFACE (transparentna) (Slika 24) tijela, zatim kao površine (SURFACES –
extruded, lofted, revolved i swept) te kao mreže (MESH) vektora spojenih u čvorovima
(TIN ili RSG strukture). Isto tako, pohranjuje osnovne elemente crteža u
trodimenzionalnom obliku. Npr., točka, linija ili poligon – na način da u sekciji ENTITIES
pohranjuje zapise o X, Y i Z koordinatama (Slika 25) točke, početne i krajnje točke linije
(Slika 26) ili lomne točke poligona.
Slika 24. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za 3DFACE objekt
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
24
Slika 25. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za točke
Slika 26. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za linije
U specifikaciji (Autodesk 2011) sadržani su svi kodovi za pojedine elemente crteža.
Autodesk redovito ažurira ovu specifikaciju te objavljuje kako bi omogućio
interoperabilnost i programerima olakšao kreiranje aplikacija koje čitaju i pohranjuju DXF
datoteke. Gotovo svi CAD i GIS softveri podržavaju rad s DXF formatima datoteka.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
25
4.1.3. GeoVRML
VRML (Virtual Reality Modeling Language) je računalni jezik za 3D modeliranje. VRML
definira format datoteka koji integrira grafiku i multimediju. Koncepcijski, svaki VRML je
3D vremenski baziran prostor koji sadrži grafičke i zvučne objekte koje je moguće
dinamički modificirati kroz razne mehanizme. VRML ima iznimnu primjenu u vizualizaciji.
VRML je sposoban prikazati kako statične tako i animirane dinamičke 3D modele stvarnog
svijeta (Slika 27). Također, sposoban je povezati te modele vezama ostvarenim linkovima
sa drugim medijima kao npr. tekstom, zvukom, filmovima i slikama.
Slika 27. VRML prikaz centra Grada Zagreba
Dok je ranije za pregled trodimenzionalnih objekata na Internetu bilo potrebno otvoriti
posebnu aplikaciju, pojavom VRML-a to se promijenilo. VRML upotrebljava za zapis svojih
datoteka ASCII format te je u svojoj osnovi tekstualna datoteka koja sadrži opise objekata
i transformacija koje se na njima izvode. Za VRML se još kaže da je 3D HTML jer ga je
moguće pregledavati pomoću web preglednika novijih verzija, dok je kod starijih koji
nemaju tu mogućnost potrebna nadogradnja s posebnim dodatkom.
VRML je po svojoj prirodi dinamičan. Ne opisuje format stranice kao npr. HTML, već
opisuje 3D model i njegovu okolinu. HTML nudi dvodimenzionalni, a VRML
trodimenzionalni prikaz (Medan 2004). VRML se počeo razvijati 1994. te je nakon nekoliko
verzija, 1997. godine verzija VRML97 prihvaćena i potvrđena kao standard ISO/IEC 14772
od strane ISO-a.
GeoVRML je format razvijen za prikaz geoprostornih podataka koristeći standard VRML97
(URL 7). Trenutna verzija je GeoVRML 2.0. Neke od značajki GeoVRML formata su:

Definirani koordinatni sustavi

Pojačana preciznost na milimetarsku točnost
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
26

Sadrži metapodatke i link na potpuni opis metapodataka

Animacija – mogućnost interpolacije unutar podržanih koordinatnih sustava tako
da animacije mogu biti iz perspektive određene točke u koordinatnom sustavu

Upiti – moguće je očitavanje koordinate bilo koje georeferencirane točke

Navigacija – osnovna podrška za navigaciju – npr. uzima se u obzir pretpostavka
smanjivanja brzine kod povećanja visine – nagiba.
4.1.4. KML
Keyhole Markup Language (KML) je format temeljen na XML-u razvijen za prikaz
prostornih podataka u aplikacijama kao što su Google Earth i Google Maps, ali i ostalim
aplikacijama za pregled modela Zemlje. Također koristi se za prikaze u 2D web
preglednicima te u mobilnim aplikacijama.
Svaki KML se sastoji od kolekcije grafičkih elemenata, slika i postavki. Koristi se za
slijedeće:

Simboliziranje i prikaz geoinformacija prvenstveno unutar različitih aplikacija
koristeći simbole, boje, slike i anotacije

Kreiranje različitih pogleda na 3D objekte u KML datoteci

Definiranje stilova

Organizaciju prostornih objekata po hijerarhiji

Lociranje i orijentaciju 3D objekata s teksturama

Za pohranu atributa o geografskim objektima

Za definiranje korisničke interakcije sa geoinformacijama, odnosno prostornim
objektima.
S obzirom da se KML većinom koristi s Google Earth aplikacijom koja ima sloj 3D zgrade,
te DMT na kojem se one nalaze, KML se uglavnom koristi za prikaz 3D modela zgrada na
DMT modelu koji je preklopljen sa satelitskim snimcima. KML datoteke podržavaju 3D
modele, njihovo preklapanje
s rasterskim
datotekama
(satelitskim
ili
aerofotogrametrijskim snimcima) kako bi se izradio fotorealistični model, opisne, odnosno
atributne podatke o tim modelima, simbole, te ostale postavke kao poglede, itd.
KML datoteke mogu biti samostalne, ili kao paketi u obliku KMZ arhive. KML datoteke i
KMZ arhive mogu biti dijeljene e-mailom, objavljene lokalno za dijeljenje u lokalnoj mreži
ili objavljene na Internetu putem web servera.
Google je predložio KML da se usvoji kao OGC standard, te je danas verzija KML 2.2 OGC
implementacijski standard za reprezentaciju geoinformacija te njihov prikaz u softverima
za pregled modela Zemlje. KML je komplementaran većini ključnih OGC standarda kao
GML, WFS i WMS. KML 2.2 koristi određene elemente geometrije proizašle iz GML 2.1.2,
kao točka, poligon, itd. Slika 28 prikazuje dijagram elemenata KML datoteke.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
27
Slika 28. Dijagram elemenata KML datoteke (OGC 2008)
Danas podršku za KML ima većina GIS aplikacija (ArcGIS, GRASS GIS, GeoMedia, itd.). S
obzirom da KML format objedinjuje geometriju, simbole, opise, atribute, slike i postavke u
jednu datoteku daje GIS korisnicima mogućnost dijeljenja njihovih slojeva i karata s
drugim korisnicima koji ne moraju nužno biti GIS profesionalci.
KML ima širok krug korisnika. Mnogo običnih korisnika koristi KML za identificiranje svojih
kuća, planiranje putovanja i opisivanje događaja te kroz KML dijele svoja iskustva na
Google-ovim besplatnim uslugama. Znanstvenici ga koriste za izradu karata raznih
resursa, modela i trendova kao erupcije vulkana, meteoroloških promjena, seizmičkih
aktivnosti ili pronalazišta mineralnih sirovina. Stručnjaci u prometu i procjeni nekretnina,
arhitekti, gradske razvojne agencije za prostorno planiranje i druge institucije koriste KML
za prijedloge projekata konstrukcija, vizualizaciju prostornih planova, itd. U nastavi se
koristi za istraživanje ljudi, mjesta i događaja te njihove povijesti i sadašnjosti. Brojne
velike svjetske organizacije kao npr. National Geographic, UNESCO i dr. koriste KML za
prikaz svojih velikih baza prostornih podataka.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
28
4.1.5. ESRI Grid
ESRI Grid je rasterski format podataka kojeg je razvio ESRI. Postoje dva tipa grid-a, tzv.
integer i floating-point. Integer grid se koristi za prikaz diskretnih podataka, pojedinačnih
objekata, dok se floating-point grid koristi za reprezentaciju kontinuiranih podataka.
Diskretni podaci, odnosno pojedinačni objekti, koji se katkada nazivaju tematski,
kategorijski ili diskontinuirani, imaju poznate granice koje se mogu jasno definirati.
Moguće je jasno i precizno odrediti gdje objekt počinje i završava. Slika 29 prikazuje
primjer diskretnih i kontinuiranih podataka.
Slika 29. Diskretni i kontinuirani podaci
Diskretni podaci su npr. objekti poput jezera, zgrada, ceste i dr. Za razliku od diskretnih,
kontinuirani podaci predstavljaju površine u kojima je svaka lokacija na površini određena
mjera. Kontinuirani podaci su oni podaci gdje svaka lokacija odražava mjerenu veličinu od
referentne točke. Npr., DMT je kontinuirana površina pri čemu je fiksna točka razina
mora, a vrijednosti su geoidne visine.
Digitalne trodimenzionalne modele terena ESRI Grid format prikazuje u floating-point
tipu. Pri tome svaka ćelija rastera ima vrijednost, a ta vrijednost je atribut koji opisuje tu
lokaciju. Npr., u DMT-u, ako neka ćelija ima vrijednost 122.16, to znači kako je reljef na toj
lokaciji na 122.16 m nadmorske visine.
Raspon vrijednosti koje je moguće pohraniti u ESRI Grid formatu su:

Za floating-points grid: vrijednosti od -3.4 x 1038 do 3.4 x 1038

Za integer grid: vrijednosti od -2147483648 do 2147483647 (od -231 do (231-1)).
Koordinatni sustavi u ESRI Grid formatima su isti kao i u drugim rasterskim
georeferenciranim formatima. Redovi i stupci su paralelni s x i y osima koordinatnog
sustava. Kako svaka ćelija ima potpuno iste dimenzije kao i druge ćelije u istom rasteru,
lokacija i površina koju prekriva ćelija se može odrediti iz broja njenog retka i stupca. Grid
datoteke također mogu pohranjivati neke dodatne informacije, kao podatak o
koordinatnom sustavu pridruženom tom grid-u.
Svaki grid je strukturiran po ćelijama kao najmanjim jedinicama, zatim blokovima i
skupinama blokova – tile. Veličina skupine blokova u grid-u ovisi o broju redova i stupaca
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
29
u trenutku izrade grid-a. Trenutno je gornja granica veličine skupine blokova vrlo velika,
4.000.000 x 4.000.000 ćelija. Sukladno tome, većina grid-ova koji se koriste u GIS
aplikacijama spremljena je u jednu skupinu blokova. Slika 30 prikazuje strukturu grid-a.
Najmanja jedinica je ćelija, zatim određeni broj ćelija čini blok, a tile je skupina blokova.
Slika 30. Struktura grid-a: ćelije, blokovi i skupine blokova
Grid se pohranjuje kao direktorij odnosno skup datoteka i tablica koje sadrže informacije
o grid-u. Tablica 2 prikazuje datoteke i tablice koje sadrži grid direktorij.
Tablica 2. Datoteke i tablice direktorija ESRI Grid-a
Red.
Br.
1
2
Naziv tablice datoteke
BND tablica
HDR datoteka
3
STA tablica
(samo floatingpoint grid)
VAT tablica
(samo integer
grid)
Datoteke
w001001.adf i
w001001x.adf
4
5
6
LOG datoteka
Opis
Sadrži granični okvir grid-a; koordinate krajnjih točaka okvira
Binarna datoteka; informacije o veličini ćelije, tipu (integer ili floatingpoint), metodi sažimanja grid-a, itd.
Statistički podaci; minimum, maksimum, standardno odstupanje,
srednja vrijednost
Tablica atributa pridruženih pojedinoj ćeliji, te broju ćelija za koje
vrijede ti atributi
U slučaju većih grid-ova, ako su pohranjeni u više skupina blokova,
svaka skupina blokova se numerira s obzirom na prostorne odnose sa
prvom, baznom skupinom blokova. Ove datoteke sadrže podatke o
prvoj skupini blokova.
ASCII datoteka koja sadrži informacije o izradi i zapise o promjenama
nastalim nakon izrade grid-a.
4.1.6. Ostali formati
Ostali važni i često korišteni formati koji se mogu izdvojiti su 3D Studio MAX/3ds Max,
X3D, COLLADA, OpenStreetMap-3D, GeoTIFF, Intergraph Grid, DEM, DTED, LiDAR LAS
format, STDS, SRTM, Terrain ASCII, Arc ASCII i BT (Binary Terrain).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
30
4.2. Prikaz softvera
Softveri se, kako je već prije rečeno, mogu načelno podijeliti u nekoliko različitih
kategorija, no GIS softveri nesumnjivo pružaju maksimalnu iskoristivost 3D modela te su
kod njihove primjene u upravljanje gradom zasigurno bolji izbor od CAD-a ili softvera koji
imaju samo mogućnost vizualizacije 3D modela.
4.2.1. GIS softveri
4.2.1.1. ArcGIS 10.1 for Desktop (3D Analyst ekstenzija)
ArcGIS je jedan od najvažnijih i najnaprednijih GIS alata u svijetu. To je komercijalni
softver u vlasništvu ESRI – tvrtke sa najraširenijom zastupljenošću GIS softvera u svijetu
(URL 8).
ArcGIS 10.1 je zadnja verzija sa naprednim mogućnostima prostornih analiza, upravljanja
podacima, visokom razinom interoperabilnosti, alatima za kartiranje i vizualizaciju,
geokodiranje, napredno i automatizirano editiranje, sadrži podršku za veliki broj
projekcija i definicija koordinatnih sustava, podržava rasterske i vektorske podatke.
ArcGIS 10.1 for Desktop ima ekstenziju za rad s 3D podacima, 3D Analyst. 3D Analyst
omogućuje naprednu vizualizaciju, analizu i kreiranje 3D modela.
3D Analyst dolazi sa dvije aplikacije, ArcGlobe i ArcScene. Sa ove dvije aplikacije moguće
je:

Pregledavati podatke na 3D globusu (ArcGlobe)

Pregledavati podatke u 3D prikazu

Kreiranje upita koristeći 3D udaljenosti, odnosno prostorne odnose (Slika 31)

3D analize (Slika 32 i Slika 33)

Kreirati i održavati trodimenzionalne modele

Uvesti 3D podatke iz raznih izvora

Kreirati slojnice.
Slika 31. Primjer upita s 3D udaljenostima
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
31
Slika 32. 3D analiza utjecaja planirane zgrade na postojeće poglede
Slika 33. Izrada linije dogledanja
3D Analyst razlikuje dva tipa trodimenzionalnih podataka, entitete (prostorne objekte) i
površine. Entiteti mogu biti pohranjeni u bazi podataka i to ESRI formatima File
Geodatabase i Personal Geodatabase te pomoću ArcSDE se mogu povezati sa ostalim
bazama podataka (Oracle, SQL Server itd.). Površine mogu također biti pohranjene u bazi
podataka, no podržani su i drugi formati – TIFF, JPEG2000, IMG, PIX, kao i ESRI TIN i ESRI
GRID.
3D entiteti su trodimenzionalni objekti (točka, linija ili poligon) koji imaju pohranjene z
koordinate. Oni reprezentiraju pojedinačne objekte. Za razliku od entiteta, površine
reprezentiraju kontinuirana područja sa tri dimenzije.
U ArcGIS 3D Analyst moguće je preklopiti sa 3D površinom i entitet sa samo dvije
dimenzije (x i y koordinate) kojemu nedostaje podatak o visini ili z koordinata. Takve
objekte također je moguće vizualizirati u 3D ako postoji odvojeni izvor podataka 3D
površina na koju se može georeferencirati odnosno preklopiti 2D entitet. 3D Analyst
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
32
omogućuje kreiranje 3D modela iz sirovih podataka mjerenja, te nadalje njihovu
konverziju u druge formate (vektorske, rasterske).
ArcGIS razlikuje podatke općenito s pridruženom koordinatom z koji mogu biti u bilo
kojem obliku kao i specijalizirane tipove podataka za rad s 3D modelima površina, a to su:

Rasterski formati

TIN (vektorski formati)

Terrain data (unikatni oblik podataka za ArcGIS)

Izvorni formati mjerenja (LAS, itd.).
3D modele je moguće:

Uređivati

Dodavati nove 3D objekte na površinu (entitete)

Preklapati sa satelitskim i aerofotogrametrijskim snimcima

Objavljivati u raznim oblicima (renderirani 2D prikazi, video animacije, KML
datoteke, itd.)

Analizirati (izrada slojnica, bilo jedne slojnice klikom na točku u 3D modelu, ili
izradu slojnica za cijeli model, izračun najstrmijih putanja, hidroloških analiza,
analize linija dogledanja, izrada profila i njihovih grafova, digitalizacija rasterske
grafike preklopljene na 3D površini u 3D model).
ArcGIS Desktop 10.1 s 3D Analyst dodatkom je cjeloviti GIS alat za rad s 3D modelima. On
koristi sirove podatke mjerenja (npr. LAS format) isto kao i uvoz gotovih 3D modela, te
nadalje podržava njihovu potpunu obradu i editiranje, te objavljivanje.
ArcGIS sa svojim dodatkom Data Interoperability podržava većinu formata podataka,
uključujući i 3DS, CityGML, COLLADA, DEM, SDTS, DTED, IDRISI, KML, SKETCHUP, VRML,
XYZ, itd.
4.2.1.2. GeoMedia 3D i Geomedia Terrain
GeoMedia 3D je proizvod Intergrapha (URL 9). GeoMedia 3D je set integriranih aplikacija
sa širokim mogućnostima za geoprostorno procesiranje.
Omogućuje vizualizaciju, navigaciju, analizu i interakciju s 3D podacima, dinamičko
integriranje 3D modela površina, satelitskih snimaka, podataka iz prostorne baze i ostalih
vektorskih podataka.
GeoMedia 3D je potpuno integrirana s desktop GIS aplikacijom GeoMedia, tako da
omogućuje korištenje svih alata i mogućnosti GIS softvera. Osim aplikacije GeoMedia,
integrira aplikacije GeoMedia Grid, Skyline TerraBuilder i GeoMedia Terrain.
Podržava niz formata za trodimenzionalne modele kao DTED, DEM, SDTS, IMG, ESRI Grid,
TIFF, itd.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
33
Ciljna grupa korisnika GeoMedia Terrain su regionalne i lokalne agencije za upravljanje
prostornim podacima, za promet, gradski uredi za prostorno planiranje i uređenje i ostale
institucije koje generiraju karte i prostorne podatke, ili imaju potrebu za preciznim
analizama terenskih podataka i kreiranja statičkih ili dinamičkih vizualizacija svojih
rezultata.
Osnovne značajke u funkciji procesiranja i vizualizacije 3D modela koje GeoMedia Terrain
podržava su:

Izrada slojnica

Kodiranje terena bojama prema visini

Poligoni nagiba i dogledanja

Analize linija dogledanja

Kodiranje bojama i sjenčanje reljefa

Statistike modela

Visinski profili iz 3D modela

3D vizualizacija.
GeoMedia Terrain podržava formate Terrain ASCII, Arc ASCII, DTED, GTOPO30, Intergraph
Grid, SDTS, SRTM, DEM.
4.2.1.3. Autodesk AutoCAD
Autodesk je jedan o najvećih proizvođača softvera za inženjersku upotrebu (URL 10).
Počeli su se najprije razvijati CAD softveri, međutim najnovije jače verzije uglavnom imaju
GIS funkcionalnosti.
Autodesk u ponudi ima paket proizvoda koji uključuje 11 aplikacija:

AutoCAD Civil 3D;

Infrastructure Modeler;

Raster Design;

3ds Max Design;

AutoCAD;

AutoCAD Map 3D;

Navisworks Simulate;

Autodesk Storm and Sanitary Analysis;

Revit Structure;

Utility Design;

Navisworks Manage.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
34
Ovaj paket sadrži aplikacije koje imaju GIS funkcionalnosti (Map 3D), a integracijom s
ostalim aplikacijama otvaraju se i većina drugih opcija i mogućnosti od potrebe u primjeni
3D modela.
AutoCAD Map 3D 2013 je zadnja verzija koja također podržava veliki broj standardnih
formata u 3D modeliranju, kao i mogućnost primjene svih GIS analiza na 3D modelima
(Slika 34).
Slika 34. AutoCAD Map 3D
Snaga AutoCAD Map-a leži u tome što ujedinjuje CAD sa GIS alatima čineći ga tako jednim
od vrlo prihvatljivih izbora. Međutim, obzirom na svoju robusnost, ponekad iziskuje
napredne tehničke sposobnosti kao i visoku razinu znanja korisnika.
4.2.1.4. Bentley Map
Bentley Map je desktop GIS rješenje tvrtke Bentley koje je izvorno dizajnirano za rad s 3D
podacima i upravljanje infrastrukturom (URL 11).
Bentley Map podržava rad s Oracle Spatial i SQL Server Spatial bazama podataka.
Aplikacija omogućuje uređivanje i dizajn 3D objekata (Slika 35), alate prostornih analiza
nad 3D modelima (Slika 36), specijalizirane alate za upravljanje zemljištem, mogućnosti
animacija i izrade 3D karata.
Bentley Map podržava formate ESRI SHP, MapInfo TAB, ODBC, WFS, WMS, Google KML,
3D PDF, ima integriran CityGML predložak za izradu 3D modela gradova, ima mogućnost
integriranja sa sučeljem FME (Feature Manipulation Engine), ETL prostornog alata za
transformiranje podataka iz jednog izvora u drugi koji podržava više od 250 formata.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
35
Slika 35. Prikaz 3D modela objekata u Bentley Map-u
Slika 36. Prikaz rezultata 3D analize u Bentley Map
4.2.1.5. MapInfo Vertical Mapper 3.7
MapInfo Vertical Mapper 3.7 je najnovija verzija softvera za rad s 3D grid modelima tvrtke
Pitney Bowes (URL 12). Vertical Mapper nije u naravi GIS aplikacija, no u integraciji s
MapInfo Professional moguće je koristiti funkcije GIS softvera.
Aplikacije omogućuju:

Izradu 3D modela

Vizualizaciju 3D modela

Prostorne analize.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
36
Vertical Mapper 3.7 podržava kreiranje grid-a iz drugih modela – ASCII Grid, DTED,
GeoSoft, MONA, DEM, SDTS itd.
Također je moguće uvesti i rasterske datoteke Bitmap, JPEG 2000, GIF, ECW, PNG,
GeoTIFF.
4.2.1.6. Global Mapper v14
Global Mapper je GIS aplikacija tvrtke Blue Marble Geographics (URL 13). S obzirom na
svoju „veličinu“ od samo 100 MB potrebnog prostora za instalaciju, te jednostavnost
instalacije samo pokretanjem jedne instalacijske datoteke, Global Mapper v14 je
napredna aplikacija koja nudi niz GIS funkcionalnosti, između ostalog i rad s 3D modelima.
Aplikacija omogućuje:

Rad s vanjskim bazama podataka (MySQL, Oracle, PostGIS/PostgreSQL,
SpatiaLite/SQLite, ESRI File i Personal Geodatabase)

Povezivanje i pristup on-line podacima

Georeferenciranje rastera

Digitalizaciju

Prostorne analize (trodimenzionalnih modela)

3D vizualizaciju i kreiranje karata (Slika 37).
Slika 37. Prikaz podataka LIDAR-a u Global Mapper-u
Alati za prostorne analize uključuju:

Izradu uzdužnih profila

Kreiranje linije dogledanja

Generiranje moguće putanje vodnih putova
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM

Kreiranje slojnica

Izračun kubatura terena.
37
Global Mapper podržava brojne formate za 3D modeliranje kao LIDAR LAS, ArcInfo ASCII,
DEM, COLLADA 3D Models, Geosoft, Idrisi format, JPEG2000, Surfer Grid, GeoTIFF, GML.
4.2.1.7. GRASS GIS
GRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System) je open source projekt Open
Source Geospatial Foundation (URL 14). Posljednja stabilna verzija softvera je GRASS 6.4,
verzija GRASS 6.5 je u fazi testiranja, a u pripremi razvoja je i verzija GRASS 7.
GRASS 6.4 omogućuje:
 Rasterske analize
 Vektorske analize
 3D analize (grid i TIN, te 3D modela objekata):
o Kreiranje slojnica
o Analize nagiba i vidljivosti
o Kreiranje površina iz podataka LIDAR i ostalih izvornih formata ili slojnica
 Vizualizaciju (preklapanja različitih izvora) (Slika 38 i Slika 39)
 Izradu karata
 Geostatistiku
 Rad s vanjskim bazama (DBF, SQLite, PostgreSQL, MySQL, ODBC…).
Slika 38. DOF preklopljen na DMP
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
38
Slika 39. Vizualizacija toka podzemnih voda u GRASS GIS-u
GRASS GIS osim rada s vanjskim bazama podataka podržava i niz formata kroz povezivanje
s GDAL (Geospatial Data Abstraction Library) i OGR knjižnicom kao što su GML, KML,
ArcInfo ASCII, GeoTIFF, JPEG2000, SRTM, DEM.
4.2.1.8. SAGA
SAGA (System for Automated Geoscientific Analyses) je open source projekt koji razvija
GIS softver za geoznanosti koji je korisnički orijentiran i lak za upotrebu (URL 15).
Softver je modularne građe, između ostalog i sadrži i modul za analizu DMR/DMP modela
(Slika 40). Neke od mogućnosti su:

Analiza vidljivosti

Sjenčanje reljefa
 Hidrološke i geomorfološke analize

Projekcije vodotoka

Izrada vertikalnih profila.
Slika 40. Različite vizualizacije obrade i analize DMR-a u SAGA softveru
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
39
SAGA podržava formate iz GDAL knjižnice kao i vektorske formate. Zadnja verzija je SAGA
2.0.8.
4.2.2. CAD softveri
Za razliku od GIS softvera, CAD softveri nemaju mogućnost pridruživanja atributnih ili
opisnih podataka geometrijskim podacima, bilo iz baze ili u sustavu pohrane u
datotekama. Kod CAD softvera je težište na preciznosti geometrije, a ne na tematici. CAD
softveri se koriste u aero industriji, automobilskoj industriji, strojarstvu, robotici,
elektrotehnici, projektiranju postrojenja, medicini itd. Zbog toga nisu potpuno primjenjivi
na upravljanje DMR/DMZ/DMP modelima. Veliki je broj proizvođača CAD softvera prešao
na GIS pristup, te su nadogradili funkcionalnosti softvera. No, CAD softveri i dalje imaju
mogućnost pregleda, izrade ili vizualizacije nekih DMR/DMZ/DMP modela, no ne i analiza.
Neki od CAD softvera s mogućnostima rada s 3D podacima su:

SolidWorks

ArchiCAD

ProgeCAD

Microstation V8i.
4.2.3. Softveri za vizualizaciju
Softveri za vizualizaciju 3D modela omogućuju vizualizaciju, ali ne i učinkovitu analizu i
obradu 3D modela. U tom smislu, nisu primjenjivi za korištenje 3D modela u upravljanju
gradom i urbanom infrastrukturom. Njihova primjena se prije svega odnosi na
vizualizaciju i promidžbu. U nastavku su opisani neki od tih softvera.
4.2.3.1. Google Earth
Google Earth je softver za prikaz modela Zemlje, te drugih prostornih podataka (URL 16).
Google Earth Desktop dolazi u tri izdanja: Google Earth, Google Earth Pro i Google Earth
Enerprise. Google Earth je besplatan softver, dok su druge dvije verzije komercijalne.
Google Earth Pro, kao i serverska verzija Enterprise omogućuju uvoz drugih GIS formata
kao ESRI Shapefile, MapInfo, KML, GML, GeoTIFF, IMG, te podatke digitalnih modela
terena DTED, DEM i dr.
Iako Google Earth Pro nema tipične funkcije GIS softvera (kompleksne analize) ipak
omogućuje pregled i jednostavna mjerenja udaljenosti i površina kao i 3D mjerenja.
Također Google Earth Pro omogućuje izradu linije dogledanja (Slika 41), zatim procjene
potrebnog materijala na gradilištima kroz 3D mjerenja, izračun visina i površina zgrada itd.
U besplatnoj verziji omogućeno je samo grubo mjerenje udaljenosti.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
40
Slika 41. Linija dogledanja u Google Earth Pro
U Google Earth-u je moguć pregled postojećih podataka koje je Google ustupio.
Navigacijom je moguće pristupiti bilo kojem mjestu na Zemlji te ga istražiti u 3D prikazu
ukoliko je za to mjesto ili objekt dostupan 3D model (Slika 42, Slika 43 i Slika 44).
Dostupni su slijedeći slojevi podataka:

Granice i toponimi

Mjesta

Fotografije

Prometnice

3D zgrade

Oceani

Prikaz meteoroloških podataka

Galerije s prikazima povezanim s raznim podacima (potresi, erupcije vulkana, itd.)

Ostalo (POI točke interesa, veze na razne web stranice, itd.)
Slika 42. Prikaz 3D modela zgrade HNK i Muzeja za umjetnost i obrt u Zagrebu u Google
Earth-u
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
41
Slika 43. Prikaz 3D modela zgrade HNK iz drugog kuta pogleda (sa zemlje)
Slika 44. 3D prikaz Medvedgrada
Google Earth integrira izvore poput: Wikipedie, GeoEye, European Space Agency, NASA,
National Geographic, 360Cities, YouTube, itd.
Osim dostupnih podataka, moguć je uvoz vlastitih prostornih podataka ili 3D modela u
obliku KML datoteka ili KMZ arhive koji su tada integrirani sa svim ostalim podacima koje
Google Earth pruža te na taj način omogućuje uvid u odnose u prostoru s ostalim
objektima i područjima. Google Earth Pro, kao što je već rečeno, podržava i druge
formate.
Unutar Google Earth-a također je moguće postavljanje oznaka odnosno točke s opisom,
kreiranje poligona, obilježavanje putanje linijom te zatim izvoz tih podataka u KML
format. Google Earth podržava i povezivanje s GPS uređajima te praćenje putanje uređaja
u realnom vremenu te isto tako i uvoz već prikupljenih podataka mjerenja iz GPS uređaja i
njihovo smještanje izravno u 3D model te izvoz tih podataka u KML.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
42
Osim mogućnosti prikaza vlastitih podataka u obliku KML datoteke jedna od osobina
Google Earth-a je mogućnost prikaza i istraživanja već objavljenih 3D modela zgrada.
Google kroz dvije dodatne aplikacije: Google Building Maker (Virtualni graditelj) i Google
SketchUp, omogućuje amaterskim korisnicima diljem svijeta da na temelju Google-ovih
podataka, satelitskih i aerofotogrametrijskih snimaka izrade sami svoj 3D model zgrade od
interesa te ga daju Google-u na recenziju (Slika 45).
Slika 45. Modeliranje zgrade u Building Maker aplikaciji
Ukoliko izrađeni model zgrade bude ocijenjen pozitivno, objavljuje se u sloju 3D zgrade.
Na taj način Google je razvio alat kojim će eksponencijalnim rastom, a zalaganjem
amatera korisnika iz cijelog svijeta, potencijalno kreirati fotorealistični DMP cijelog svijeta.
Naravno točnost takvog modela ovisna je o metodama izrade te dostupnih podloga, ali
takav model je zasigurno vrlo iskoristiv u različite svrhe.
Osim desktop verzija Google Earth-a, razvijene su i verzije za korisnike mobilnih telefona i
tableta, kao i dodatak za obične web preglednike.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
43
4.2.3.2. Degree 3D
Degree 3D je open source softver za kreiranje i vizualizaciju 3D modela (URL 17). Temeljen
je na standardima uobičajenim u upravljanju prostornim informacijama te uključuje
upravljanje i pristup podacima kao 3D modeli objekata (entiteta), modela gradova, reljefa
i terena te njihove odgovarajuće teksture, kao i njihove međusobne kombinacije (Slika 46
i Slika 47).
Slika 46. Prikaz određenog područja sa svim izvorima podataka
Trodimenzionalni modeli mogu biti uvezeni kao CityGML ili VRML, dok ih je moguće
exportirati kao CityGML. Za upravljanje podacima koristi se PostgreSQL baza sa PostGIS
proširenjem u kombinaciji sa sustavom pohrane u datotekama.
Moguće je pristupiti podacima i preko OGC web servisa (WMS, WFS, WCS).
Slika 47. Vizualizacija istog područja u raznim kombinacijama izvora podataka
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
44
4.2.3.3. 3DField
3DField 3.7.9 je zadnja verzija ovog softvera za kreiranje slojnica i vizualizaciju 3D modela
(URL 18). Softver kreira karte slojnica, vizualizaciju podataka kroz dijagrame, 3D reljefne
karte (Slika 48), crno bijele i karte u boji.
Moguće je učitati formate DEM, GRD Surfer, ArcInfo ASCII, DBF, JPG, GeoTIFF, ESRI Shape,
SRTM, itd.
Slika 48. 3D karta sa slojnicama
4.2.4. Ostali softveri
Osim navedenih softvera postoje i mnogi drugi softveri koji podržavaju 3D modeliranje:

CATIA

Blink3D

FreeCAD

TopMod3D

Blender

Pro/ENGINEER

Seamless3d

…
Neki od njih ne podržavaju 3D modele površina, nego samo trodimenzionalno
modeliranje pojedinih objekata. Također postoje i softveri specijalizirani i dizajnirani za
specifične aplikacije u određenim područjima odnosno strukama. Neki od poznatijih su
VTP (Virtual Terrain Project) (open source softver za akademsku zajednicu), Navi Model
(za upravljanje vodovima), fGIS (za šumarstvo) i dr.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
45
4.2.5. Vrednovanje i usporedba softvera
Kod ocjene korisnosti softvera za određenu namjenu, postoji nekoliko kriterija po kojima
se može racionalizirati i optimizirati odluka o izboru softvera.
U slučaju primjene 3D modela u gradskoj upravi Grada Zagreba, s obzirom na veličinu
gradske administracije, stupanj razvoja grada i status zasigurno veliku ulogu igraju
trenutno važeći standardi, mogućnost korisničke podrške, tehničke mogućnosti aplikacije i
drugi parametri. Sukladno tome za kriterije u vrednovanju softvera uzeti su sljedeći
parametri: razina interoperabilnosti kroz podržanost određenog standardnog formata
podataka, korisnička podrška, ažurnost softvera, ekonomski čimbenici (OS ili
komercijalni), i tehnološka razvijenost (Tablica 3).
Studija
46
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
46
Tablica 3. Usporedba softvera
R.
br.
1.
2.
Softver
ArcGIS 10.1 (3D
Analyst)
GeoMedia 3D i
GeoMedia Terrain
Geo
VRML
City
GML
DA
BT
Korisnička
podrška
Ažurnost
softvera
Open
Source ili
komercijalni
Tehnološka
razvijenost
(GIS analize)
Broj
bodova
DA
DA
Dobra
DA
Kom.
Visoka
15
DA
DA
NE
Dobra
DA
Kom.
Visoka
14
DEM
Geo
TIFF
LAS
DA
DA
DA
DA
DA
DA
3.
AutoCAD Map3D
DA
DA
DA
DA
DA
NE
Dobra
DA
Kom.
Visoka
14
3.
Bentley Map
DA
DA
DA
DA
DA
DA
Dobra
DA
Kom.
Srednja
13
5.
MapInfo Vertical
Mapper
NE
NE
DA
DA
DA
NE
Dobra
DA
Kom.
Srednja
10
6.
GRASS GIS
DA
DA
DA
DA
DA
DA
Srednja
DA
OS
Visoka
14
7.
ArchiCAD
NE
NE
DA
NE
NE
NE
Dobra
DA
Kom.
Niska
6
8.
VTP softver
NE
NE
DA
DA
DA
DA
Dobra
NE
OS
Srednja
11
9.
deegree
DA
DA
NE
NE
NE
NE
Nema
DA
OS
Srednja
6
10.
3DEM
NE
NE
DA
DA
DA
NE
Nema
NE
OS
Niska
4
11.
SAGA
NE
NE
NE
DA
NE
DA
Srednja
NE
OS
Visoka
9
12.
Google Earth Pro
NE
NE
DA
DA
NE
NE
Srednja
DA
Kom.
Niska
5
Legenda (broj bodova):
Korisnička podrška: Nema – 0 Srednja – 1 Dobra – 2
OpenSource ili komercijalni: Komercijalni – 0 OS – 1
Tehnološka razvijenost: Niska – 0 Srednja – 1 Visoka – 2
Vrijednost: NE – 0 DA – 1
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
47
Kod zbrajanja bodova pojedinim vrijednostima se pridružuju bodovi kao iz tablice. Zbog
važnosti korisničke podrške i tehnološke razvijenosti te vrijednosti imaju težinski
koeficijent 2.
Prema tablici usporedbe softvera izrađen je graf procijenjene korisnosti pojedinog
softvera u primjeni 3D modela u upravljanju gradom (Slika 49).
Slika 49. Procjena korisnosti softvera
Iz uzorka od 11 odabranih i prikazanih softvera razvidno je kako je zastupljenost
komercijalnih veća u višim rangovima, dok je zastupljenost open source softvera u nižim
rangovima (Slika 50). Temeljem toga može se zaključiti kako su komercijalni softveri
načelno prihvatljiviji za upravljanje 3D modelima i njihovu primjenu u gradskoj upravi.
Slika 50. Zastupljenost OS ili komercijalnog softvera u pojedinom rangu iz prikazanog
uzorka
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
48
5. Mogućnosti primjene 3D modela
Kako je primjena 3D modela počela još davnih 1950-tih godina, do danas su se ti modeli i
njihovi oblici prilično razvili. S obzirom na karakter i mogućnosti analiza te operacija nad
3D digitalnim modelima, njihova primjena je vrlo široka. Kako su DMT/DMP/DMZ modeli
usko povezani s GIS-om, oni također imaju multidisciplinarni karakter te su kao takvi
primjenjivi poglavito u geo i inženjerskim strukama.
U nastavku je dan pregled primjene 3D modela prostora u različitim područjima
povezanim uz upravljanje urbanom infrastrukturom u gradu.
5.1. Katastar i geodetski poslovi
Geodeti uvelike primjenjuju DMR/DMZ/DMP modele kako u katastru, tako i u drugim
geodetskim poslovima.
U Hrvatskoj je tradicionalno solidno razvijen sustav upisa 2D katastarskih čestica u
katastar i zemljišne knjige iako su brojni upisi zastarjeli zbog neredovitog održavanja pa
ponegdje upisana stanja ne odgovaraju onima u naravi. Opis obilježja zemljišta u 3D
smislu vrlo je siromašan. Posebni dijelovi nekretnine upisuju se u zemljišne knjige
pojedinačnim nacrtima u 2D ali sa naznakom kata na kojem se nalaze, i tu se može
govoriti o 2.5D pristupu. Taj pristup privremeno omogućuje upise prava u slojevima, ali
promjene nisu podržane. Zato je potrebno razviti upis 3D objekata prava s prostornim
opisom. To bi podržalo upis i bolji opis specifičnih, a vrlo skupih građevina kao što su
mostovi i tuneli (Vučić i dr. 2012) (Slika 51).
Slika 51. Primjeri građevina kojima 2D katastar nije dovoljan
FIG je pokrenuo inicijativu za uspostavom 3D katastra (URL 19). Osnovana je FIG radna
grupa za 3D katastar čiji cilj je vođenje i kreiranje smjernica za uspostavu 3D katastra za
zemlje sudionike sukladno normi ISO 19152 Land Administration Domain Model (LADM)
koja je usvojena 2012. a koja predviđa i pruža podršku za 3D reprezentaciju podataka
(Oosterom 2011). Sukladno tome katastarski podaci su najbolje održavani u obliku
vektorskog DMP-a.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
49
Radna grupa u kreiranju smjernica razmatra modele 3D katastra, 3D katastar u
infrastrukturi prostornih podataka, temporalnu komponentu podataka (4D), kao i
mogućnost korištenja, korisnička sučelja, prezentaciju podataka 3D katastra građanima
itd. Na službenim stranicama su objavljeni ispunjeni upitnici o 3D katastrima koje su
ispunjavali predstavnici brojnih zemalja sudionika, između njih je i upitnik u kojem su
neke ocjene trenutnog stanja s 3D katastarskim podacima u Hrvatskoj (URL 20), kao i neka
predviđanja za 2014. godinu.
Potreba za stambenim prostorom oduvijek često višestruko premašuje površinu
dostupnog zemljišta, što prisiljava investitore na gradnju viših građevnih struktura s
većom gustoćom (Erba 2012). Slika 52 zorno prikazuje nemogućnost pravilnog i
preglednog upisa svih stambenih jedinica, ili nekretnina izgrađenih na tom području.
Slika 52. Improvizirano stambeno naselje s ilustracijom potrebnih upisa različitih etažnih
nekretnina
Zbog toga je potrebno uspostaviti 3D katastar s trodimenzionalnim modelom zgrada (Slika
53).
Slika 53. Primjer modeliranja 3D katastra (Oosterom i dr. 2012)
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
50
No čak ni sam DMZ nije dovoljan, jer bi on u katastru bio smješten na ravninsku podlogu,
katastarski plan, te bi svi objekti bili smješteni na istoj razini. Dodavanjem reljefa, tj.
uvođenjem potpunog DMP-a stvara se osnova za pravilan način 3D upisnika nekretnina
odnosno zemljišta.
Nadalje, kako je izrada DMR-a moguća iz slojnica i kota sa neke druge kartografske
podloge, uz pomoć raznih softvera moguć je i obrnuti proces. Tako je već postojeći DMR u
geodeziji moguće koristiti za izrade raznih karata, podloga (PGP-ova, itd.), u
aerofotogrametriji DMR čini temelj za izradu digitalnog ortofota DOF-a.
Također, kod projekta i izvedbe geodetskih mreža (npr. mreže za izgradnju brana ili
mostova, ili apsolutne mreže za praćenje pomaka i deformacija) prethodna radnja
rekognosciranju terena te stabilizaciji točaka je provjera vizura između točaka mreže. Kod
velikih projekata mreža, gdje je teško intuitivno odabranim točkama pri rekognosciranju
terena konstantno provjeravati dogledanja na drugu točku, za ovo se može koristiti
analiza linije dogledanja na DMT-u.
Gradski ured za katastar i geodetske poslove Grada Zagreba obavlja poslove katastra
nekretnina, područnih registara prostornih jedinica, katastra vodova, pregleda i
potvrđivanja parcelacijskih i drugih geodetskih elaborata, reviziju i održavanje stalnih
geodetskih točaka, vođenje izvorne evidencije naselja, ulica i kućnih brojeva, te druge
stručne geodetske poslove. U navedenim poslovima primjena 3D modela je od iznimne
važnosti i koristi.
5.2. Upravljanje imovinom i procjena nekretnina
3D modeli zgrada imaju i važnu primjenu kod upravljanja objektima i infrastrukturom
odnosno u Facility Managementu (FM-u). FM je multidisciplinarna struka koja osigurava
funkcionalnost izgrađenog prostora kombiniranjem podataka o ljudima, mjestima,
procesima i tehnologijama. FM-om se strateški organiziraju tri elementa:
predmeti/objekti (prostor), ljudi i procesi (Vojnović 2006). Slika 54 prikazuje vizualizaciju
prostorija Geodetskog fakulteta u Zagrebu iz 3D FM sustava.
Slika 54. Prikaz prostorija Geodetskog fakulteta u Zagrebu
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
51
Ovakav FM sustav može se koristiti u različite analize, vizualizacije i upravljanje resursima
ovisno o detaljnosti podataka unesenih u sustav.
Jedna od pretpostavki za učinkovito tržište nekretnina je uspostava sustava procjene
vrijednosti nekretnina s uniformiranim čimbenicima i vrijednostima, otpornog na različite
interpretacije i subjektivne procjene pojedinog stručnjaka, te mogućnost automatizirane
masovne procjene nekretnina (Tomić 2010).
Važno je razlikovati procjenu poljoprivrednog zemljišta od građevinskog, odnosno
izgrađenog zemljišta. Za masovnu procjenu poljoprivrednog zemljišta potrebno je koristiti
DMR model bez vegetacije, drugih objekata i građevina, dok je za procjenu izgrađenog
zemljišta nužno koristiti DMP.
Kod procjene poljoprivrednog zemljišta, kao što je opisano u (Matijević i dr. 2006),
osnovno je obilježje njegova proizvodna sposobnost. Dvije su osnovne sastavnice koje
utječu na proizvodnu sposobnost:

Veličina, oblik i položaj katastarske čestice;

Kvaliteta tla.
Iz DMR-a je moguće odrediti obilježja katastarske čestice određena reljefom (prostorni
položaj čestice – nagib), koje očito utječu na proizvodnu sposobnost čestice.
Masovna procjena izgrađenog zemljišta je nešto kompleksnija zbog puno više čimbenika
koji utječu na vrijednost nekretnine. Ovdje je zato u primjeni potreban DMP. Kod
procjene izgrađenog zemljišta razlikujemo položajne čimbenike (korištenje i namjena
prostora, prostorna povezanost, udaljenost od točaka utjecaja na vrijednost) te
individualne čimbenike (površina katastarske čestice, oblik i kompaktnost katastarske
čestice, duljina ulične fronte, površina i volumen zgrade, poligon vidljivosti, položaj u
zgradi). Ukoliko se radi o automatskom izračunu ovih čimbenika za masovnu procjenu
nekretnina, DMP je nužan poglavito za izračune volumena zgrada, položaja posebnih
dijelova nekretnina i najkompleksniju analizu izračuna poligona vidljivosti.
Jedan od bitnih čimbenika koji utječu na vrijednost nekretnine je kvaliteta pogleda. Uz
današnje mogućnosti analiziranja prostornih podataka, osim kreiranja 2D poligona
moguća je i 3D analiza (Slika 55 i Slika 56).
Slika 55. 2D i 3D poligon vidljivosti
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
52
Slika 56. Uzdužni presjek terena i pripadajuća vidljivost horizontalne vizure
Koristeći DMP, umjesto samo DMR-a ili DMZ-a moguće je računati poligone vidljivosti
uzimajući u obzir i reljef i građevine (Slika 57 i Slika 58).
Slika 57. Poligon vidljivosti omeđen terenom i zgradama
Slika 58. Poligon vidljivosti omeđen samo zgradama
Rezultati analize i vizualizacije DMP modela važni su za planiranje slijedećih koraka,
održavanje vlastite imovine, simulacije i procjene rizika, što je od velikog značaja za
menadžere u velikim korporacijama koji upravljaju imovinom na velikim površinama, te
razne institucije i tijela lokalne, regionalne i državne vlasti.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
53
Gradski ured za imovinsko pravne poslove i imovinu Grada obavlja poslove koji se odnose
na denacionalizaciju, vlasništvo i druga stvarna prava, izvlaštenje i druga ograničenja
vlasništva i drugih stvarnih prava, korištenje građevinskog zemljišta, stjecanje,
raspolaganje, upravljanje i korištenje nekretninama, pokretninama i pravima u vlasništvu
Grada, imovinsko-pravne poslove u vezi s pripremom zemljišta za izgradnju Grada,
uređivanje vlasničko-pravnih odnosa, urbanu komasaciju, uknjižbu i evidenciju imovine
Grada. Primjena 3D modela moguća je u obavljanju mnogih zadaća, a poglavito u
upravljanju i korištenju nekretninama. S druge pak strane, kvalitetan 3D model mogao bi
biti osnova za objektivan sustav procjene nekretnina u Gradu.
5.3. Prostorno planiranje i urbanizam
Više vrsta informacija se koristi za izradu prostornih planova i strateških politika. To su
informacije o ljudima - stanovništvu, fizičke informacije, ekonomske i informacije o
okolišu. Sve se te informacije pojavljuju u prostoru, odnosno moguće ih je
georeferencirati pa ih možemo smatrati geoinformacijama u toj primjeni. 3D modeli u GIS
okruženju su načelno mnogo korisniji za prostorno planiranje i urbanizam nego ravninske
karte i planovi istog područja jer omogućuju obilježavanje određenih informacija od
interesa, kreiranje scenarija i predviđanje ekonomskih utjecaja, te procjenu utjecaja na
okoliš planiranog novog zahvata u prostor.
Alati koji se ustaljeno koriste za obradu DMP-a omogućuju izračune i prikaze linija
dogledanja koje su vrlo korisne ukoliko planirana građevina ili skup građevina imaju
određene kriterije ili zahtjeve u tom pogledu. Nadalje, mogućnosti analize toka voda na
terenu daje poglavito DMR, te je na taj način moguće predvidjeti moguće izljeve te
njihove daljnje tokove, te se ta mjesta mogu označiti kao nepovoljna za prostorno širenje
ili gradnju, ili pak odabrati najpovoljniju lokaciju za postavljanje određene brane ili zaštite
od poplava u slučaju planiranja gradnje na takvom području.
Pomoću analize nagiba terena, odnosno alata za izračun najkraćeg ili najekonomičnijeg
puta, a pri tome uzimajući u obzir razvedenost reljefa te uspone i padove, moguće je
izabrati te planirati lokacije za gradnju strateških objekata (policija, vatrogasci, hitna
pomoć) za koje je bitan uvjet blizina te mogućnost povezivanja na prometnice.
Kod planiranja lokacije za odašiljače (radio ili mreže mobilnih komunikacija) također je
bitan DMP u urbanim sredinama, kako bi se izborom lokacije osigurao nesmetan signal.
U urbanizmu, vizualizacija je jedan od glavnih alata za pravilnu procjenu estetskih
posljedica planiranog urbanističkog zahvata. Vizualizacija DMP-a preklopljenog
odgovarajućim teksturama, odnosno fotorealističnim DMP modelom je zasigurno
najrealističniji prikaz prostora.
Načelno, većina velikih gradova koji su razvijali, odnosno naručili izradu DMP-a, su u
prvom planu imali uspostavu tzv. 3D grada kao podršku prostornom planiranju i
urbanizmu, no nastankom 3D modela počelo ih se je primjenjivati i za brojne druge
namjene: hitne situacije, telekomunikacije, komunalna služba, marketing, itd.
U istraživanju kojeg su proveli (Batty i dr. 2000) o aplikacijama i primjeni 3D modela
gradova u prostornom planiranju i urbanizmu, prepoznate su 63 aplikacije, od kojih 38 u
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
54
gradovima s više od milijun stanovnika. Najrazvijenije specijalizirane aplikacije za
određenu primjenu 3D modela, a poglavito u prostornom planiranju, su prema
istraživanju razvijene u gradovima Tokyo i New York.
Stručnjaci sa švicarskog Instituta za geodeziju i fotogrametriju u suradnji sa stručnjacima
sa Instituta za lokalno, regionalno i nacionalno planiranje su u svrhu dokazivanja primjene
3D modela u prostornom planiranju izradili fotorealistični DMT područja Greater Kunming
Area u Kini. Cilj je bio pokazati da 3D modeli u prostornom planiranju omogućuju da
proces planiranja bude jednostavan za primjenu, podaci moraju biti prilagodljivi razini
planiranja i svim mjerilima, te orijentirani ka podršci planiranja održivog razvoja.
Pri izradi fotorealističnog DMP-a (Slika 59) korišteni su satelitski snimci LANDSAT 7 ETM+ i
IRS 1C PAN. Snimke su spojene u jednu kombiniranu sliku kako bi se sačuvala prostorno
mjerilo IRS 1C PAN snimka i spektralne informacije LANDSAT 7 ETM+ snimka.
Slika 59. 3D vizualizacija izrađenog fotorealističnog modela
Nakon što je fotorealistični DMP izrađen, izveden je zaključak kako je njegova primjena u
planiranju itekako korisna, te kako je za prostorno planiranje na lokalnoj razini potrebno
koristiti aerofotogrametrijske snimke više rezolucije umjesto satelitskih snimaka. U tu
svrhu su izrađeni planovi implementacije u GIS-u u svrhu prostornog planiranja, i to za
planiranje slijedećih tema (Louy i dr. 2002):

Naselja i krajolik

Opskrba i odlagališta
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM

Gradske prometnice

Javna gradska infrastruktura

Zaštita jezera.
55
Ovakav pristup vrlo je prihvatljiv u prostornom planiranju brzo rastućih urbanih sredina,
gdje lokalna samouprava ima mogućnosti provesti opsežno planiranje.
U Beču se već niz godina koristi 3D model grada u planiranju razvoja i donošenju odluka u
prostoru (Dorffner i Belada 2011). Primjene uključuju arhitektonske natječaje, izradu
maketa planiranih zahvata u prostoru, analize dogledanja pri planiranju visokih zgrada i
građevina blizu zaštićene povijesne jezgre (Slika 60), vizualizacije strateških projekata za
političare, medije i građane i dr.
Slika 60. Analiza vizualnog utjecaja planirane zgrade u povijesnoj jezgri Beča
U Gradu Zagrebu također je već uspješno korišten 3D model grada u urbanističkom
planiranju i projektiranju. Neki od značajnijih primjera su Projekt Integrirani grad - idejno
rješenje povezivanja Trga Franje Tuđmana, Trga Francuske republike i Trga Krešimira
Ćosića (Slika 61) te Blok Badel - međunarodni natječaj za izradu idejnog urbanističkoarhitektonskog rješenja Bloka Badel u Zagrebu (Slika 62).
Studija
56
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Slika 61. Integrirani grad
Slika 62. Blok Badel
U oba slučaja korišten je DMP s visokom razinom detalja LOD 2.
U Gradu Zagrebu je planiranje razvoja, prostorno planiranje i urbanizam u nadležnosti više
gradskih upravnih tijela i ustanova – Gradskog ureda za strategijsko planiranje i razvoj
Grada, Gradskog ureda prostorno uređenje, izgradnju Grada, graditeljstvo, komunalne
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
57
poslove i promet, te Zavoda za prostorno uređenje Grada Zagreba. Oni obavljaju poslove
predlaganja strategijskih odluka i programa razvoja Grada, vođenje registra podataka o
prostoru, vođenje postupaka izrade i donošenja dokumenata prostornog uređenja, izrada
prostornih planova, izrada izvješća o stanju u prostoru, i stručno-analitičke poslove iz
područja prostornog uređenja. Primjenom 3D modela u radu gradskih upravnih tijela i
ustanova postigao bi se sinergijski učinak u cjelokupnom planiranju i razvoju Grada.
5.4. Graditeljstvo i izdavanje dozvola
DMT je izvrsna podloga za projektiranje građevinskih objekata jer omogućuje brzo i točno
određivanje koordinata i visina u svakoj točki. Zato je u graditeljstvu primjena DMT-a vrlo
raširena. DMT se uglavnom koristi u niskogradnji, poglavito linijskih objekata.
Tipične analize nad DMT-om omogućuju brzu i pouzdanu izradu uzdužnih i poprečnih
profila potrebnih u svim fazama projektiranja i gradnje (Slika 63), obračun volumena
originalnog i projektiranog stanja ili u različitim epohama od posebne važnosti kod
gradnje kamenoloma, klizišta, smetlišta, akumulacija i sl., izračun potrebne kubature
iskopa ili nasipa terena iznad ili ispod određene razine, što je često potrebno pri
građevinskim radovima kako bi se odredila količina materijala (masa, volumen) kojeg
treba dovesti ili odvesti na gradilište. Tako, na primjer pri izgradnji ceste treba još u fazi
planiranja trasu odrediti tako da je ukupna masa materijala kojeg treba premjestiti
minimalna.
Slika 63. Usporedba vertikalnih profila za dvije alternativne trase projektirane prometnice
U cestogradnji kao i kod drugih uzdužnih objekata posebno je prikladna metoda računanja
masa iz poprečnih profila.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
58
Kod plošnih objekata kao kod aerodroma, igrališta, bazena, kamenoloma, šljunčara i
slično preporučljiva je druga metoda, tzv. metoda računanja masa iz prizmi, također
pomoću DMR-a.
Ukoliko je na području projekta dostupan digitalni model reljefa, moguće je izračun masa
automatizirati uz pomoć odgovarajućih računalnih programa (Pribičević i Medak 2003).
Dakle, DMR nalazi primjenu u projektiranju i gradnji prometnica za potrebe (Petrie i
Kennie 1987):

Izračuna potrebnih zemljanih radova iz kubatura za procjenu troškova

U projektiranju cesta (nagibi terena)

Projektiranju križanja i ostalih elemenata prometnica

Za vizualizaciju uklopa u teren strukturnih elemenata velikih građevina (npr.
betonskih temelja ili stupova, upornjaka mostova, te gornjeg ustroja mostova)

Projektiranja željezničkih pruga i brzih transportnih sustava

Radova i iskopa kanala i riječnih preusmjeravanja

Nadzora i vizualizacije gradnje tunela kroz izradu poprečnih i uzdužnih profila
tunela.
Kod gradnje građevina i građevinskih zahvata na velikim površinama koristi se za:

Projektiranje i praćene gradnje zračnih luka, odnosno pista

Melioracije zemljišta i radove na obnovi zemljišta uništenog nakon rudarskih
radova (izravnavanje umjetnih neravnina nastalih od otpadnog materijala,
punjenje jama nastalih kod iskopa šljunka, itd.)

Analize toka voda za procjenu kapaciteta rezervoara i odteretnih kanala

Gradnju brana

Itd.
Nadalje DMT u kombinaciji s DMZ-om tj. DMP moguće je primjenjivati u procesu
izdavanja dozvola za gradnju. U procesu izdavanja dozvole, referent mora pregledati
tehničku dokumentaciju, te projekte kako bi ustanovio usklađenosti ili eventualna
odstupanja od dozvoljenih parametara. S obzirom na to da se dozvole za gradnju izdaju
prije početka gradnje, teško je na osnovu 2D projekata vizualizirati utjecaj
novoprojektirane građevine u prostoru. Privremenim unosom novoprojektirane građevine
na DMP, moguće je u potpunosti vizualizirati te predvidjeti stanje na terenu nakon
gradnje, te analizama doći do podataka o usklađenosti izgrađene građevine s uvjetima
gradnje izrečenim u prostornom planu (npr. maksimalni koeficijent iskoristivosti i
izgrađenosti, maksimalna etažnost i bruto razvijena površina, maksimalna visina objekta,
minimalna udaljenost od susjednih međa, itd.)
U Hrvatskoj je u tijeku legalizacija bespravno sagrađenih zgrada prema Zakonu o
postupanju s nezakonito izgrađenim zgradama (NN 86/2012). Tim se Zakonom uređuju
uvjeti, postupak i pravne posljedice uključivanja u službeni pravni sustav nezakonito
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
59
izgrađenih zgrada, a postojanje 3D katastra bi uvelike olakšalo proces legalizacije i upisa
takvih zgrada. Slučajevi kao što su npr. „na legalno izgrađenoj garaži je nelegalno
dograđen jedan stan“ ili „ zgrada ima dozvolu za 2 kata a izgrađena su 3 kata“ su nažalost
u Hrvatskoj česta pojava, pa je građevinskoj, geodetskoj i pravnoj struci potreban bolji
opis nekretnine, naročito njene treće dimenzije (Vučić i dr. 2012).
Kod koeficijenta izgrađenosti (tlocrtna površina/površina građevne parcele) je relativno
lako kontrolirati na 2D podlogama, no koeficijent iskoristivosti (BRP/površina građevne
parcele) zbog potrebe prikaza svih etaža mnogo lakše bi bilo kontrolirati kroz vizualizaciju
u 3D prikazu.
Isto tako, kod uvjeta o minimalnoj udaljenosti od međe kod prostornih planova gdje su
uvjeti gradnje za ovaj parametar izrečeni relativno na projektiranu visinu (npr. h/2),
referentu je lakše vidjeti pravi utjecaj smještaja u prostoru zgrade određene visine u
DMP-u, nego iz 2D nacrta i numeričkih podataka.
3D model u postupke provedbe dokumenata prostornog uređenja započeo je
primjenjivati i Grad Dubrovnik (Slika 64), za čije potrebe je izrađen detaljan model koji
uključuje i oblikovanje krovova zgrada (LoD 2). Primjena je planirana za 3D vizualizacije
postojećih i planiranih objekata za građanstvo i stručnu javnost tijekom javnih rasprava i
uvida u prostor, izračun solarnog potencijala objekata iz podataka o krovovima i
ekspoziciji prema suncu, nagibu krovova, izradu simulacija zasjenjenosti određenih
područja, simulaciju pogleda s određenih mjesta, planiranje razmještaja wireless
pristupnih točaka – Hot spots itd.
Slika 64. 3D model Dubrovnika (URL 21)
Poslove iz ovog područja u Gradu Zagrebu su pretežito u nadležnosti Gradskog ureda za
prostorno uređenje, izgradnju Grada, graditeljstvo, komunalne poslove i promet. Uz
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
60
ostale poslove, Ured obavlja poslove koji se odnose na izdavanje akata vezanih uz
provedbu dokumenata prostornog uređenja i gradnje (lokacijska dozvola, rješenje o
uvjetima gradnje i dr.), izgradnju Grada, pripremu i izvođenje gradskih projekata, vodno
gospodarstvo i vode, vodopravnu inspekciju. Primjena 3D modela moguća je u većini
navedenih zadaća, a posebno u pripremi i izvođenju projekata te kontroli.
5.5. Spomenici kulture i prirode
Velika važnost u svijetu se pridaje zaštiti kulturne baštine za buduće naraštaje. Sami smo
svjedoci velikih razaranja za vrijeme domovinskog rata. Nadalje, prirodne katastrofe
poput potresa, tsunamija, erupcije vulkana, požara mogu uništiti spomenike kulture i
prirode. Naravno, zaštita spomenika je primaran zadatak, ali sama daljnja obrada,
prezentacija i analiziranje može se obaviti na računalu temeljem fotorealističnog 3D
modela, odnosno virtualne replike spomenika (Gašparović i Gajski 2012).
Kod očuvanja kulturne baštine, veliku ulogu mogu igrati digitalni modeli terena za
dokumentiranje pojedinih artefakata, te u procesima restauracije.
Na primjeru 3D rekonstrukcije starog rimskog grada Augusta Raurica u Švicarskoj koja je
napravljena na Basel University for Applied Sciences pokazana je potreba i moguća
primjena DMT modela u zaštiti i prezentaciji kulturne baštine. U tom projektu, prvi
zadatak je bio izraditi 3D model modernog grada Augst koji je djelomično izgrađen na
ruševinama Augusta Raurica. DMT je napravljen koristeći fotogrametrijske snimke kao i
DMZ izrađen u CAD-u (Slika 65).
Slika 65. 3D model modernog grada Augst
Drugi zadatak je bio izraditi 3D model starog grada Augusta Raurica. DMR model je
kreiran iz arheoloških setova podataka, dok je DMZ izrađen temeljeno na postojećem
drvenom 3D modelu starog grada (Slika 66) (Wüst i dr. 2004).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
61
Slika 66. 3D model rekonstruiranog grada Augusta Raurica s DOF-om i DMT-om
Kombinacijom ovih 3D modela je za rezultat moguće istraživati, vizualizirati i prezentirati
ovaj spomenik kulture kao i druga arheološka nalazišta bez opasnosti od uništavanja bilo
kakvih bitnih predmeta ili dokaza djelovanjem čovjeka na terenu.
Grad Beč koristi detaljni 3D model u zaštiti svoje povijesne jezgre (Slika 67). Primjena je,
osim dokumentiranja postojećeg stanja zaštićenih građevina, i u očuvanju vrijednih vizura
i poteza u gradu (Dorffner i Belada 2011).
Slika 67. 3D model povijesne jezgre Beča
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
62
Kulturni i prirodni spomenici imaju neprocjenjivu vrijednost. Ova činjenica je često
prepoznata kad su već ugroženi, ili čak uništeni. Korištenjem 3D modela, moguće je
renovirati ih, ili u najgorem slučaju rekonstruirati takve objekte kulturnog nasljeđa. Osim
dugoročnog digitalnog očuvanja, odnosno dokumentiranja ovakvih spomenika,
korištenjem 3D modela moguće je interaktivno prezentirati i vizualizirati spomenike
građanima kojima imaju važnost.
Gradski zavod za zaštitu spomenika kulture i prirode obavlja poslove zaštite kulturnih
dobara, izradu konzervatorske dokumentacije, izdavanje uvjeta i dozvola, zaštitu prirode,
radove i zahvate na području zaštićenih dijelova prirode i dr. Primjena 3D modela sama
po sebi se nameće kao nužno potrebna posebno prije početka radova na konzervaciji
odnosno očuvanju kulturne baštine.
5.6. Poljoprivreda i šumarstvo
ARKOD (sustav evidencije zemljišnih parcela u RH) je nacionalna evidencija uporabe
zemljišta u Republici Hrvatskoj. Cilj ARKOD-a je omogućiti poljoprivrednicima lakši i
jednostavniji način podnošenja zahtjeva za poticaje kao i njihovo transparentno korištenje
(Luketić i dr. 2012).
ARKOD sadrži slijedeće podatke:
1. Podaci o ARKOD čestici zemljišta:
a. Identifikacijski broj (ID) ARKOD čestice zemljišta
b. Vrsta uporabe zemljišta sa pripadajućom šifrom
c. Naziv ARKOD čestice zemljišta (domaće ime)
d. Površina ARKOD čestice zemljišta
2. Podaci o posjedniku
a. Matični identifikacijski broj poljoprivrednog gospodarstva
b. Osobni podaci
3. Prostorni podaci:
a. DOF u mjerilu 1:5000
b. Inicijalni LPIS sloj
c. Digitalni katastarski plan (DKP)
d. DMR u mjerilu 1:5000
e. Podaci iz Središnjeg registra prostornih jedinica
f. Topografska karta u mjerilu 1:25000
Iz popisa podataka koje sadrži ARKOD razvidno je da poljoprivrednici koriste DMR
svakodnevno kroz ARKOD.
Isto tako, ovi zahtjevi za poticaje prolaze kontrolu prihvatljivosti za poticaje u
poljoprivredi koju provodi Agencija za plaćanja u poljoprivredi, ribarstvu i ruralnom
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
63
razvoju ili neka druga pravna osoba kojoj se to povjeri. Kontrole tih zahtjeva se provode
raznim metodama, između ostalog i daljinskim istraživanjem. Kontrole daljinskim
istraživanjem koriste ortorektificirane satelitske ili zračne snimke vrlo visoke rezolucije za
lociranje poljoprivredne čestice zemljišta, te utvrđivanje njezinih granica i površine u
smislu prihvatljivosti za plaćanje obzirom na prijavljenu poljoprivrednu kulturu i grupu
kultura.
Osim toga, za razliku od neizravnih, posrednih primjena u poljoprivredi, DMR se koristi za
analize nagiba i smjera nagiba poljoprivrednog zemljišta u svrhu ocjene proizvodne
sposobnosti zemljišta. To izravno utječe i na procjenu poljoprivrednog zemljišta (vidi
poglavlje 5.2. ).
Prema narudžbi Gradskog ureda za poljoprivredu i šumarstvo Grada Zagreba, Zavod za
pedologiju Agronomskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu izradio je projekt pod nazivom
„Inventarizacija poljoprivrednog zemljišta Grada Zagreba i preporuke za poljoprivrednu
proizvodnju“. Jedan od ulaznih podataka bio je i digitalni model reljefa na osnovi kojeg je
izrađeno zoniranje prema nadmorskoj visini i nagibu terena (Slika 68).
Slika 68. Nadmorske visine i nagib terena u Gradu Zagrebu
Dobiveni podaci korišteni su zajedno s drugim podacima (pedološke osobine tla,
hidrologija, klima, geologija, vegetacija i dr.) u višenamjenskoj procjena pogodnosti
poljoprivrednog zemljišta za ratarstvo, povrtlarstvo, voćarstvo, vinogradarstvo i travnjake
(Husnjak i dr 2008).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
64
U šumarstvu, DMR se može koristiti za planiranje pošumljavanja. Kod pošumljavanja se
mora paziti da se smanji rascjepkanost šume i očuva bioraznolikost. Kako bi se ovo
postiglo potrebno je imati osnovne informacije o terenu s prostornog aspekta. U procesu
pošumljavanja rade se tzv., modeli prikladnosti za određene vrste. U radu (Felicisimo
2003) je izrađen i prikazan takav model za vrstu Quercus Pyrenaica u Extramanduri,
Španjolska.
Za izradu modela izrađen je i korišten DMR digitalizacijom slojnica sa postojeće
topografske karte te njegovi derivati:

Karta trenutne raspodijele vrste Quercus Pyrenaica;

Model potencijalne osunčanosti (analizom sjenčanja terena iz DMR-a simulacijom
nastaje model, a kao rezultat je moguće procijeniti vrijeme izloženosti direktnim
sunčevim zrakama svake točke na terenu);

Statistički podaci o temperaturi za svaku točku na DMR-u dobiveni interpolacijom
na području analize sa ukupno 140 meteoroloških stanica.
Iz modela je moguće kreirati karte prikladnosti za pošumljavanje određenom vrstom (Slika
69).
Slika 69. Karta prikladnosti za pošumljavanje vrstom Quercus Pyrenaica
Što je siva boja tamnija, to je lokacija prikladnija za pošumljavanje vrstom Quercus
Pyrenaica. Crna boja je izvan područja analize, a bijela boja je neprikladno zemljište.
DMR se koristi i kod projektiranja šumskih prometnica. Analize i operacije nad DMR-om
omogućuju brzu izradu profila, volumena iznad ili ispod neke horizontalne ili kose ravnine,
procjenu troškova, volumene iskopa i nasipa, dogledanja, itd. Također se koristi za analizu
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
65
optimalnog razmještaja i gustoće šumskih cesta na određenom području, te za izbor
najpovoljnije trase šumskih cesta.
Nadalje, smanjenje srednje udaljenosti privlačenja kod gospodarskih šumskih cesta,
odnosno srednje daljine pristupa površini kod protupožarnih prometnica krškog područja
Hrvatske, jest osnovna zadaća izgradnje šumskih prometnica, a na digitalnom modelu
terena uspješno se mogu korigirati geometrijske srednje udaljenosti i to sa čimbenikom
nagiba terena, dok je simulacijom sastojinskih elemenata lako utvrditi koeficijent
zaobilaženja horizontalnih prepreka. Navedena dva koeficijenta potrebita su za brzo
određivanje stvarne srednje udaljenosti.
Dobrobiti od primjene DMR/DMP u šumarstvu su prikazane jednom analizom izrađenom
na primjeru Hrvatskih šuma d.o.o., UŠP Požega (Pičman i dr. 1997).
Tijekom 1995. godine izrađeno je pet projekata šumskih cesta ukupne duljine 7593,20 m s
ukupno 610 poprečnih presjeka, 177 tjemena i 88 lomova niveleta. Analizirajući ove
podatke za 1 000 m šumske ceste uzeti su kao prosjek 80 poprečnih presjeka, 23 tjemena
i 12 lomova nivelete, te na osnovi toga utvrđeno je vrijeme koje je potrebno za rad jednog
projektanta. Iz dobivenih rezultata zaključeno je da se za izradbu 1 km šumske ceste
utroši 2370 min ili 39,5 radnih sati, odnosno 5 radnih dana za jednog projektanta. Ako se
ova utrošena vremena izrade projekta 1 km šumske ceste postave u omjer s klasičnim
načinom izradbe koje iznosi 20 radnih dana, rezultat je da se primjenom DMR-a u GIS
softveru potroši 25% radnih dana koji bi bili potrošeni klasičnim načinom.
Korištenjem DMT-a, odnosno razlike DMT-a i DMR-a moguće je doći do volumena
vegetacije te na taj način procijeniti količinu šumskog etata (količine drveta predviđenog
za rušenje, odnosno prodaju) ili općenito drvne mase na određenom području. Slika 70
prikazuje sjenčeni prikaz digitalnog modela reljefa i digitalnog modela površina za isto
područje Grada Zagreba. LIDAR metoda omogućuje klasifikaciju i razlikovanje površine
terena i vegetacije na njemu (Slika 71) (Bretar i Checata 2007).
Slika 70. Ježdovec - model reljefa i model površina s vegetacijom
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
66
Slika 71. Klasifikacija podataka LIDAR snimanja
Gradski ured za poljoprivredu i šumarstvo obavlja poslove koji se odnose na
unapređivanje i razvoj poljoprivrede i šumarstva, upravljanje i zaštitu poljoprivrednog
zemljišta, šuma i šumskog zemljišta, potpore u poljoprivredi i šumarstvu, lovstvo,
vinarstvo, zaštitu bilja, stočarstvo i veterinarstvo, zaštitu životinja i dr. U tim područjima
najveću primjenu imaju digitalni modeli reljefa, dok digitalni modeli zgrada imaju
relativno malu primjenu te nisu obrađeni u ovom poglavlju.
5.7. Zaštita okoliša
Svi alati i mogućnosti DMR/DMP modela spomenute u prijašnjim poglavljima mogu se
primijeniti i u zaštiti okoliša. U zaštiti okoliša je potrebno pratiti brojne statističke
podatke, te obavljati procjene kroz razne analize. Npr., hidrološke analize toka voda,
zaštite od buke, analize emisija i imisija raznih plinova, analize mogućnosti širenja biološki
otrovnih materijala itd.
U Hrvatskoj je osnovana Agencija za zaštitu okoliša (AZO) kao javna ustanova za
prikupljanje, objedinjavanje i obradu podataka o okolišu Republike Hrvatske te
izvješćivanje o stanju okoliša. Za ispunjavanje tih obveza uspostavljen je ISZO
(Informacijski sustav zaštite okoliša) čija je potreba i razvoj definiran Zakonom o zaštiti
okoliša (NN 110/2007). Unutar ISZO koji se razvija kako bi bio kompatibilan Europskom
informacijskom sustavu za okoliš (Shared Environmental Information System - SEIS), AZO
koristi DMR u kombinaciji s brojnim drugim podacima za analize i vizualizaciju stanja u
okolišu (Slika 72).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
67
Slika 72. GIS preglednik baze podataka o pokrovu i namjeni korištenja zemljišta CORINE
Land Cover Croatia s uključenim slojem reljefa
CORINE Land Cover Hrvatska predstavlja digitalnu bazu podataka o stanju i promjenama
zemljišnog pokrova i namjeni korištenja zemljišta Republike Hrvatske za razdoblje 1980.2006. Baza CLC Hrvatska je konzistentna i homogenizirana sa podacima pokrova zemljišta
cijele Europske unije.
Prema Izvješću o radu (AZO 2011), podaci koji se prate i analiziraju su pohranjeni u 44
baze podataka, raspodijeljenih u 11 glavnih tematskih podsustava:

Informacijski sustav kakvoće zraka;

Informacijski sustav kopnenih voda;

Informacijski sustav mora;

Informacijski sustav zaštite prirode;

Informacijski sustav tla;

Informacijski sustav gospodarenja otpadom;

Informacijski sustav poljoprivrede i šumarstva;

Informacijski sustav industrije i energetike;

Informacijski sustav prometa i turizma;

Informacijski sustav zdravlja i sigurnosti;

Informacijski sustav općih tema zaštite okoliša.
DMR se može koristiti za analize kakvoće zraka, širenja onečišćenog zraka, mogućnosti
širenja stakleničkih plinova, analizama za izdvajanje potencijalno onečišćenih lokaliteta,
vizualizaciju eksploatacijskih i istražnih polja mineralnih sirovina, itd.
Unutar najveće baze podataka Agencije za zaštitu okoliša, Registra onečišćavanja okoliša
(ROO), skupljaju se podaci o izvorima, vrsti količini, načinu i mjestu ispuštanja, prijenosa i
odlaganja onečišćujućih tvari i otpada u okoliš koji se pohranjuju na razdoblje od 10
godina. ROO prati onečišćenja u Hrvatskoj prikupljanjem podataka o ispuštanju 128
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
68
onečišćujućih tvari uključujući teške metale, pesticide, stakleničke plinove i čestice te
otpadu u sastavnice okoliša (zrak, vodu i/ili more i tlo). Onečišćujuće tvari koje se prate
izabrane su zbog potencijalnog rizika koji predstavljaju za zdravlje ljudi i stanje okoliša.
Sukladno tome, primjena DMR/DMP je od presudne važnosti u zaštiti okoliša zbog
mogućnosti analiza ugroženih lokaliteta, tokova ili većih područja kako bi se na vrijeme
moglo reagirati u aktivnostima za zaštitu okoliša.
U zaštiti okoliša, prema (Lang i Blaschke 2010) 3D modeli se u rasterskom ili vektorskom
obliku uz primjenu GIS softvera mogu koristiti za brojne kompleksne analize i dobivanje
parametara u mjerama strukture krajolika, a u svrhu očuvanja okoliša i bioraznolikosti.
DMR/DMP modeli i GIS analize nad njima omogućuju izračune i usporedbu efektivno
korištenih površina za staništa životinjskih i biljnih vrsta, analize utjecaja fragmentacije
krajolika, mogućnosti najpovoljnijih lokaliteta ili tokova krajolika, modeliranje mreže
biotopa, općenito prikaza vertikalnih struktura krajolika.
S područja istraživanja okoliša, te sa strane modeliranja, rasteri su posebno prikladni za
prikazivanje kontinuiranih fenomena. Poznati primjeri toga su rasterski digitalni modeli
terena.
Jedan od čimbenika koji se uzima u obzir u prostornom uređenju jest i zagađenje bukom
koje uvelike utječe na zdravlje ljudi. Strategija Europske unije za održivi razvoj, odnosno
trenutačno valjani šesti Akcijski program, stavlja među ciljeve i aktivnosti smanjenja
utjecaja buke na ljude.
U Hrvatskoj se zaštita od buke počela intenzivnije razmatrati tek u posljednjih nekoliko
godina, a zakonska regulativa uređena je Zakonom o zaštiti od buke i pripadajućim
pravilnicima. Iako je buka subjektivni pojam određen fizikalnim značajkama zvuka i
fiziološkim svojstvima uha i ljudskog organizma, moguće je objektivno mjeriti indikatore
buke i na osnovi mjerenja modelirati, odnosno ocjenjivati količinu zagađenja bukom.
Obveznici izrade karata buke dužni su, sukladno zakonu, osigurati 3D digitalan model
područja izrade karte buke. Za to je potreban specifičan 3D model prostora kojega su
sastavni dijelovi:

visinske točke kojih je relativni međuodnos s najvećom mogućom dostupnom
točnošću, ali ne lošijom od 1,5 m;

prijelomnice i linije oblika;

sve građevine i vrste pokrova terena.
Grad Rijeka je započeo 2008. godine s izradom strateške i konfliktne karte buke za
cestovni i pružni promet grada Rijeke. Strateška karta buke jest temeljna karta buke
namijenjena cjelovitom ocjenjivanju izloženosti stanovništva buci od različitih izvora buke.
Iz navedenog razloga izrađuju se strateške karte buke koje obuhvaćaju samo jedan
određeni glavni izvor buke. Konfliktna karta buke jest razlikovna karta buke koja se
izrađuje na temelju izrađene strateške karte buke, a iz koje je vidljiva razlika između
postojećeg i/ili predviđenog stanja imisije buke i dopuštenih razina buke (URL 22). Slika 73
prikazuje isječak Strateške karte buke grada Rijeke – cestovni promet.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
69
Slika 73. Isječak Strateške karte buke grada Rijeke – cestovni promet
Grad Zagreb je također započeo aktivnosti na izradi karata područja ugroženih bukom pri
čemu su nužni 3D podaci o reljefu i zgradama.
U Sektoru za zaštitu okoliša i gospodarenje otpadom Gradskog ureda za energetiku,
zaštitu okoliša i održivi razvoj obavljaju se poslovi vezani za procjenu utjecaja na okoliš i
zaštitu zraka, zaštitu voda, zaštitu od buke, vibracija i svjetlosnog onečišćenja,
gospodarenje otpadom te programsku potporu, informiranje i okolišno održivi razvoj. 3D
modeli koji uključuju reljef i zgrade imaju veliku primjenu u tim područjima što daje važan
poticaj za izradu sveobuhvatnog 3D modela grada.
5.8. Energetika
Javne ustanove kao što su Hrvatska elektroprivreda, Janaf, INA itd., imaju velike potrebe
za naprednim i ažurnim upravljanjem, te inventarizacijom svojih postrojenja. Digitalni
modeli površina u te svrhe omogućuju brz i točan pregled stanja, kao i različite analize
potrebne za učinkovito i stručno upravljanje i planiranje energetskih postrojenja.
Specifičnosti DMR/DMP modela omogućuju razne analize:

Ocjena potencijalnih lokacija za elektrane – npr. za male hidroelektrane gdje je
reljef jedan od glavnih kriterija;

Procjenu moguće proizvedene energije u hidroelektranama kroz procjenu protoka
iz DMR-a;

Izračun volumena akumulacija;

Planiranje i upravljanje akumulacijama;

Planiranje naftnih bušotina;
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
70

Vizualizacija, upravljanje, i inventarizacija vodova energenata;

Prikaze stanja dalekovodnih mreža;

Izbor lokacije za gradnju energetskih postrojenja uzimajući u obzir zaštitu okoliša;

Procjene troškova i cost/benefit analize.
Jedan od primjera učinkovite primjene DMR/DMP modela je u Sektoru za razvoj
Elektroprivrede Hrvatske Zajednice Herceg-Bosne. U Sektoru za razvoj u sklopu projekta
Mostarsko blato izrađena je predstudija izvodljivosti “Višenamjenski projekt Dubrava”,
prikazana u (Marinčić 2007), čija se višenamjenska primjena, među ostalim, ogleda u
sljedećem:

Proizvodnji električne energije;

Navodnjavanju;

Zaštiti od poplava;

Sportu i rekreaciji;

Obnovi postrojenja od povijesnog, energetskog i kulturnog značaja;

Itd.
Izrađen je3D modeli brane i šetnice akumulacije Dubrava, brane i šetnice akumulacije
Luke, privatnih i poslovnih objekata izgrađenih do 2001. godine, dalekovodnih stupova s
vodičima električne energije digitaliziranih s katastarskog plana mjerila 1:2500, lociranih
bunarskih bušotina itd. (Slika 74).
Slika 74. DMP područja Dubrave – sa svim objektima i postrojenjima
Pomoću DMP-a u GIS okruženju moguće je obavljati analize i vizualizacije u raznim
redovitim radnim procesima u inventarizaciji i održavanju postrojenja. Npr., kreiranje
poprečnih profila skraćuje vrijeme jednog operatera sa vjerojatno cijelog radnog dana, na
samo nekoliko sekundi uz rezultate u profesionalnom i efektivnom obliku (Slika 75 i Slika
76).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
71
Slika 75. Odabir profila na 3D modelu te prikaz podataka o odabranom profilu
Slika 76. Poprečna vizualizacija odabranog profila i prikaz podataka u točki profila
Nakon jednostavnog odabira i upita profila, prikazuju se podaci kao npr. horizontalna
udaljenost, udaljenost na terenu, minimalna i maksimalna visina terena, najveći nagib,
itd., od važnosti za održavanje i upravljanje područjem obuhvata brana i akumulacija, a
primjenjivo i na ostala energetska postrojenja.
Za gradsku razinu posebno je zanimljiva primjena 3D modela za potrebe procjene
potencijala za korištenje solarne energije. Pri tome se koristi LoD 2 ili detaljniji model
grada koji sadrži detaljan model krovova. Grad Beč je razvio projekt solarnog katastra
(„Solarkataster“) koji prikazuje potencijal pojedinog krova ili dijela krova za proizvodnju
električne energije pomoću solarnih panela. Na taj način vlasnik zgrade, pojedinac ili
tvrtka, može procijeniti isplativost takvog ulaganja. Karta je građanima dostupna na
službenoj web stranici Grada Beča, u okviru wienna GIS-a (Slika 77) (URL 23) . Slične
aktivnosti se odvijaju i u drugim gradovima – Münchenu, Lisabonu, Parizu i dr. (URL 24).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
72
Slika 77. Solarni potencijal krovova grada Beča
Sve značajnije područje u svijetu, a i kod nas, je poboljšanje energetske učinkovitosti
građevina. Procjenjuje se da se na grijanje troši četvrtina ukupno proizvedene energije
(Njemačka). Potrošnja energije za grijanje izravno ovisi o volumenu građevine, godini
izgradnje, vrsti i načinu korištenja, te se za potrebe poboljšanja energetske učinkovitosti
izrađuju 3D modeli gradova koji sadrže navedene informacije (URL 25). Tendencija je
povezivanja svih informacija vezanih za energetiku grada u energetske atlase izrađene
korištenjem 3d modela gradova. Jedan od prvih takvih projekata razvijen je za grad Berlin
– Energy Atlas Berlin (Slika 78) (Krüger i Kolbe 2012).
Slika 78. Energetski atlas Berlina
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
73
U Sektoru za energetiku, gospodarenje energijom i energetski održivi razvoj Gradskog
ureda za energetiku, zaštitu okoliša i održivi razvoj obavljaju se poslovi vezani za opskrbu i
sustavno gospodarenje energijom, primjenu mjera energetske učinkovitosti i energetski
održivi razvoj, te poslovi vezani za promicanje energetske učinkovitosti i održivog
gospodarenja energijom. U navedenim poslovima naročito je značajna primjena 3D
modela zgrada, po mogućnosti razine detaljnosti koja uključuje realno modeliranje oblika
krovova.
5.9. Promet
3D digitalni modeli se koriste u prometu u svim fazama, kako u planiranju prometnica
tako i u fazi korištenja prometnica.
Prometne mreže dijelimo na:
1. Cestovne
2. Željezničke
3. Zračne
4. Plovne
Kod planiranja najčešće cestovnih prometnica, no i željezničkih pruga, DMT se koristi za
identifikaciju pojedinih segmenata ceste ili pruge (Slika 79), izračun troškova za svaki
pojedini segment, analize kombinacije cestovnih segmenata koji će minimizirati potrebne
radnje u konstrukciji, održavanju i transportu, te vizualizaciju rezultata planerima (Liu i
Sessions 1993).
Slika 79. Prikaz mogućih trasa od polazne do odredišne točke na DMR-u
Kod odabira povoljnih trasa ceste, svaki segment je uvjetovan određenim kriterijem
maksimalnih nagiba koje vozila za koje se cesta projektira mogu svladati, a također i
nestabilnih strmih padina koje treba izbjeći. Kod rasterskih modela možemo do ovih
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
74
vrijednosti doći iz razlike visina svake pojedine ćelije u grid mreži, i horizontalne
udaljenosti ćelija, dok u vektorskom modelu izravno možemo doći do nagiba svakog
pojedinog segmenta, odnosno spojnice pojedinih točaka modela. Segmenti koji ne
zadovoljavaju postavljene kriterije, automatski se izbacuju iz mreže planirane ceste, a
prikazuje se konačno mreža mogućih segmenata koji zadovoljavaju postavljene kriterije.
Ovakva analiza se nadalje može proširivati te od mreže mogućih segmenata filtrirati one
koji će minimizirati troškove gradnje, u pogledu najpovoljnije točke uvođenja u gradilište,
najmanje potrebnog materijala koje treba premjestiti, izračuna kubatura (vidi poglavlje
5.4. ) itd.
Prednost koju pružaju DMT modeli kod prometnica, ovisno o prostornoj rezoluciji i
namjeni za koju su nastali, je mogućnost uzastopnih upita te izvlačenja podataka u bilo
kojoj točki uzduž prometnice dok se kod klasičnih metoda podaci prikupljaju selektivno
uglavnom manjom gustoćom, što daje iskrivljeni prikaz.
Općenito, kod projekata velikih razmjera što uglavnom podrazumijevaju izgradnje i
zahvati na cestovnim i željezničkim prometnicama, DMR/DMP modeli su prikladniji
(Morgan 2009) za izradu svih potrebnih podloga te analiza za izvedbu potrebnih
informacija.
Kod faze korištenja digitalni modeli površina i reljefa se također primjenjuju ponajviše u
zračnom i plovnom prometu, kao podloge za navigaciju prometovanja. U plovnom
prometu brodovi koriste podatke reljefa morskog dna ili dna plovne rijeke. Moguće je
koristiti postojeće 3D podatke nastale iz batimetrijskih mjerenja, ali često imaju i uređaje,
echo-soundere koji u realnom vremenu prikupljaju podatke kreirajući ažuran 3D model
dna (Slika 80). Na te načine je osigurana nesmetana plovidba i izbjegavanje nasukavanja
na morske grebene i sl.
Slika 80. 3D model morskog dna pomoću echo-soundera
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
75
U zračnom prometu DMR/DMP se također koristi kao podloga za navigaciju te
izbjegavanje visokih struktura. Osim ovoga koristi se u simulacijama letova, u aplikacijama
za uvježbavanje pilota, kao i za planiranje leta.
Poseban je značaj korištenja 3D modela u gradovima koji imaju podzemne prometne
sustave (metro, tuneli i sl.). U tim slučajevima je jedini način za zoran prikaz slojevitosti
vektikalnih odnosa upravo modeliranje u tri dimenzije.
Sektor za promet Gradskog ureda za prostorno uređenje, izgradnju Grada, graditeljstvo,
komunalne poslove i promet obavlja poslove vezane uz tehničku regulaciju i sigurnost
prometa, poslove organizacije sustava javnog parkinga, poslove vezane za semaforizaciju i
organizaciju sustava automatskog upravljanja prometom, te organizacije javnog gradskog,
cestovnog i auto taksi prometa. U navedenim područjima 3D model grada može povećati
funkcionalnost kroz izradu simulacija prometa, navigaciju vozila te kao podloga za
donošenje odluka u prostoru.
5.10. Komunalni vodovi
Kod komunalnih vodova, slično kao i kod energetike i energetskih postrojenja, 3D digitalni
model koristan je u smislu pravilne evidencije i predodžbe položaja voda u prostoru.
Komunalni vodovi su svi vodovi postavljeni podzemno ili nadzemno, a služe za:

snabdijevanje naselja ili industrije (vodom, plinom, toplinskom ili električnom
energijom);

za odvodnju otpadnih voda i kišnice;

za održavanje veza.
U Republici Hrvatskoj obveza vođenja katastra vodova je definirana Zakonom o državnoj
izmjeri i katastru nekretnina (NN 16/2007), a sadržaj, te način izrade i vođenja je propisan
Pravilnikom o katastru vodova (NN 71/2008). Ustaljena je trenutna praksa vođenja
katastra vodova u Hrvatskoj u 2D, dok je treća dimenzija, odnosno podatak o visini voda
upisan kao atribut.
No, već u Članku 8. Pravilnika je dan nagoviještaj o potrebi vođenja katastra vodova u 3D.
Članak 8. glasi: Podaci o položaju vodova i objekata koji pripadaju vodovima iskazuju se
prostornim koordinatama (x, y, h).
Najvažnija komponenta upisa vodova u katastar je njihov položaj, pa se u tu svrhu
geodetskim metodama mjere vodovi što podrazumijeva izmjeru u položajnom i visinskom
smislu. Trenutna praksa po kojoj se vodovi upisuju u poseban upisnik položajno sa
naznakom visine kao atribut je samo tehnička, a upisani podaci nemaju značaj za prava u
odnosu na vodove koji se upisuju u zemljišnoj knjizi. U njoj se vrlo šturo upisuje služnost.
Nerazvijenost i nepotpunost katastra vodova ukazuje na potrebu iznalaženja novih
pristupa (Vučić i dr. 2012), a kroz integraciju s 3D katastrom, odnosno upotrebom DMP
modela u katastru, s vodovima u trodimenzionalnom obliku kao poseban sloj.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
76
Osim za evidenciju vodova, točan smještaj vodova u prostoru služi i u svim budućim
radovima kopanja u svrhu održavanja, zamjene ili postavljanja novih vodova. Kako bi se
izbjegle moguće neželjene posljedice, potrebno je izvršiti uvid u smještaj postojećih
vodova u prostoru prije takvih radova. Naime, različiti vodovi kao vodovod, plinovod,
toplovod, kanalizacija, telekomunikacije i dr. se ukopavaju na različitim visinama, te se u
2D prikazu naizgled sijeku u mnogim sjecištima, a visinska predodžba samo kao atribut ne
daje pravilan uvid u stanje u prostoru. Zato je integracija s DMP modelom korisna za
efikasno vođenje, evidentiranje, održavanje i polaganje novih komunalnih vodova (Slika
81).
Slika 81. Primjer modeliranja vodova u 3D modelu
Ukoliko je upravljanje prostorom zbog sve većih zahtjeva, napretka tehnologije i razvitka
društva temeljeno na trodimenzionalnim modelima, katastar komunalnih vodova mora
biti usklađen s tim kako bi se osigurala efikasna izgradnja, izrada planova za uređenje
prostora, projektiranje priključaka za lokacije stambenih industrijskih i drugih objekata,
projektiranje novih vodova, rekonstrukciju postojećih, pronalaženje kvarova na vodovima,
osiguranje od oštećenja postojećih vodova kod raskopavanja javnih površina ili drugih
zemljanih radova, te dobivanje osnovnih podataka za inventuru i utvrđivanje vrijednosti
uređenog građevinskog zemljišta (Vrus 2003).
Upravljanje komunalnom infrastrukturom jedna je od primjena 3D modela grada i u Beču
(URL 26). Osim za potrebe vođenja evidencija vodova, naročit je značaj 3D modela
prilikom planiranja daljnjeg razvoja ili rekonstrukcija komunalnih mreža i njihovih
konflikta s drugim sustavima (npr. metro) (Slika 82).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
77
Slika 82. Položaj podzemnih vodova i objekata podzemne željeznice u Beču
Komunalnim vodovima na lokalnoj razini u Gradu Zagrebu upravljaju podružnice
Zagrebačkog holdinga – Vodoopskrba i odvodnja, Plinara, Digitalni grad i dr. Podacima o
vodovima se uglavnom upravlja putem 2D ili 2.5D GIS sustava. 3D model grada može biti
koristan izvor dodatnih informacija za nadopunu postojećih modela podataka, a konačni
cilj treba biti izgradnja potpunih 3D sustava podataka komunalnih vodova.
5.11. Upravljanje rizikom
Korištenje 3D modela gradova u upravljanju rizikom je prilično nova i vrlo atraktivna tema
u području geoznanosti (Kwan i Lee 2005). Različite vrste 3D modela i različite
funkcionalnosti su potrebne kod različitih grupa korisnika. 3D modeli gradova pružaju
važne informacije u raznim aspektima upravljanja rizikom, a posebno su učinkoviti za
slučajeve evakuacija (URL 27).
3D modeli omogućavaju arhiviranje oblika i konfiguracije grada u nekom vremenskom
trenutku. U slučaju većih katastrofa (npr. potresa), pristup podacima 3D modela
omogućava brzu procjenu štete, te naposljetku i samu obnovu uništenih područja.
Postoji više razloga za korištenje 3D modela gradova kod upravljanja rizikom. Samo neke
od mogućnosti primjene 3D modela su:

Studija
3D vizualizacija, utvrđivanje položaja i orijentacije (vani i u zatvorenim prostorima)
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM

78
Vizualizacija potencijalnih opasnosti koje bi mogle prouzročiti daljnju štetu - (npr.
instalacije plina) korištenjem tzv. „proširene stvarnosti“ (eng. augmented reality)
(Slika 83).
Slika 83. „Proširena stvarnost“ ( Augmented Reality) – prikaz potencijalnih opasnosti

Planiranje vođenja operacija kod upravljanja rizikom (npr. određivanje
evakuacijskih putova)

Simulacije katastrofa (poplave, širenje raznih zagađenja ...) (Slika 84)
Slika 84. Simulacija požara i poplave
 Uvježbavanje osoba koje sudjeluju u akcijama spašavanja (virtualna stvarnost)
(Slika 85)
Slika 85. Uvježbavanje službi za sudjelovanje u akcijama spašavanja („virtualna stvarnost“)
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
79
Međusobno povezano semantičko modeliranje prostornih i tematskih svojstva 3D objekta
i njihovo udruživanje su jedna od najvažnijih obilježja CityGML-a. Objektne klase imaju
tematski bogate atribute, te omogućuju mnogo konkretnih upita, kao npr:

Koje zgrade imaju najmanje 10 katova iznad razine terena?

Gdje se nalaze zgrade s dovoljno velikim ravnim krovom, prikladnim za slijetanje
helikoptera?
Kako geometrija 3D objekata mora biti prikazana s najmanje jednim tijelom,
izračunavanje volumena i masa je olakšano. U slučajevima požara ili poplava, moguće je
točno izračunati koliko će dima, odnosno vode, ući u npr. tunel, pješački pothodnik ili
zgradu. Izračun masa je također zanimljiv, npr. kod otklanjanja materijala nakon
katastrofe.
Mogućnost povezivanja s vanjskim izvorima podataka može omogućiti povezivanje bilo
kojeg CityGML objekta ili njegovog dijela sa skupom drugih podataka (npr. katastar i
zemljišna knjiga). Ovakav način povezivanja također omogućava npr. povezivanje
objekata instalacija neke zgrade s bazama podataka koje sadrže tehničke podatke o tim
objektima (npr. hidranti, protupožarna vrata).
Vrlo korisna primjena 3D modela s podacima o unutrašnjosti građevine (LOD 4) je u
evakuaciji građevina. Npr. u slučaju poplave poznavanje visine katova iznad i ispod
površine terena omogućuje određivanje do kojeg će stupnja zgrada biti zahvaćena
poplavom. Ovakva informacija može biti vrlo korisna kod planiranja evakuacije, te kod
procjene mogućih šteta – npr. za osiguravajuće kuće.
Unutrašnjost zgrada je modelirana po prostorijama. Prostorije su topološki povezane s
površinama koje predstavljaju otvore (vrata, prozori ...). Ovakvo topološko susjedstvo
omogućava izradu grafa pristupačnosti (Slika 86) koji može poslužiti za računanje
evakuacijskih putova (na temelju algoritama za pronalaženje najkraćeg puta) (Slika 87).
Slika 86. Unutrašnjost građevine (lijevo), te graf pristupačnosti (desno) dobiven
topološkim ispitivanjem susjedstva prostorija – moguća primjena u evakuaciju građevine
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
80
Slika 87. Prikaz najkraćeg puta između 2 ulaza (A i B) i mjesta katastrofe
U domeni upravljanja rizikom postoji veliki interes za moguće uporabe 3D modela.
Moguće primjene 3D modela gradova vide se kod raznih vizualizacija, simulacija
katastrofa, procjenjivanja nastalih šteta, uvježbavanja timova nadležnih za pružanje
pomoći u hitnim situacijama, pružanja pomoći kod planiranja evakuacije građevina i dr.
Ured za upravljanje u hitnim situacijama Grada Zagreba obavlja poslove koji se odnose na:
uređivanje i planiranje, organizaciju, financiranje i provedbu zaštite i spašavanja, obrane,
civilne zaštite, zaštite od požara, elementarnih nepogoda i vatrogastva, rukovođenje,
koordiniranje i zapovijedanje operativnim snagama i provedbu operativnih mjera i
aktivnosti, tajnost podataka, informacijsku sigurnost te druge poslove. Moguće primjene
3D modela gradova vide se kod raznih vizualizacija, simulacija katastrofa, procjenjivanja
nastalih šteta, uvježbavanja timova nadležnih za pružanje pomoći u hitnim situacijama,
pružanja pomoći kod planiranja evakuacije građevina i dr.
5.12. Turizam, geomarketing i mediji
Jedna od prvobitnih namjena 3D modela gradova, a koja je i danas među važnijima jest
upravo mogućnost vizualizacije i korištenje u promidžbene i turističke svrhe.
Potkraj 2008. Grad Zagreb je, u suradnji s tvrtkom Geofoto d.o.o., pokrenuo određene
aktivnosti na izradi 3D modela visoke točnosti i makete Grada Zagreba. U svibnju 2009.
predstavljeni su prvi rezultati projekta – 3D model i maketa užega gradskog središta
(Gradski ured za strategijsko planiranje i razvoj grada 2009). Izrada 3D modela zasnovana
je na digitalnom aerofotogrametrijskom snimanju te složenoj geodetskoj i računalnoj
obradi. Rezultat su vektorski podaci na razini točnosti mjerila 1:1000. Maketa gradskog
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
81
središta izrađena je na osnovi 3D modela korištenjem 3D plotera (Slika 88). Daljnje
aktivnosti na žalost nisu rezultirale konkretnim projektom i izradom cjelovitog 3D modela
grada.
Slika 88. 3D maketa djela Grada Zagreba
Također i neki drugi gradovi u Hrvatskoj koriste 3D modele u turističke svrhe. Slika 89
prikazuje 3D model Grada Varaždina koji je besplatno dostupan na Webu (URL 28).
Slika 89. 3D model Grada Varaždina
Primjena DMP modela u turizmu može imati veliki značaj jer omogućuju izradu vizualno
efektnih karti, te raznih animacija baziranih na fotorealističnim 3D modelima. Ovakve
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
82
vizualizacije se mogu koristiti u promidžbenim porukama putem medija te raznih drugih
sredstava promidžbe za privlačenje turista.
DMP je i od iznimne važnosti u geomarketingu. Geomarketing je sustavna empirijska
znanost predviđanja razvoja tržišta, u svrhu gospodarskog i ekonomskog razvoja.
Geomarketing je specijalni alat u tradicionalnom poslovnom marketingu usmjeren na
geosegmentaciju (geodetsko razdvajanje nekretnina) i geopozicioniranje (smještanje u
prostor dobara i proizvoda). Tradicionalni geomarketing pomaže poduzećima u
usklađivanju produkata i usluga s životnim stilom, navikama i režimima korisnika,
omogućava prostorne usporedne analize, pomaže u izradi GIS sustava za planove
trgovinskih prostora, predviđanje prodaje, formiranje prodajnih teritorija, plan položajnog
oglašavanja kao i sredstva oglašavanja.
Koristeći glavni alat geomarketinga - GIS, gdje je danas korištenje 3D modela state of the
art primjene GIS-a u geomarketingu, lokalne vlasti počinju uviđati geomarketing kao alat
za promociju lokalne i regionalne ekonomije, ekonomskog razvoja u smislu povećanja
geoekonomskog tj. regionalnog nadmetanja. Takav marketing je usmjeren na privlačenje
pozornosti investitora za ta područja, s namjerom da se ta područja učini otvorenim za
svjetsko tržište i ekonomiju.
Isto tako činjenica je da novi pristup regionalnom razvoju i politici, nastoji pružiti
ohrabrenje u poduzetničkim poduhvatima i gradi poduzetničke kapacitete u regiji kao
sredstvo za podizanje nacionalnog rasta (gospodarstva) po principu održivosti. U
nastajućem “od dna prema vrhu” pristupu regionalnom razvoju i politici, jedinice
regionalne i lokalne samouprave, tj. kod nas gradovi, općine i županije, bile one u
relativnom napretku ili zaostale, se sve više potiče da pomognu sebi, i postanu generatori
vlastitog rasta i razvoja (Lisjak 2010).
Primjena 3D modela u GIS okruženju kroz geomarketing pomaže promociji određenih
mjesta u regiji da postanu perspektivna za ekonomski razvoj, imajući na umu njihove
održive funkcije. Moguće su razne analize od interesa za investitore, kao:

Izbor optimalne lokacije za izgradnju nove tvornice – uzimajući u obzir prostorne
podatke o nagibima terena, blizinama prometnica;

Izbor lokacije za postavljanje reklamnog stupa ili plakata – primjenom alata za
analizu linija ili poligona dogledanja;

Izbor radiostanice za oglašavanje obzirom na dosege postavljenih radio odašiljača;

Itd.
Osim navedenoga, u medijima se 3D modeli koriste za vizualizacije u reklamama, zatim
informativnom programu, vijestima, i poglavito vremenskoj prognozi (Slika 90).
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
83
Slika 90. DMR kao podloga u vremenskoj prognozi (URL 29)
U Hrvatskoj je uz institucije koje posjeduju digitalni model reljefa kao DGU, privatne tvrtke
Geofoto, GISDATA, Zavod za fotogrametriju itd., i Hrvatska radio televizija (HRT) koja ga
koristi za svrhe raznih vizualizacija u informativnom i zabavnom programu.
Promidžba i informiranje sastavni je dio rada svake gradske vlasti, a 3D modeli gradova su
koristan alat u tom području. U izradi 3D modela za potrebe turizma, informiranja
građana i medija naročito bi korisna bila i suradnja gradske uprave i Turističke zajednice
grada Zagreba, nositelja aktivnosti turističke promocije Grada.
Studija
84
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
6. Usporedba 3D modela
S obzirom na tri vrste obrađenih 3D modela (DMR/DMZ/DMP), te moguće primjene,
izrađena je tablična usporedba modela, te ocjena iskoristivosti pojedinog modela za svaku
moguću primjenu (Tablica 4).
Tablica 4. Usporedba trodimenzionalnih modela prema područjima primjene s ocjenom
iskoristivosti (niska, srednja, visoka)
Digitalni
model
reljefa
(terena)
Digitalni
model
zgrada
Katastar i geodetski poslovi
2
2
4
Upravljanje imovinom i procjena nekretnina
1
2
3
Prostorno planiranje i urbanizam
3
3
6
Graditeljstvo i dozvole
2
2
4
Spomenici kulture i prirode
1
3
4
Poljoprivreda i šumarstvo
3
1
4
Zaštita okoliša
2
3
5
Energetika
2
3
5
Promet
1
1
2
Komunalni vodovi
3
2
5
Upravljanje rizikom
3
3
6
Turizam, geomarketing i mediji
1
2
3
Područje primjene
Ukupno
primjenjivost: 1- niska, 2- srednja, 3-visoka
Ukoliko pridružimo svakoj ocjeni vrijednost kako je u opisu grafa (Slika 91), iz ove
usporedbe razvidno je kako je u različitim područjima najviše iskoristiv DMP, što je i
logično jer su njegove sastavnice DMR i DMZ te on objedinjuje podatke oba modela.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
85
Slika 91. Graf iskoristivosti modela
Iz analize proizlaze konkretni projekti i poslovi u gradskoj upravi koji bi se mogli
unaprijediti korištenjem 3D modela, ili je postojanje 3D modela preduvjet za njihovu
izradu:

kontrola geodetskih elaborata;

izrada razvojnih strategija;

provedba urbanističko-arhitektonskih natječaja;

izrada urbanističkih planova uređenja i detaljnih planova uređenja;

projektiranje prometnica;

izdavanje dozvola za gradnju;

evidencija zaštićenih spomenika kulturne baštine;

procjena poljoprivrednih i šumskih resursa;

izrada karata buke;

izrada solarnog katastra;

planiranje komunalnih vodova;

simulacije hitnih situacija i operativni poslovi;

turistička promidžba;

informiranje građana.
Primjena je naravno i puno više, kao što je obrazloženo u poglavlju 5., a ovdje su navedeni
samo poslovi i projekti u kojima bi se u relativno kratkom roku mogao implementirati 3D
model grada. Kao ključni subjekti u primjeni 3D modela iz analize slijede:
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
86

Gradski ured za strategijsko planiranje i razvoj Grada

Gradski ured za energetiku, zaštitu okoliša i održivi razvoj

Ured za upravljanje u hitnim situacijama

Gradski ured za katastar i geodetske poslove

Zagrebački holding

Gradski zavod za zaštitu spomenika kulture i prirode

Gradski ured za prostorno uređenje, izgradnju Grada, graditeljstvo, komunalne
poslove i promet.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
87
7. Zaključak i preporuke
Velik broj gradova diljem svijeta izradio je 3D model, a sve više ih stremi ka za izgradnji
takvih modela. Njihova primjena rezultira mnogim aplikacijama i koristima u
svakodnevnom radu gradskih ureda i službi. 3D modeli su naravno zanimljivi i građanima.
Prvi 3D modeli gradova su se uglavnom koristili u svrhu vizualizacije. Danas je njihova
uloga višestruka i višenamjenska što jasno pokazuju primjeri obrađeni u ovoj studiji.
Razlozi sve većoj popularnosti i svrsishodnoj upotrebi 3D modela su prije svega razvoj
mjerne tehnologije prikupljanja 3D podataka kao i softvera za manipuliranje 3D
podacima. Isto tako treba naglasiti i razvoj modela za pohranu 3D podataka poput
CityGML-a koji osim geometrije (grafike) sadrži semantiku i topološke odnose što je
preduvjet za korištenje 3D podataka u GIS okruženju. Objekti su unutar modela razloženi
prema logičkim kriterijima koji slijede strukture koje su dane ili se mogu primijetiti u
stvarnom svijetu.
S ekonomskog stajališta, semantičko 3D modeliranje gradova ima smisla samo ako se
podaci mogu koristiti od strane različitih korisnika i u više aplikacija. Naravno to zahtijeva
iznalaženje zajedničkog informacijskog modela za primjenu od strane različitih korisnika i
aplikacija.
Temeljem istraživanja provedenih u ovoj studiji, 3D model Grada Zagreba treba
implementirati kao sastavni i temeljni skup prostornih podataka ZIPP-a. Mogućnosti
primjene takvog modela su neupitno opravdane. Postojeći sirovi rasterski 3D model
Grada Zagreba iz LiDAR-a predstavlja dobru osnovu za daljnje modeliranje. Međutim
postojeći format i njegova mogućnost korištenja vrlo je ograničena te je potrebno
pokrenuti izradu vektorskog 3D modela koji će biti primjenjiv u različitim područjima.
Za izradu vektorskog modela preporuča se koristiti CityGML kao cjelovit i kompletan
model te format podataka koji uz geometriju sadrži semantiku i topološke odnose između
objekata. Razinu modeliranja 3D modela (LoD0 - LoD4) treba prilagoditi ovisno o
konkretnoj primjeni i potrebi. Općenito, cijelo područje grada trebao bi biti modelirano
minimalno s LoD1 ili LoD2 razinom detalja što u potpunosti zadovoljava većinu primjena
poput modeliranja buke, planiranja, upravljanje prometom itd. LoD2 razina omogućila bi
npr. procjenu energetske učinkovitosti kroz ocjenu mogućnosti postavljanja solarnih ćelija
i sl. itd. Detaljnije razine poput LoD3 mogu se izrađivati po potrebi npr. za detaljno
urbanističko planiranje, upravljanje rizikom, itd. Najdetaljniju razinu, LoD 4, moguće je
izraditi i koristiti prema konkretnim potrebama i projektima.
Za fizičku implementaciju i pohranu modela te daljnje analize preporuča se koristiti ArcGIS
softversko rješenje na kojem je bazirana većina postojećih prostornih podataka ZIPP-a.
Kako su 3D podaci od interesa i za građanstvo preporuka je također razmotriti mogućnost
njihovog pregledavanja unutar Geoportala ZIPP-a. Uz pregled trebalo bi omogućiti i alate
za mjerenje u 3D modelu što bi svakako bilo atraktivno i korisno.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
88
8. Literatura
Autodesk (2011): AutoCAD 2012 - DXF Reference, Autodesk Inc., San Rafael, SAD.
AZO (2011): Izvješće o radu 2011. (Sažetak), Agencija za zaštitu okoliša, Zagreb.
Bašić, T., Buble, G. (2007): Usporedba globalnog modela visina SRTM3 s postojećim
digitalnim modelima reljefa na području Hrvatske, Geodetski list, br. 2, str. 93.111.
Batty, M., Chapman, D., Evans, S., Haklay, M, Kueppers, S., Shiode, N., Smith, A., Torrens,
P.M. (2000): Visualizing the City: Communicating Urban Design to Planners and
Decision Makers, Center for Advanced Spatial Analysis, London, pub. 26.
Bretar, F., Checata, N. (2007): Digital terrain model on vegetated areas: Joint use of
airborne lidar data and optical images. International Archives of Photogrammetry,
Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 36 (3/W49A).
Dorffner, L., Belada, P. (2011): Vienna – Digital City. Possibilities for capable applications
based on high resolution 3D-city-models. Proceedings of EuroSDR Board Meetings,
118th Meetings, Vienna, Austria. May 2011.
Erba, D. A. (2012): Application of 3D Cadastres as a Land Policy Tool, Land Lines, the
quarterly journal of the Lincoln Institute of Land Policy.
Escriu, J. (2012): Data Specification Elevation v3.0. Proceedings of 2012 INSPIRE
Conference, Istanbul, 25th - 27th June.
Felicísimo, A. M. (2003): Uses of Spatial Predictive Models in Forested Areas Territorial
Planning, IV International Conference on Spatial Planning, Zaragoza, Spain,
Proceedings.
FIG (2010): Rapid Urbanization and Mega Cities: The Need for Spatial Information
Management. International Federation of Sureyors (FIG) Publication No 48.
Frančula, N. (2004): Digitalna kartografija, Interna skripta, 3. prošireno izdanje, Geodetski
fakultet, Zagreb.
Frančula, N, Lapaine, M. (2008): Geodetsko geoinformatički rječnik. Republika Hrvatska,
Državna geodetska uprava.
Gajski, D. (2007): Osnove laserskog skeniranja iz zraka. Ekscentar, br. 10, str. 16-22.
Gašparović, M, Gajski, D. (2012): Direktive i standardi EU u terestičkoj fotogrametriji i
laserskom skeniranju, Zbornik radova V. Simpozija ovlaštenih inženjera geodezije,
Opatija.
Gradski ured za strategijsko planiranje i razvoj grada (2009): Info, broj 2.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
89
Husnjak, S. i dr. (2008): Inventarizacija poljoprivrednog zemljišta Grada Zagreba i
preporuke za poljoprivrednu proizvodnju. Agronomski fakultet Sveučilišta u
Zagrebu.
INSPIRE Thematic Working Group Building (2012): Data Specification on Building – Draft
Guidelines.
INSPIRE Thematic Working Group Elevation (2012): Data Specification on Elevation – Draft
Guidelines.
Kocaman, S., Zhang, L., Gruen, A., Poli, D. (2006):3d city modeling from high-resolution
satellite images. ISPRS Workshop on Topographic Mapping from Space, Ankara,
Turkey.
Krüger, A., Kolbe, T. H. (2012): Building analysis for urban energy planning using key
indicators on virtual 3d city models - the Energy atlas of Berlin. International
Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information
Sciences, Volume XXXIX-B2.
Kwan, M-P., Lee., J. (2005): Emergency response after 9/11: the potential of real-time 3D
GIS for quick emergency response in micro-spatial environments. Computers,
Environment and Urban Systems, No 29, pp 93-113.
Lang, S., Blaschke, T. (2010): Analiza krajolika pomoću GIS-a. ITD Gaudeamus, Požega.
Lisjak, J. (2010): Geomarketing Požeško-slavonske županije, diplomski rad, Geodetski
fakultet, Zagreb.
Liu, K., Sessions, J. (1993): Preliminary Planning of Road Systems Using Digital Terrain
Models, International Journal of Forest Engineering, vol. 4, br. 2.
Louy, O., Zhang, L., Feiner, J., Gruen, A., Schmid, W.A.(2002): Photo-Textured Digital
Terrain Models as a Basis for Regional and Local Planning, International Workshop
on Visualization and Animation Of Landscape, Kunming, China, Proceedings.
Luketić, N., Zulijani, E., Biljecki, Z., Rapaić, M. (2012): Kontrola jedinstvenih zahtjeva za
izravna plaćanja metodama daljinskog istraživanja i klasičnim mjerenjem na
terenu, Zbornik radova V. Simpozija ovlaštenih inženjera geodezije, Opatija.
Marinčić, D. (2007): 3D modeli i vizualizacija u GIS okružju, Geodetski list, br. 4.
Matijević, H., Roić, M (2002): Terestrički laserski skeneri, Geodetski list, br. 3, str. 171-187.
Matijević, H., Mastelić Ivić, S., Cetl, V. (2006): Automatsko računanje 3D obilježja
katastarske čestice za potrebe masovnog vrednovanja, Kartografija i
geoinformacije, br. 6.
Medan, R. (2004): Podrška upravljanju Geodetskim fakultetom i VRML, diplomski rad,
Geodetski fakultet, Zagreb.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
90
Morgan, D. (2009): Using Mobile Lidar to Survey Railway Infrastructure, FIG Commision 5,
6 SSGA Workshop, Proceedings.
Narodne novine (2007): Zakono o državnoj izmjeri i katastru nekretnina, 16.
Narodne novine (2007): Zakon o zaštiti okoliša, 110.
Narodne novine (2008): Pravilnik o katastru vodova, 71.
Narodne novine (2008): Pravilnik o topografskoj izmjeri i izradbi državnih karata, 109.
Novaković, I., Bačić-Deprato, I., Franić, S., Tonković, T. (2009): Izrada i ispis
trodimenzionalnog modela Grada Zagreba. Zbornik radova II. Simpozija ovlaštenih
inženjera geodezije, Opatija.
OGC (2008): OGC KML Encoding Standard, Open Geospatial Consortium Standard.
OGC (2012): OGC City Geography Markup Language (CityGML) Encoding Standard, Open
Geospatial Consortium Standard.
Oosterom, P. (2011): Preface of the Proceedings 2nd International Workshop on 3D
Cadastre. Delft, Netherlands.
Oosterom, P., V., Vandysheva, N., Ivanov, A., Pakhomov, S., Spiering, B., Stoter, J.,
Zlatanova, S. (2012): Design of 3D cadastre model in the Russian Federation.
Geospatial World, March.
Petrie, M., Kennie, T. J. M. (1987): Terrain Modelling in Surveying and Civil Engineering,
Computer Aided Design, vol. 19.
Pičman, D., Pentel, T., Mikić, B. (1997): Planiranje i projektiranje šumskih prometnica
primjenom osobnog računala, Šumarski list br. 11-12.
Pribičević, B., Medak. D. (2003): Geodezija u građevinarstvu, VBZ, Zagreb.
Pribičević, B. (2005): Pomorska geodezija, Sveučilište u Zagrebu, Geodetski fakultet,
Zagreb.
Tomić, H., Cetl, V., Kapović, Z. (2009). Specifičnosti modela prostora za izradu karata buke.
Građevinar, Vol 61, No 4.
Tomić, H. (2010): Analiza geoprostornih podataka za potrebe vrednovanja nekretnina u
urbanim područjima, doktorska disertacija, Geodetski fakultet, Zagreb.
Tomić, H., Roić, M., Mastelić Ivić, S. (2012). Use of 3D cadastral data for real estate mass
valuation in the urban areas. 3rd International Workshop on 3D
Cadastres：Developments and Practices 25-26 October, ShenZhen, P. R. China.
Ulm, K. (2010): Virtual 3D City Models – Satisfaction through sutainability. Geomatics
World, Vol 18, No 6.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
91
Vučić, N., Roić, M., Kapović, Z. (2012): 3D katastar – katastar za Europsku uniju, Zbornik
radova V. Simpozija ovlaštenih inženjera geodezije, Opatija.
Vojnović, P. (2006): Izrada 3D FM sustava Geodetskog fakulteta korištenjem prostorne
baze podataka.
Vrus, A. (2003): Katastar vodova kao dio sustava prostornih podataka, diplomski rad,
Geodetski fakultet, Zagreb.
Weibel, R., Heller, M. (1991): Digital Terrain Modeling, Geographical Information Systems:
Principles and Applications, Longman, London.
Wüst, T., Nebiker, S., Landolt, R. (2004): Applying the 3D GIS DILAS to archaeology and
cultural heritage projects – requirements and first results, 10th ISPRS Congress,
Istanbul, Turkey, Proceedings.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
Popis URL-ova:
URL 1. ZIPP katalog metapodataka, 10. 01.2 013.
https://e-uprava.apis-it.hr/zipp/katalogMetapodataka.aspx
URL 2. CROPOS, http://www.cropos.hr/, 10. 01. 2013.
URL 3. LiDAR, http://www.geofoto.hr/index.php/hr/lidar.html, 11. 01. 2013.
URL 4. CityGML, http://www.citygml.org/, 11. 01. 2013.
URL 5. CityGML, http://www.opengeospatial.org/standards/citygml, 11. 01. 2013.
URL 6. ISO TC 211, http://www.isotc211.org/, 11. 01. 2013.
URL 7. GeoVRML, http://www.ai.sri.com/geovrml/, 14. 01. 2013.
URL 8. ArcGIS, http://www.esri.com/, 14. 01. 2013.
URL 9. GeoMedia, http://www.intergraph.com/, 14. 01. 2013.
URL 10. AutoCAD, http://usa.autodesk.com/, 14. 01. 2013.
URL 11. Bentley Map, 15. 01. 2013.
http://www.bentley.com/en-US/Products/Bentley+Map/
URL 12. MapInfo, http://www.pb.com/software/, 15. 01. 2013.
URL 13. Global Mapper, http://www.bluemarblegeo.com, 15. 01. 2013.
URL 14. GRASSGIS, http://grass.osgeo.org/, 16. 01. 2013.
URL 15. SAGA GIS, http://www.saga-gis.org/en/index.html/, 16. 01. 2013.
URL 16. Google Earth, http://www.google.co.uk/earth/index.html, 16. 01. 2013.
URL 17. degree 3D, 17. 01. 2013.,
http://wiki.deegree.org/deegreeWiki/deegree3/deegree3D
URL 18. 3D Field, http://field.hypermart.net/, 17. 01. 2013.
URL 19. FIG radna skupina za 3D katastar, 18. 01. 2013.
http://www.gdmc.nl/3DCadastres/
URL 20. FIG Upitnik za Hrvatsku za 3D katastar, 18. 01. 2013,
http://www.gdmc.nl/3dcadastres/participants/3D_Cadastres_Croatia.pdf
URL 21. GDi GISDATA. http://croatia.gdi.net/?p=2502, 18. 01. 2013.
URL 22. Karta buke. http://www.rijeka.hr/KartaBukeGrada, 21. 01. 2013.
Studija
92
93
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
URL 23. Vienna’s Solar City Map.
http://agnesscottgerman.wordpress.com/2011/10/21/viennas-solar-city-map/, 21. 01.
2013.
URL 24. EU project POLIS unleashes solar energy potential.
http://www.ecofys.com/en/press/eu-project-polis-unleashes-solar-energy-potential, 21.
01. 2013.
URL 25. 3D Model of Buildings Energy Efficiency.
http://www.umweltpruefung.tu-berlin.de/vmenue/forschung/laufende_projekte/3d_model_of_buildings_energy_efficiency/, 21. 01.
2013.
URL 26. The Vienna 3D City Model. http://www.geoinformatics.com/blog/onlinearticles/the-vienna-3d-city-model, 29. 01. 2013.
URL 27. 3D GIS in Support of Disaster Management in Urban
http://www.directionsmag.com/article.php?article_id=2049 18. 01. 2013.
Areas,
URL 28. 3D model Varaždina na Google Earthu, 24. 01. 2013,
http://www.varazdin.hr/hr/naslovnica/novosti-u-tijeku/3d-model-varazdina-na-googleearthu.html.
URL 29. Nova TV. http://dnevnik.hr/vijesti/vremenska-prognoza/, 24. 01. 2013.
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
94
Popis kratica i pojmova
2D
2.5D
3D
4D
ARKOD
ustaljena kratica za oznaku dvodimenzionalnih prikaza, koordinatnih
sustava, itd.
ustaljena kratica za oznaku dvodimenzionalnih prikaza podataka kojima je
visina pridružena kao opisni podatak
ustaljena kratica za oznaku trodimenzionalnih prikaza, koordinatnih sustava,
itd.
ustaljena kratica za oznaku trodimenzionalnih prikaza podataka s
temporalnom komponentom
nacionalna evidencija uporabe zemljišta u Hrvatskoj
ASCII
American Standard Code for Information Interchange
AZO
Agencija za zaštitu okoliša
BT
CAD
CityGML
CLC
CROPOS
Binary Terrain - format podataka VT softvera
Computer Aided Design
City Geography Markup Language – otvoreni standard za razmjenu i prikaz
3D modela gradova baziran na GML jeziku
CORINE Land Cover baza podataka
Hrvatski pozicijski sustav - državna mreža referentnih GNSS stanica
DBM
digital building model - eng. naziv za DMZ
DEM
digital elevation model, eng. naziv za digitalni model reljefa ili visina
DGPS
Differential GPS
DKP
digitalni katastarski plan
DMP
digitalni model površine
DMR
digitalni model reljefa
DMT
digitalni model terena
DMZ
digitalni model zgrada
DOF
digitalni ortofoto
DSM
digital surface model - eng. naziv za DMP
DTED
Digital Terrain Elevation Data - format 3D podataka
DTM
digital terrain model - eng. naziv za DMT
ESRI
Environmental Systems Research Institute
ESRI SHP
Studija
ESRI Shapefile - ESRI format podataka
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
ETL
FIG
Extract, transform, load - kratica za postupak transformacije podataka iz
jednog formata u drugi
International Federation of Surveyors
FM
Facility Management - upravljanje građevinama
FME
Feature Manipulation Engine
GDAL
Geospatial Data Abstraction Library
GeoTIFF
razmjenski format za georeferencirane rastere baziran na TIFF formatu
GeoVRML
Format za prikaz 3D geografskih podataka koristeći VRML97 standard
GIS
Geoinformacijski sustav
GML
GNSS
Geography Markup Language – računalni jezik, otvoreni razmjenski format
zapisa prostornih podataka
Global Navigation Satellite System - globalni navigacijski satelitski sustavi
GPS
Global Positioning System - američki sustav GNSS
GRASS
GRT
GTOPO30
Geographic Resources Analysis Support System
gornji rub tračnice
DMR za cijeli svijet kojeg je izradio USGS
HOK
Hrvatska osnovna karta
HTML
HyperText Markup Language
IEC
ISO TC211
International Electrotechnical Commission
ISZO
International Organization for Standardization Technical Comittee 211 Geographic Information/Geomatics
Infromacijskih sustav zaštite okoliša
JPEG
Joint Photographic Expert Group
KML
Keyhole Markup Language
LADM
Land Administration Domain Model
LAS
format 3D podataka oblaka točaka
LIDAR
LIPP
Light Detection and Ranging – lasersko skeniranje iz zraka, laserska
altimetrija
Lokalna infrastruktura prostornih podataka
LoD
Level of Detail - razina detalja 3D modeliranja
LPIS
Land Parcel Identification System
NIPP
Nacionalna infrastruktura prostornih podataka
ODBC
Open Database Connectivity
Studija
95
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
OGC
96
Open Geospatial Consortium
OS
open source - naziv za softvere otvorenog koda
PDF
Portable Document Format - razmjenski format podataka
PNG
Portable Network Graphics - format rasterskih podataka
ROO
Registar onečišćavanja okoliša
RSG
regular square grid - pravilan raspored točaka u 3D modelu
RTK
Real Time Kinematics
SAGA
System for Automated Geoscientific Analyses
SDTS
Spatial Data Transfer Standard
SEIS
SQL
Shared Environmental Information System - Europski informacijski sustav za
okoliš
Structured Query Language
SRPJ
Središnji registar prostornih jedinica
SRSG
stepped RSG – stepenasti RSG – model u kojem je jednaka visina cijelog
kvadrata RSG
Shuttle Radar Topography Mission - također i format podataka
SRTM
TIFF
tagged image file format - rasterski format
TIN
triangulated irregular network – nepravilan raspored točaka u 3D modelu
TRSG
USGS
triangulated RSG – triangulirani RSG – raspored točaka u modelu u kojem je
kvadrat RSG podijeljen na dva trokuta
United States Geological Survey
UTM
Universal Transverse Mercator - koordinatni sustav
VRML
Virtual Reality Modeling Language – računalni jezik za 3D modeliranje
VTP
Virtual Terrain Project
WCS
Web Coverage Service
WFS
Web Feature Service
Windows OS
operacijski sustav Windows
WMS
Web Map Service
WPS
Wep Processing Service
XML
Extensible Markup Language
ZIPP
Zagrebačka infrastruktura prostornih podataka
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
97
Popis slika
Slika 1. TIN, stepenasti grid i triangulirani grid ...................................................................... 7
Slika 2. DMR Grada Zagreba 1:5000 (URL 1) ......................................................................... 7
Slika 3. Digitalni model zgrada ............................................................................................... 8
Slika 4. Razlika između DMT-a i DMP-a (Escriu 2012) ........................................................... 8
Slika 5. Izrada i modeliranje DMP-a ....................................................................................... 9
Slika 6. DMP Grada Zagreba 1:5000 ...................................................................................... 9
Slika 7. Totalna mjerna stanica (tahimetar) i određivanje visina ........................................ 10
Slika 8. GNSS prijemnik i određivanje 3D koordinata.......................................................... 11
Slika 9. Terestrički laserski skener ....................................................................................... 11
Slika 10. Oblak točaka (engl. Point Cloud) ........................................................................... 12
Slika 11. 3D model iz aerofotogrametrije ............................................................................ 12
Slika 12. Aerofotogrametrijsko snimanje ............................................................................ 13
Slika 13. Stereopar ............................................................................................................... 13
Slika 14. LiDAR ..................................................................................................................... 14
Slika 15. LiDAR oblak točaka, Trg maršala Tita (URL 3) ....................................................... 15
Slika 16. DMR iz SRTM podataka za dio Hrvatske ............................................................... 15
Slika 17. 3D model grada iz Quickbird satelitskih snimaka ................................................. 16
Slika 18. Prikaz reljefa na HOK-u (Hrvatska osnovna karta M 1:5000) slojnicama i kotama
............................................................................................................................................. 17
Slika 19. 3D model jezera iz batimetrijskih mjerenja .......................................................... 17
Slika 20. Geometrijski model CityGML-a u UML-u .............................................................. 19
Slika 21. Model generičkih objekata i atributa .................................................................... 20
Slika 22. Razina detalja (LoD) definiranih u CityGML-u ....................................................... 20
Slika 23. UML prikaz CityGML tematskih cjelina ................................................................. 21
Slika 24. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za 3DFACE objekt ........ 23
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
98
Slika 25. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za točke ....................... 24
Slika 26. Specifikacija DXF datoteke sa kodovima i objašnjenjima za linije ........................ 24
Slika 27. VRML prikaz centra Grada Zagreba ....................................................................... 25
Slika 28. Dijagram elemenata KML datoteke (OGC 2008) ................................................... 27
Slika 29. Diskretni i kontinuirani podaci .............................................................................. 28
Slika 30. Struktura grid-a: ćelije, blokovi i skupine blokova ................................................ 29
Slika 31. Primjer upita s 3D udaljenostima .......................................................................... 30
Slika 32. 3D analiza utjecaja planirane zgrade na postojeće poglede ................................. 31
Slika 33. Izrada linije dogledanja ......................................................................................... 31
Slika 34. AutoCAD Map 3D .................................................................................................. 34
Slika 35. Prikaz 3D modela objekata u Bentley Map-u ........................................................ 35
Slika 36. Prikaz rezultata 3D analize u Bentley Map ............................................................ 35
Slika 37. Prikaz podataka LIDAR-a u Global Mapper-u ........................................................ 36
Slika 38. DOF preklopljen na DMP ....................................................................................... 37
Slika 39. Vizualizacija toka podzemnih voda u GRASS GIS-u ............................................... 38
Slika 40. Različite vizualizacije obrade i analize DMR-a u SAGA softveru ........................... 38
Slika 41. Linija dogledanja u Google Earth Pro .................................................................... 40
Slika 42. Prikaz 3D modela zgrade HNK i Muzeja za umjetnost i obrt u Zagrebu u Google
Earth-u ................................................................................................................................. 40
Slika 43. Prikaz 3D modela zgrade HNK iz drugog kuta pogleda (sa zemlje) ....................... 41
Slika 44. 3D prikaz Medvedgrada ........................................................................................ 41
Slika 45. Modeliranje zgrade u Building Maker aplikaciji .................................................... 42
Slika 46. Prikaz određenog područja sa svim izvorima podataka ....................................... 43
Slika 47. Vizualizacija istog područja u raznim kombinacijama izvora podataka ................ 43
Slika 48. 3D karta sa slojnicama........................................................................................... 44
Slika 49. Procjena korisnosti softvera .................................................................................. 47
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
99
Slika 50. Zastupljenost OS ili komercijalnog softvera u pojedinom rangu iz prikazanog
uzorka .................................................................................................................................. 47
Slika 51. Primjeri građevina kojima 2D katastar nije dovoljan ............................................ 48
Slika 52. Improvizirano stambeno naselje s ilustracijom potrebnih upisa različitih etažnih
nekretnina ........................................................................................................................... 49
Slika 53. Primjer modeliranja 3D katastra (Oosterom i dr. 2012) ....................................... 49
Slika 54. Prikaz prostorija Geodetskog fakulteta u Zagrebu ............................................... 50
Slika 55. 2D i 3D poligon vidljivosti ...................................................................................... 51
Slika 56. Uzdužni presjek terena i pripadajuća vidljivost horizontalne vizure .................... 52
Slika 57. Poligon vidljivosti omeđen terenom i zgradama .................................................. 52
Slika 58. Poligon vidljivosti omeđen samo zgradama ......................................................... 52
Slika 59. 3D vizualizacija izrađenog fotorealističnog modela .............................................. 54
Slika 60. Analiza vizualnog utjecaja planirane zgrade u povijesnoj jezgri Beča .................. 55
Slika 61. Integrirani grad ...................................................................................................... 56
Slika 62. Blok Badel .............................................................................................................. 56
Slika 63. Usporedba vertikalnih profila za dvije alternativne trase projektirane prometnice
............................................................................................................................................. 57
Slika 64. 3D model Dubrovnika (URL 21) ............................................................................. 59
Slika 65. 3D model modernog grada Augst ......................................................................... 60
Slika 66. 3D model rekonstruiranog grada Augusta Raurica s DOF-om i DMT-om ............. 61
Slika 67. 3D model povijesne jezgre Beča ........................................................................... 61
Slika 68. Nadmorske visine i nagib terena u Gradu Zagrebu............................................... 63
Slika 69. Karta prikladnosti za pošumljavanje vrstom Quercus Pyrenaica .......................... 64
Slika 70. Ježdovec - model reljefa i model površina s vegetacijom ..................................... 65
Slika 71. Klasifikacija podataka LIDAR snimanja .................................................................. 66
Slika 72. GIS preglednik baze podataka o pokrovu i namjeni korištenja zemljišta CORINE
Land Cover Croatia s uključenim slojem reljefa .................................................................. 67
Slika 73. Isječak Strateške karte buke grada Rijeke – cestovni promet .............................. 69
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
100
Slika 74. DMP područja Dubrave – sa svim objektima i postrojenjima ............................... 70
Slika 75. Odabir profila na 3D modelu te prikaz podataka o odabranom profilu ............... 71
Slika 76. Poprečna vizualizacija odabranog profila i prikaz podataka u točki profila .......... 71
Slika 77. Solarni potencijal krovova grada Beča .................................................................. 72
Slika 78. Energetski atlas Berlina ......................................................................................... 72
Slika 79. Prikaz mogućih trasa od polazne do odredišne točke na DMR-u ......................... 73
Slika 80. 3D model morskog dna pomoću echo-soundera.................................................. 74
Slika 81. Primjer modeliranja vodova u 3D modelu ............................................................ 76
Slika 82. Položaj podzemnih vodova i objekata podzemne željeznice u Beču .................... 77
Slika 83. „Proširena stvarnost“ ( Augmented Reality) – prikaz potencijalnih opasnosti..... 78
Slika 84. Simulacija požara i poplave ................................................................................... 78
Slika 85. Uvježbavanje službi za sudjelovanje u akcijama spašavanja („virtualna stvarnost“)
............................................................................................................................................. 78
Slika 86. Unutrašnjost građevine (lijevo), te graf pristupačnosti (desno) dobiven
topološkim ispitivanjem susjedstva prostorija – moguća primjena u evakuaciju građevine
............................................................................................................................................. 79
Slika 87. Prikaz najkraćeg puta između 2 ulaza (A i B) i mjesta katastrofe ......................... 80
Slika 88. 3D maketa djela Grada Zagreba ............................................................................ 81
Slika 89. 3D model Grada Varaždina ................................................................................... 81
Slika 90. DMR kao podloga u vremenskoj prognozi (URL 29) ............................................. 83
Slika 91. Graf iskoristivosti modela ..................................................................................... 85
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
101
Popis tablica
Tablica 1. Karakteristike LoD podjele 3D modela ................................................................ 21
Tablica 2. Datoteke i tablice direktorija ESRI Grid-a ............................................................ 29
Tablica 3. Usporedba softvera ............................................................................................. 46
Tablica 4. Usporedba trodimenzionalnih modela prema područjima primjene s ocjenom
iskoristivosti (niska, srednja, visoka) ................................................................................... 84
Studija
PRIMJENA 3D MODELA U UPRAVLJANJU GRADOM
CD medij
sadržaj:
Studija
Studija3D.doc
Studija3D.pdf
102

06 Zahtjev za prelazak na drugi studij

i kako je uspješno izraditi Studija izvodljivosti/investicijska

linku - Filozofski fakultet Sveučilišta u Mostaru

a) UPIS U 1. GODINU SVEUČILIŠNOG DIPLOMSKOG STUDIJA

prilogu - Visoka škola za informacijske tehnologije

Diplomski jednogodišnji studij

i Vodič za brucoše - Fakultet zdravstvenih studija

linku - SPUS

UPISI u zimski semestar akademska godina 2013./2014

Kriteriji za dodjelu stipendija redovnim studentima prvog i drugog

KATASTAR - Infotrend